米国の西海岸、メキシコ、ヨーロッパの一部、中国、日本など、震えやすい世界のよく発達した地域では、政府が敏感な地震検知システムに投資しています。 しかし、米国地質調査の地球物理学者サラ・ミンソンによると、地震監視のない高リスク地域は、早期地震警報のクラウドソースの鍵であるスマートフォン内で衛星追跡技術を使用することで利益を得ることができます。
2011年、マイナーな（しかし比較的強力な）地震が米国東海岸の大部分をガタガタ鳴らしたとき、地域の地震計ネットワークの一部としての専用の早期警報システムはありませんでした（まだありません）。 南アメリカの大部分、南太平洋、東アジアおよび中央アジアのどこでも同じですが、それらの場所には経済的な理由から警告システムがありません。標準的な地震検出装置は高価です。
クラウドソースの緊急地震速報システムでは、地震の震源地に近いスマートフォンのGPSセンサーは、結果として生じる地盤変位を感知し、揺れが届く前に、より遠くのスマートフォンに警告を送信できます。 （パシフィコのエミリアーノ・ロドリゲス・ヌエッシュとマーティン・ゼータ） サラミンソンによると、スマートフォンはそのギャップを埋めることができます。 彼女は、早期警告ネットワークとして携帯電話のGPSデータを使用する可能性を調査するScience Advancesの新しい研究の主執筆者です。
安価でありながら洗練された技術を搭載した携帯電話はどこにでもあります。世界中で推定70億台のモバイルデバイスが使用されています。
「人々は、携帯電話が科学のための信じられないほどのツールになり得ることを認識しています」とミンソンは言います。 「クラウドソーシングの利点は、センサーが大量にあるだけでなく、処理能力のある小さなハンドヘルドコンピューターが大量にあることです」と、データをすばやく処理できます。
しかし、主に携帯電話が正確な位置を正確に伝えることができず、人々が地震リスニングとは関係のない多くのアプリをいじくり回しているため、モバイルGPSデータは耐震用途として真剣に検討されていません。 ただし、携帯電話が得意とするのは、三角測量された衛星と話し、ある地点から別の地点への非常に漸進的な動きを検知することです。
そのモーショントラッキングは地震検出の鍵であり、変位の測定値、または障害がどれだけ動いたかは、人がどれだけ揺れるかと同じくらい重要です。 十分な人がその動きを記録および報告するデバイスを持っている場合、その集計データに基づいて警告を送信するように設計されたアプリは、かなり正確な早期警告ツールを作成します。
地震時に感じるほとんどの地震は、2マイル/秒の速度で地球を通過する二次波、またはs波によって引き起こされます。 しかし、データははるかに速く移動し、震源地から数マイル離れた地域の突発的な波をすぐに追い越します。 数秒の警告時間でさえ、外科医がメスを置くのに十分な時間、または教師が生徒をテーブルの下に連れて行くのに十分な時間です。 突然の揺れを事前に警告されることで、心を落ち着かせる美徳もあります。
したがって、バージニア州ミネラル地震の場合、84マイル離れたワシントンDCのような都市では、約40秒の事前通知があったことになります。 潜在的な携帯電話アプリのパラメーターに応じて、Minsonは、震源地の近くに十分な数のユーザーがデータを提供し、誤報を排除すると警告を発し、数秒で送信できると考えています。
比較的少数のデバイスを使用する必要があります。 ミンソンは、研究の一環として、2011年のマグニチュード9.0の東北地震で捕捉された日本の462の監視局からの実際のGPSデータを、そのような状況で携帯電話が生成するものを反映する仮想データと照合しました。 観測点での地殻の永続的なシフトを測定した曲線は、非常に密接に並んでいます。 ミンソンは、日本の人口1億2, 700万人のわずか.0004パーセントが、これらの監視ステーションと同じデータを収集するために携帯電話を携帯する必要があると推定しています。
ただし、いくつかの問題があります。 まず、この手法は、リヒタースケールで7マグニチュードを超えるかなり強い地震に対してのみ有効です。 第二に、多くの地震が発生する海底には携帯電話があまりありません。 そして最後に、電話会社はこれまでのところ、デバイスが収集する生の位置データへのアクセスを許可する傾向をあまり示していません。
「電話のデータにアクセスする方法がなければ、これは起こりえません」とミンソンは言います。
地球物理学者はすでに、数百台の携帯電話と二次外部GPSセンサーを展開するために、来年にわたってUSAIDが資金提供するパイロットプログラムの立ち上げに取り組んでいます。 地震活動が活発で、機能的な早期警報システムのないチリ全体のネットワークに広がるため、研究者は地震発生時に外部センサーからリアルタイムのデータを収集できます。
ワシントン大学の地震学者John Vidaleは、早期警報システムの研究に長い間携わっており、GPSデータ用の携帯電話のマイニングという賢明で革新的なアイデアを賞賛しています。 しかし、彼は電話が敏感な科学機器に取って代わることは決してできないと指摘しています。
「携帯電話の緊急地震速報システムは、特に第三世界や地震が頻繁に発生しない状況では、優れたソリューションになる可能性があります」とVidale氏は言います。 「しかし、携帯電話は、専用の地震計に非常に高い感度を与える地中深くに設置されることはありません。 日本、台湾、西海岸などの場所は、より洗練された専用のシステムを求めています。」
ミンソンは、携帯電話の1つの大きな利点は、頻繁に更新されることであると指摘しています。
「クラウドソーシングの携帯電話からデータを借用している場合、ユーザーは2年ごとに古い電話を最高のテクノロジーに交換するのに役立ちます」と彼女は言います。 「私たちは、すべての人の最高の最高のデータを取得します。」
