پس از دانلود این برنامه بر روی تلفن همراه خود، گوشی شما می‌تواند از سنسورهای حرکتی داخل خود برای تشخیص زلزله استفاده کند. امواج انرژی زمین می‌تواند شبیه به یک روند صعودی بر روی تلفن هوشمند باشد. سپس، این برنامه می‌تواند به طور خودکار جزئیات زمان، مکان و شدت این لرزش‌ها را به کاربر ارسال کند. جمع آوری این داده‌ها به محققان کمک می‌کند تا هزینه کمتری برای تعیین نقشه زمین لرزه در یک منطقه وسیع صرف کنند.

در ساعت 3:20 صبح در تاریخ 24 اوت 2014 یک زلزله شدید، شهر ناپا در کالیفرنیا شمالی را لرزاند. این زمین لرزه باعث آتش سوزی شد. ساختمان‌های تاریخی فرو ریخت و بیش از 200 نفر صدمه دیده بودند. این منطقه از زمین تقریبا بیش از یک چهارم قرن زلزله را تجربه نکرده بود.

کمتر از یک دقیقه بعد، حدود 38 کیلومتر (24 مایل) به سمت جنوب ناپا، امواج زمین لرزه به شهر برکلی رسید. سیستم‌های تشخیص زلزله موجود در دانشگاه کالیفرنیا، زلزله برکلی را مطالعه کردند. زلزله ناپا یک حادثه واقعی و یک آزمون بود.

کنگ که یکی از دانشجویان تحصیلات تکمیلی دانشگاه کالیفرنیا است که از این برنامه بر روی گوشی خود استفاده می‌کرد. تا پیش از این، تنها ابزارهایی که می‌توانستند این نوع اطلاعات مربوط به زمین لرزه‌ها را جمع آوری و تشخیص دهند، هزاران دلار هزینه داشتند. اما این بار این ابزار متفاوت بود و آن تلفن هوشمند آندروید کنگ بود.

گوشی همراه کنگ برنامه MyShake را اجرا می‌کرد. این نرم افزار یا برنامه از سنسورهای ارزان قیمت موجود در داخل دستگاه‌های تلفن همراه برای ثبت حرکات زمین استفاده می‌کند. کنگ گفت که شکل موج‌هایی از زلزله ناپا که بر روی گوشی اش گرفت بسیار شبیه به آنچه که توسط یک حسگر علمی ثبت شده است، بود.

همانطور که پیشرفت‌های تکنولوژیکی گوشی‌های هوشمند را هوشمندتر می‌کند، محققان از این دستگاه‌های محبوب برای کمک به مطالعه زمین لرزه کمک می‌گیرند. پروژه‌های مشابهی نیز برای قرار دادن سنسورهای قابل حمل در منازل، مدارس و ادارات در حال انجام است.

این پروژه‌های علوم شهروندی به پژوهشگران کمک می‌کند تا شبکه‌ای از ابزارهایی برای اندازه گیری زلزله ایجاد کنند. این تلاش‌ها همچنین سبب ایجاد آگاهی از خطرات ناشی از زلزله و چگونگی آماده شدن برای آن است.

اصول اولیه زلزله

وقوع زمین لرزه شایع است و هر ساله چندین میلیون بار سیاره ما را تکان می‌دهد. اخیرا دانشمندان ارتعاشات بیشتری را در مناطقی که آب‌های زیرزمینی به سطح پمپ می‌شوند یا جایی که دی اکسید کربن به زیر زمین تزریق می‌شود، شناسایی کرده‌اند.

بیشتر زمین لرزه‌ها به قدری خفیف است که کسی متوجه آن نمی‌شود. چنین زلزله‌های کوچکی با ریشتر کمتر از 0.3 ثبت می‌شوند، در مقایسه با زلزله جنوب ناپا، که 6 ریشتر بود. چنین مقادیری میزان شدت حرکت زمین که باعث زمین لرزه می‌شود را تعیین می‌کند.

زمین شناسان دانشمندانی هستند که زمین لرزه‌ها را مطالعه می‌کنند. این کارشناسان حرکت زمین را با استفاده از لرزه نگاری اندازه گیری می‌کنند. چنین دستگاه‌هایی امواج لرزه‌ای را تشخیص می‌دهند که امواج پر انرژی می‌باشند که لایه‌های بالایی زمین را در طول زلزله حرکت می‌دهند. ماشین‌هایی که این امواج را ضبط می‌کنند، لرزه نگار هستند. سازمان زمین شناسی ایالات متحده (USGS) به نوع بسیار حساس این دستگاه‌ها مجهز است.

