Используя высокоточный анализ данных GPS, полученных во время землетрясения в Фукусиме 11 марта 2011 года, ученые из Немецкого исследовательского центра наук о земле GFZ показали, что, в принципе, магнитуда землетрясения и его пространственное распределение могут быть определены чуть более чем за три минуты, что позволяет быстро и детально подготовить раннее предупреждение о цунами.

Одним из преимуществ сети мониторинга GPS вблизи эпицентра является доступность данных вскоре после начала землетрясения. Даже когда земля сотрясается, наблюдаются горизонтальные и вертикальные движения тектонических плит. Наряду с постепенно поступающими сейсмическими данными это позволяет получить изображение процесса разрушения, пока он еще продолжается. Этот результат был представлен ученым GFZ доктором Андреем Бабейко на ассамблее EGU (Европейского союза наук о земле) в Вене в этом году. 

"По случаю землетрясения в Фукусиме мы проанализировали данные с более чем 500 станций GPS и показали, что правильная оценка магнитуды M = 9,0 и вызванного цунами могла быть возможна всего через три-четыре минуты после землетрясения", - сказал д-р Бабейко. Процедура состоит из нескольких этапов: Во-первых, необработанные данные GPS оцениваются с использованием высокоточных данных спутниковой орбиты. Результирующие смещения инвертируются с помощью математического метода для создания пространственной модели землетрясения. Это позволяет определить деформацию морского дна, которое используется в качестве источника цунами. Последним шагом является расчет распространения цунами с целью определения уровней предупреждения для прибрежных сегментов.

Концепция так называемого GPS shield была первоначально разработана для системы раннего предупреждения о цунами GITEWS, которую Ассоциация Гельмгольца разработала под руководством GFZ от имени федерального правительства Германии для Индонезии. "Приложение к наборам данных о катастрофическом землетрясении 11 марта 2011 года еще раз показывает, какой потенциал имеет GPS shield в системах раннего предупреждения о цунами", - сказал Бабейко. "GPS shield может быть полезным инструментом для всех регионов с рисками землетрясений / цунами".

Существует дополнительный фактор: полная сейсмическая оценка требует времени, которого нет в случае потенциально цунамигенного события. Поэтому традиционные сейсмические методы, как правило, недооценивают моментальную величину для очень сильных землетрясений в начале. GPS-измерения горизонтальных и вертикальных смещений могут исправить этот эффект.