ตอนนี้รูปแบบ 3 มิติใหม่ของโลกจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ระบุแหล่งที่มาของการเกิดแผ่นดินไหวและการระเบิดทั่วโลกอย่างแม่นยำยิ่งขึ้นกว่าเดิมนักวิจัยกล่าว
รูปแบบใหม่ของเสื้อคลุมโลกและเปลือกโลกจาก Sandia National Laboratories และ Los Alamos National Laboratory เรียกว่า Sandia-Los Alamos 3D หรือ Salsa3d จุดมุ่งหมายของแบบจำลองคือการค้นหาการระเบิดทุกประเภทอย่างแม่นยำยิ่งขึ้นรวมถึงนิวเคลียร์สำหรับกองทัพอากาศสหรัฐฯและองค์กรสนธิสัญญาการทดสอบนิวเคลียร์ระหว่างประเทศที่ครอบคลุม (CTBTO) ในกรุงเวียนนา
"เราต้องการช่วยติดตามโลกเพื่อให้แน่ใจว่าประเทศต่างๆปฏิบัติตามสนธิสัญญาที่พวกเขาลงนามเกี่ยวกับอาวุธนิวเคลียร์หรือในกรณีของประเทศที่ไม่ได้ลงนามในสนธิสัญญาดังกล่าวเพื่อให้ทันกับพวกเขาและรู้ว่าพวกเขากำลังทำอะไรอยู่ "นักวิจัย Sandy Ballard นักธรณีฟิสิกส์ที่ Sandia National Laboratories บอกกับ Livescience [การทดสอบนิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุด 10 อันดับแรก-
การคาดการณ์การระเบิด
เมื่อการระเบิดดับลงพลังงานที่กระเพื่อมผ่านโลกในรูปแบบของคลื่นไหวสะเทือนที่เปลี่ยนอนุภาคในหินและวัสดุอื่น ๆ ไปมาระยะทางเล็ก ๆเครื่องวัดแผ่นดินไหวที่สหรัฐอเมริกาและสถานีตรวจสอบภาคพื้นดินระหว่างประเทศมอบหมายตรวจสอบการระเบิดของนิวเคลียร์ทั่วโลกสามารถตรวจจับสัญญาณเหล่านี้และบ้านในสถานที่ของแหล่งที่มาของพวกเขา
Salsa3D ขึ้นอยู่กับ 10 ล้านจุดข้อมูลจาก 118,000 แผ่นดินไหวและสถานีตรวจสอบปัจจุบันและอดีต 13,000 แห่งทั่วโลก มันขึ้นอยู่กับเทคนิคการสร้างแบบจำลองเดียวกันกับที่ใช้ในการตรวจจับเนื้องอกใน MRI ยกเว้นใช้ข้อมูลแผ่นดินไหวและทำงานบนโลกแทนที่จะเป็นมนุษย์
หน่วยงานตรวจสอบสามารถใช้แบบจำลองเพื่อคำนวณว่าแผ่นดินไหวและการระเบิดจากจุดใด ๆ บนโลกอาจมีลักษณะเหมือนสถานีตรวจสอบของพวกเขาล่วงหน้า จากนั้นเมื่อพูดถึงการคำนวณตำแหน่งของเหตุการณ์ใหม่แบบเรียลไทม์พวกเขาสามารถทำได้ในเวลาประมาณหนึ่งวินาทีบัลลาร์ดกล่าว
“ แบบจำลองนี้ช่วยเพิ่มความสามารถของเราในการค้นหาแผ่นดินไหวและการระเบิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งการระเบิดนิวเคลียร์” บัลลาร์ดกล่าว "ถ้าใครบางคนทดสอบอุปกรณ์นิวเคลียร์เราจำเป็นต้องรู้ว่ามันอยู่ที่ไหนและแม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ด้วยความไม่แน่นอนที่น้อยที่สุด การใช้แบบจำลองสามมิติอย่างสมบูรณ์นี้เราสามารถปรับปรุงความสามารถของเราในการค้นหาเหตุการณ์เหล่านี้อย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับแบบจำลองหนึ่งมิติที่ใช้มานานหลายทศวรรษ "
การบิดเบือนแผ่นดินไหว
