Iako potrese još uvijek nije moguće predvidjeti, moderna tehnologija može nas upozoriti nekoliko sekundi prije nego što do nas stigne najjače podrhtavanje tla. Takvi sustavi nazivaju se sustavi ranog upozoravanja na potrese (engl. Earthquake Early Warning – EEW), a njihov razvoj danas je jedan od najvažnijih smjerova moderne seizmologije.
Kada se dogodi potres, iz njegova žarišta istovremeno počnu putovati longitudinalni P-valovi i transverzalni S-valovi. P-valovi putuju najbrže pa do nas stižu prvi i uzrokuju slabije podrhtavanje (slika 1). Tek nakon njih dolaze sporiji S-valovi pa površinski valovi (važni kod plitkih i jakih potresa) velikih amplituda koji uzrokuju najveću štetu. Ako postoji gusta mreža seizmoloških instrumenata oko epicentra potresa, seizmološke postaje smještene u njegovoj blizini mogu registrirati P-valove gotovo trenutno (oko 2 s), a zahvaljujući brzoj obradi podataka sustav može procijeniti gdje je potres nastao, koliko je jak i koja će područja biti najviše pogođena. Iako seizmolozi u uobičajenom postupku lociranja potresa i određivanja njegove magnitude, sustavi koriste S-valove, sustavi ranog upozorenja na potres za najbržu (prvu) procjenu koriste samo P-valove kako bi bili brži – da ne čekaju sporije S-valove.
Slika 1. P-valovi (crvena crta) pristižu ranije do seizmološke postaje od S-valova (zelena crta). Što je postaja dalje od žarišta/epicentra potresa, to S-valovi više kasne za P-valovima.
Računalni ustav stalno prati što se događa na svim postajama, pa ako primjeti velike amplitude na pristiglim seizmogrmima i iznimno brza (automatska) analiza pokaže da se očekuje snažno podrhtavanje, upozorenje se može poslati korisnicima prije dolaska jačih i moguće razornih valova (slika 2). Vrijeme za reakciju obično iznosi svega nekoliko sekundi ako smo bliže žarištu potresa (npr. manje od 100 km) do desetak i više sekundi ako smo dalje, no i to može biti dovoljno za automatsko zaustavljanje vlakova, isključivanje osjetljive opreme ili za to da se ljudi sklone na sigurno.
Slika 2. Shema sustava ranog upozorenja za potrese. (Izvor: ETH Zürich, https://www.seismo.ethz.ch/en/earthquakes/always-informed/alerting/)
Važno je naglasiti da sustav ranog upozorenja ne predviđa potrese. Upozorenje se izdaje tek nakon što je potres već započeo, koristeći činjenicu da P-valovi otrpilike dva puta brže od S-valova, dok informacije putem komunikacijskih mreža putuju i brzinom svjetlosti – što je 85000 puta brže od S-vala kroz Zemlju. No sustav ima svoje ograničenje – tzv. slijepu zonu u kojoj upozorenje stigne nakon što stignu S-valovi s jakom trešnjom (slika 3). Ta slijepa zona nalazi se u blizini samog epicentra te će biti to manja što nam je mreža seizmoloških postaja gušća i algoritmi brži i prilagođeniji području.
Slika 3. Zamislimo potres s epicentrom (zvjezdica) i dubinom žarišta kao i onaj zagrebački iz 2020. godine, ali jačine kao zagrebački iz 1880. godine (ML = 6.1, I0 = VIII °MCS). Pretpostavimo da je nam obavijest stigne 8 s nakon detekcije potresa i da je trebalo 2 s da se detektiraju prvi P-valovi. Kružnice prikazuju različite udaljenosti: zelene boje označavaju da upozorenje stiže prije jake trešnje, a crvena boja da upozorenje stiže poslije jake trešnje i označava tzv. slijepu zonu.
U okviru projekta Sekunde su važne (Seconds Matter) razvijamo tehnologije koje će omogućiti uspostavu sustava ranog upozoravanja na potrese u Hrvatskoj. Cilj je iskoristiti postojeću seizmološku mrežu koja se izuzetno razvija, nove načine bilježenja potresa pomoću optičkih vlakana i suvremene metode obrade podataka kao što je strojno učenje, kako bi se omogućilo što brže i pouzdanije upozoravanje građana i nadležnih službi. Iako sustav ne može spriječiti jaku potresnu trešnju i moguća oštećenja, nekoliko sekundi može biti presudno za smanjenje njegovih posljedica te zaštitu ljudi i infrastrukture.
Autorice teksta: Katarina Zailac i Iva Dasović