جنیفر استراوس که در آزمایشگاه زمین شناسی یو سی برکلی کار می‌کند می‌گوید که به دلیل قیمت بالای این دستگاه‌ها نمی‌توان آنها را در هر نقطه‌ای نصب کرد. در نتیجه این نرم افزار جدید می‌تواند به تحقیقات زمین شناسی کمک کند. استراوس توضیح می‌دهد: شما نمی‌توانید این دستگاه را بر روی یک تپه قرار دهید تا پرنده‌ها آن را خراب کنند. یا در کنار یک بزرگراه که هر آن ممکن است یک کامیون به آن ضربه بزند، قرار دهید.

خوشبختانه با وجود این برنامه روی گوشی همراه، سنسورهای تشخیص لرزه کم هزینه می‌شوند و از آنجا که سنسورها اطلاعات را از طریق اینترنت مخابره می‌کنند، هزینه‌های عملیاتی نیز کاهش می‌یابد.
از آنجا که جدیدترین سنسورهای لرزه‌ای بسیار ارزان هستند، به محققان این اجازه را می‌دهند تا نقشه برداری از زلزله را گسترش دهند.در نتیجه، محققان می‌توانند مکان‌های بیشتری را پوشش دهند و می‌توانند زمان شروع زمین لرزه را بهتر تخمین بزنند. این دستگاه‌ها همچنین می‌توانند لرزش‌های کوچکتر را که به آن پس لرزه می‌گویند، هشدار دهند که اغلب به دنبال یک زلزله بزرگ می‌آید.

از آنجا که جدیدترین سنسورهای لرزه‌ای بسیار ارزان هستند، به محققان این اجازه را می‌دهند تا نقشه برداری از زلزله را گسترش دهند. کولر می‌گوید که این شبکه به طور بالقوه می‌تواند شامل هزاران و حتی ده‌ها هزار ایستگاه باشد.

لپ تاپ‌ها و تلفن‌ها

سنسورهای ارزانتر می‌توانند شبکه‌های وسیعتری از دستگاه‌های ثبت لرزه را ایجاد کنند. یک مثال از این شبکه،QuakeCatcher ((QCN است. این کمپانی حدود 3400 داوطلب را در سراسر جهان استخدام کرده است. برخی از داوطلبان سنسورهای تشخیص زلزله را به همراه دارند که شبیه فلش درایوهای USBاست که معمولا برای ذخیره و انتقال فایل‌های کامپیوتری استفاده می‌شود.

شتاب سنج موجود در یک دستگاه تلفن همراه به اندازه کافی حساس است تا زمین لرزه 3 تا 3.5 ریشتری را که با مرکز آن حوزه چند کیلومتر (مایل) فاصله دارد، شناسایی کند. اگر مردم برنامه QCN را دانلود کرده و اطلاعات دستگاه‌هایشان را به دانشمندان زمین شناسی ارسال کنند، محققان می‌توانند تمام داده‌هایی را که این دستگاه‌ها ضبط می‌کنند، جمع آوری و تجزیه و تحلیل کنند.

الیزابت کوهلر می‌گوید: با استفاده از این سنسورهای اضافی، ما می‌توانیم زلزله را سریعتر تشخیص دهیم. او یک متخصص ژئوفیزیک در مرکز علوم زلزله USGS در پاسادینا است. با داشتن اطلاعات بیشتر، شما می‌توانید محاسبه‌های سریع‌تر و قابل اطمینان‌تری از موقعیت زمین لرزه و بزرگی آن ثبت کنید.

در جلسه AGU، کوهلر و همکارانش آخرین دستاوردهای خود را در ساخت شبکه‌ای برای پوشش لرزه نگاری ارائه دادند. از سال 2011، این تیم حسگرهای ارزان قیمتی را در حدود 400 خانه و شرکت در نزدیکی لس آنجلس قرار داده است. این سنسورها تنها می‌توانند زلزله‌هایی را که به اندازه 3 یا بیشتر از 3 ریشتر هستند، شناسایی کنند.

منبع: ساینس نیوز فور استیودنتس