โมเดลใหม่นี้อธิบายว่าคลื่นแผ่นดินไหวได้รับการบิดเบือนเมื่อพวกมันเคลื่อนที่ผ่านคุณสมบัติทางธรณีวิทยาเช่นเขตมุดตัวพื้นที่ที่เต็มไปด้วยอันตรายซึ่งแผ่นเปลือกโลกแผ่นหนึ่งที่ทำให้พื้นผิวของโลกกำลังดำน้ำอยู่ใต้อีก
“ ข้อผิดพลาดที่ใหญ่ที่สุดที่เราได้รับอยู่ใกล้กับพื้นผิวโลก” บัลลาร์ดกล่าวในแถลงการณ์ "นั่นคือสิ่งที่ความแปรปรวนมากที่สุดในวัสดุ"
นักวิทยาศาสตร์ตระหนักว่าไม่มีแบบจำลองที่สมบูรณ์แบบ ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงพัฒนาวิธีการประเมินความไม่แน่นอนในการทำนายแต่ละ Salsa3D ทำตามความไม่แน่นอนที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์แต่ละคลื่นจากเหตุการณ์แผ่นดินไหวในแต่ละสถานีตรวจสอบ
"เมื่อคุณมีแผ่นดินไหวหรือการระเบิดของนิวเคลียร์ไม่เพียง แต่คุณจำเป็นต้องรู้ว่ามันเกิดขึ้นที่ไหน แต่ยังดีแค่ไหนที่คุณรู้ว่า” บัลลาร์ดกล่าว
สนธิสัญญาห้ามการทดสอบระหว่างประเทศกำหนดให้การตรวจสอบในสถานที่สามารถเกิดขึ้นได้ภายในพื้นที่ 1,000 ตารางกิโลเมตร (ประมาณ 385 ตารางไมล์) โดยรอบสถานที่ทดสอบนิวเคลียร์ที่น่าสงสัย ในการทดสอบเมื่อเร็ว ๆ นี้ SALSA3D สามารถทำนายแหล่งที่มาของเหตุการณ์แผ่นดินไหวในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่มีขนาดเล็กกว่าแบบจำลองหนึ่งมิติแบบดั้งเดิม 26 เปอร์เซ็นต์และขนาดเล็กกว่ารุ่นก่อนหน้า 9 เปอร์เซ็นต์ที่พัฒนาร่วมกันโดย Sandia, Los Alamos และ Lawrence Livermore National Laboratories
“ มันยากมากที่จะทำเพราะปัญหามีขนาดใหญ่มาก” บัลลาร์ดกล่าว "มันเป็นปัญหาการคำนวณส่วนใหญ่ - คณิตศาสตร์ไม่ยากนักเพิ่งทำมันยากและเราได้ทำสิ่งนั้นให้สำเร็จ"
'บางทีสิ่งดีๆจะมา…'
จนถึงตอนนี้ Salsa3D วิเคราะห์คลื่นร่างกายที่เดินทางผ่านการตกแต่งภายในของโลก- “ นอกจากนี้ยังมีคลื่นพื้นผิวที่เดินทางบนพื้นผิวโลก” บัลลาร์ดกล่าว "เราต้องการรวมข้อมูลประเภทนั้นเช่นกัน-ประโยชน์ของการทำเช่นนั้นคือส่วนต่าง ๆ ของโลกไม่ได้รับการตรวจสอบอย่างดีจากคลื่นร่างกาย แต่ถูกสุ่มตัวอย่างด้วยคลื่นพื้นผิว"
Sandia National Laboratories ได้เปิดตัวกรอบของ Salsa3D ให้กับนักธรณีวิทยาอื่น ๆ และสาธารณชนเพื่อทดสอบแบบจำลองการทำงานของโลก
“ ตอนนี้เมื่อพูดถึงการสร้างแบบจำลองเพื่อตรวจจับเหตุการณ์ประเภทนี้หน่วยงานตรวจสอบที่แตกต่างกันมีปัญหาในการเปรียบเทียบแบบจำลองซึ่งกันและกันเนื่องจากพวกเขาทั้งหมดอยู่ในรูปแบบที่แตกต่างกัน” บัลลาร์ดกล่าว “ เราทำงานหลายอย่างเพื่อพัฒนาของเราและเราก็ทำงานพิเศษเล็กน้อยเพื่อให้ผู้อื่นสามารถเข้าถึงได้โดยทั่วไปและตัดสินใจที่จะปล่อยฟรีบางทีสิ่งที่ดีอาจมาจากนั้น”
บัลลาร์ดและเพื่อนร่วมงานของเขาจะให้รายละเอียดการค้นพบของพวกเขาในการประชุมสหภาพธรณีฟิสิกส์อเมริกันในซานฟรานซิสโกในเดือนธันวาคม
ติดตามเรา@livescience-Facebook -Google+- บทความต้นฉบับเกี่ยวกับLiveScience.com
