آیا پیش بینی سوانح ممکن است؟

هر پدیده طبیعی از جمله مخاطرات طبیعی را می توان با استفاده از روش علمی پایش، مدل سازی و در نهایت پیش بینی کرد. یک مدل خطر طبیعی را می توان یک اقدام غیر عملیاتی در نظر گرفت که به کاهش ریسک و توسعه آمادگی کمک می کند. مدل‌سازی خطرات طبیعی اساس ارزیابی ریسک حادثه است. البته در این راه، افراد غیر علمی یا دانشمندان علوم دیگر، گاهی با استفاده از شواهدی مانند کارهای خیرخواهانه، سرگرم کننده یا کنجکاو، فقط پیش بینی می کنند. بیشتر این فعالیت ها شبه علم هستند. روش علمی مناسب و شناخته شده در زلزله شناسی در این نوع فعالیت ها – که غیرممکن است – به کار نمی رود و نتایج – به جز هر نوع پیش بینی – قابل تامل و استفاده نیست.

مدل های خطر بلایای طبیعی به پیش بینی بلایای طبیعی کمک می کند. این بدان معنا نیست که هر برنامه و هر ریسکی لزوماً پیشرو است. پیش‌بینی سیل در حال حاضر تا حد زیادی امکان‌پذیر است و پیش‌بینی زلزله حد پیشرفت علمی باقی مانده است و در بیشتر موارد هنوز دست نیافتنی است. پیش بینی یک کار علمی پیچیده است که هدف آن تعیین مکان، زمان و شدت رویداد خطر طبیعی بعدی است. دانشمندان تلاش می‌کنند تا با استفاده از روش‌های مختلفی خطرات طبیعی و پیامدهای آن را پیش‌بینی کنند که می‌توان آنها را به دو دسته کلی تقسیم کرد: نظری، شامل مکانیکی، قطعی، مبتنی بر فیزیکی یا

“سخت” و تجربی شامل آماری، شبکه ای یا “نرم” است. بر خلاف سایر پدیده های طبیعی، پیش بینی خطرات طبیعی دشوار است زیرا معمولاً بی نظم هستند یا رفتار غیرخطی مشخصی از خود نشان می دهند که امکان استفاده از گذشته برای پیش بینی آینده را پیچیده می کند. اما تواضع، قابل پیش بینی و غیرقابل پیش بینی دیگری است.

در مدل‌سازی خطر زلزله، زلزله‌های شدید بر اساس شدت و ویژگی‌های حرکت شدید زمین شبیه‌سازی می‌شوند.

یک مدل خطر زمین لغزش اندازه و فراوانی زمین لغزش های جدید و موجود را در پاسخ به سناریوهای رویدادهای دیگر (مثلاً طوفان یا زلزله) پیش بینی می کند.

در مدل‌سازی خطر سونامی، مدل‌های هیدرودینامیکی برای تخمین‌های کمی/عددی از انتشار امواج سونامی دور از منبع و تأثیر آنها هنگام رسیدن به ساحل استفاده می‌شود.

مدل خطر آتشفشانی با تجزیه و تحلیل داده های تاریخی و زمین شناسی گذشته، ارزیابی پویا از احتمال اندازه، فراوانی و مکان فوران های آینده را بر اساس سطح فعالیت های آتشفشانی ارائه می دهد.

دانشمندان زمین از فراکتال ها برای اندازه گیری و پیش بینی بلایای طبیعی استفاده می کنند. پیش‌بینی اندازه، مکان و زمان خطرناک‌ترین رویدادهای طبیعی تقریباً غیرممکن است، اما هندسه‌سنج‌ها اکنون می‌توانند طوفان‌ها، سیل‌ها، زلزله‌ها، فوران‌های آتشفشانی، آتش‌سوزی‌ها و رانش زمین را پیش‌بینی کنند. پیش بینی باید شامل پیش بینی کوتاه مدت و بلند مدت باشد.

بسیاری از سیستم های ملی و جهانی برای نظارت و پیش بینی بلایای طبیعی استفاده می شود. طیف وسیعی از حسگرها به همراه فناوری رادار و ماهواره در این موارد نقش حیاتی دارند. بسیاری از مهارت های جدید آموخته می شوند.

پیش‌بینی‌های خطر اطلاعاتی درباره ویژگی‌های رویداد فیزیکی، مانند مکان، زمان، و بزرگی یک رویداد فاجعه‌بار بالقوه ارائه می‌کنند. ما رویدادها را رویدادهای طبیعی با بزرگی معینی می‌دانیم که در یک دوره زمانی مشخص ظاهر می‌شوند و احتمال وقوع رویدادهای نامطلوب را دارند.

خطرات طبیعی به سرعت شروع می شوند مانند فوران های آتشفشانی، زلزله های فراوان، سیل، رانش زمین، رعد و برق شدید، آتش سوزی جنگل ها که بدون هشدار قبلی رخ می دهد و به سرعت به محیط زیست انسان می رسد.

پیش‌بینی تکنیکی است که از داده‌های تاریخی به عنوان ورودی برای تصمیم‌گیری آگاهانه استفاده می‌کند که جهت روندهای آینده را پیش‌بینی می‌کند. با این حال، برخی از بلایای طبیعی را می توان به صورت عملیاتی تشخیص داد. هواشناسان از داده های اقلیمی مانند فشار هوا، سرعت باد و دما برای پیش بینی سیستم های اقلیمی استفاده می کنند که مهمترین آنها پیش بینی سیل است.

ابزارهای لرزه نگاری ارتعاشاتی را که پوسته زمین را تکان می دهند اندازه گیری می کنند. در اعماق اقیانوس، حسگرها جابجایی حجم و تغییر شکل بستر دریا را کنترل می کنند. توسعه این حالت های عمل می تواند منجر به پیش بینی حرکت شود.

در امتداد گسل سن آندریاس در کالیفرنیا، سازمان زمین شناسی ایالات متحده (USGS) داده هایی را از شیب سنج ها و سنج های خزنده جمع آوری می کند که دقیقا حرکت را اندازه گیری می کنند. فشارسنج ها و حسگرهای تعبیه شده در پوسته زمین در مورد افزایش فشار قبل از لغزش گسل هشدار می دهند.

اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده (NOAA) همچنین داده ها را از زنجیره ای از ابزارهای اولیه اقیانوس، از جمله گیرنده های ارتفاع موج و کشتی ارزیابی و گزارش سونامی در اعماق اقیانوس (DART) جمع آوری می کند. این حسگرهای بستر دریا، رویدادهای لرزه‌ای کوچک را رصد می‌کنند و سپس از طریق کشتی‌های سطحی هشدارهایی را به ساحل ارسال می‌کنند که درباره سونامی در طول ساحل هشدار می‌دهند.

65