Сейсмические датчики десятилетиями фиксируют подземные толчки — от землетрясений до извержений. Но оползни, лавины и пирокластические потоки оставались для них «невидимками»: их сигналы слабее и хаотичнее. Существующие методы определяли эпицентр с погрешностью в десятки километров, что в удаленных регионах превращалось в смертельную лотерею. Например, после схода оползня в Гималаях в 2021 году спасатели три дня искали заваленную деревню, теряя драгоценное время.
Усугубляет проблему климатический кризис: таяние ледников и экстремальные дожди увеличивают частоту оползней на 15–20% за последние 20 лет. Традиционные методы спутникового мониторинга часто бесполезны в облачную погоду или густых лесах.
Команда геофизиков из Центра Гельмгольца в Германии под руководством Стефании Урсики (Stefania Ursica) разработала алгоритм, сокращающий поиск эпицентра катастрофы с часов до секунд. Технология анализирует пять параметров сейсмической волны, чтобы отделить «шум» от сигналов оползня или извержения.
Гренландия «приобрела» более 1600 километров новой береговой линии из-за отступления ледников
Затем начинается второй этап — определение координат эпицентра. Для этого система запускает сразу 12 виртуальных «агентов», которые моделируют, какую волну могло бы создать событие, если бы оно произошло в конкретной местности. Полученные волны сравнивают с реальными данными. Если не сходится — отбраковывают неподходящие места и ищут дальше.
Каждый агент» двигается по особой траектории. Один — по спирали, как ястреб, другой — зигзагами, словно стадо слонов в поисках воды. Через 10 секунд все агенты сходятся на одной наиболее вероятной координате с погрешностью всего 1–3 километра.
«Раньше на расчеты у нас уходили минуты, при этом погрешность составляла 20–30 километров. Теперь алгоритм работает в 10 раз быстрее и точнее», — пояснила Урсика на конференции Европейского геофизического союза в Вене (Австрия).
Геологи разгадали тайну гигантского извержения, изменившего Тихий океан
Метод уже протестировали на данных оползня 2017 года в Гренландии. Алгоритм точно определил зону обрушения, тогда как старые системы указали на район в 25 километрах от реального места.
Исследователи собираются выложить программный код в открытый доступ. Это значит, что другие специалисты смогут адаптировать технологию под свои задачи — и, возможно, спасти больше жизней.