آیا پیش بینی سوانح ممکن است؟

هر پدیده طبیعی از جمله مخاطرات طبیعی را می توان بر اساس روش های علمی مشاهده، مدل سازی و در نهایت پیش بینی کرد. مدل سازی خطرات طبیعی را می توان به عنوان 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 همین راستا، افراد غیر علمی یا دانشمندانی از سایر رشته های علمی، گاهی تنها با استفاده از برخی شواهد، به عنوان یک فعالیت مفید، سرگرم کننده یا کنجکاو، پیش بینی می کنند. بیشتر این فعالیت شبه علم است. در زلزله‌شناسی روش علمی صحیح و شناخته شده در این نوع فعالیت‌ها مورد استفاده قرار نمی‌گیرد و نمی‌توان به نتایج آن – از جمله پیش‌بینی‌های هر نوع – توجه و استفاده کرد.

مدل سازی خطرات طبیعی به پیش بینی خطرات طبیعی کمک می کند. این بدان معنا نیست که هر روش و هر ریسکی لزوماً موفق است. پیش‌بینی سیل در حال حاضر تا حد زیادی امکان‌پذیر است و پیش‌بینی زلزله هدف برنامه‌های علمی است و در بیشتر موارد هنوز دست نیافتنی است. پیش‌بینی خطر 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، مکانیکی، قطعی، مبتنی بر فیزیکی یا

“سخت” و تجربی شامل آماری، عملکردی یا “نرم” است. بر خلاف سایر پدیده های طبیعی، پیش بینی خطرات طبیعی دشوار است زیرا آنها معمولاً رفتار غیرخطی آشفته یا متمایز از خود نشان می دهند که امکان استفاده از رویدادهای گذشته برای پیش بینی رویدادهای آینده را پیچیده می کند. با این حال، پیش بینی پذیری پایین با غیرقابل پیش بینی بودن متفاوت است.

در مدل‌سازی خطر زلزله، شدت زلزله‌های شدید و ویژگی‌های حرکات شدید زمین مدل‌سازی می‌شود.

مدل‌سازی ریسک زمین لغزش، بزرگی و فراوانی زمین لغزش‌های جدید و موجود را در پاسخ به سناریوهای رویداد دیگر (مثلاً طوفان باران یا زلزله) پیش‌بینی می‌کند.

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

مدل‌سازی خطر آتشفشانی یک ارزیابی پویا از احتمال اندازه، فرکانس و مکان فوران آینده بر اساس سطوح فعلی ناپایداری آتشفشانی همراه با تجزیه و تحلیل داده‌های تاریخی و زمین‌شناسی گذشته ارائه می‌کند.

زمین‌شناسان از فراکتال‌ها برای اندازه‌گیری و پیش‌بینی بلایای طبیعی استفاده می‌کنند. پیش‌بینی اندازه، مکان و زمان‌بندی خطرات طبیعی عملاً دشوار است، اما زمین‌شناسان اکنون می‌توانند از فراکتال‌ها برای پیش‌بینی طوفان‌ها، سیل‌ها، زلزله‌ها، فوران‌های آتشفشانی، آتش‌سوزی و رانش زمین استفاده کنند. پیش بینی باید شامل پیش بینی های کوتاه مدت و بلند مدت باشد.

بسیاری از سیستم های ملی و جهانی برای پایش و پیش بینی مخاطرات طبیعی استفاده می شوند. طیف وسیعی از حسگرها از جمله تکنیک های رادار و ماهواره نقش مهمی در این امر ایفا می کنند. بسیاری از تکنیک های جدید در حال مطالعه هستند.

پیش‌بینی خطر اطلاعاتی در مورد ویژگی‌های پدیده‌های فیزیکی مانند مکان، زمان، و بزرگی رویدادهای فاجعه‌بار بالقوه ارائه می‌کند. ما رویدادها را پدیده‌های طبیعی با قدر معینی در نظر می‌گیریم که با ردپای فضا-زمانی خاص و با پتانسیل پیامدهای نامطلوب ظاهر می‌شوند.

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

پیش بینی تکنیکی است که از داده های تاریخی به عنوان ورودی برای تخمین اطلاعاتی استفاده می کند که جهت روندهای آینده را پیش بینی می کند. اکنون می توان برخی بلایای طبیعی را عملاً پیش بینی کرد. 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 ارتعاشات پوسته زمین را از طریق گسل های لغزشی اندازه گیری می کنند. در اعماق اقیانوس، حسگرها جابجایی حجم و تغییر شکل بستر دریا را کنترل می کنند. توسعه چنین فعالیتی می تواند زمین لرزه ها را پیش بینی کند.

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

اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده (NOAA) داده ها را از زنجیره ای از دستگاه های هشدار اولیه اقیانوس ها، از جمله گیرنده های ارتفاع موج و کشتی های ارزیابی و گزارش سونامی در اعماق اقیانوس (DART) جمع آوری می کند. این حسگرهای بستر دریا رویدادهای زلزله های کوچک را رصد می کنند و سپس از طریق کشتی های سطحی هشدارهایی را برای هشدار درباره سونامی در ساحل ارسال می کنند.

65