آیا پیش بینی سوانح ممکن است؟

هر پدیده طبیعی، از جمله مخاطرات طبیعی، بر اساس روش علمی، قابل پایش، مدلسازی، و در نهایت پیش بینی است. مدل‌سازی مخاطرات طبیعی را می‌توان یک اقدام غیرعملیاتی در نظر گرفت که به کاهش ریسک و توسعه آمادگی کمک می‌کند. مدل‌سازی مخاطرات طبیعی اساس ارزیابی ریسک سوانح است. البته در این مسیر افراد غیر علمی، یا دانشمندان سایر شاخه های علمی ، گاه صرفا با بهره گیری از بعضی شواهد به پیش بینی ، به صورت فعالیتی خیرخواهانه، یا تفننی ، یا کنجکاوانه می پردازند. بیشتر این نوع فعالیتها از نوع شبه علم است. روش علمی مناسب و شناخته شده در زلزله شناسی در این نوع فعالیتها مورد استفاده نیست – و نمی تواند باشد- و نتایج – شامل هر نوع پیش بینی حاصله- قابل اعتنا و استفاده نیستند.

مدل‌سازی مخاطرات طبیعی به پیش‌بینی مخاطرات طبیعی کمک می‌کند. این به معنی موفقیت الزامی هر روشی و در مورد هر مخاطره ای نیست. پیش بینی سیلاب اکنون تا حد زیادی ممکن است، و پیش بینی زلزله همچنان هدف برنامه های علمی، و در بیشتر موارد هنوز غیر قابل دسترس است. پیش بینی مخاطره یک کار علمی پیچیده است که هدف آن تعیین مکان، زمان و شدت رویداد مخاطره طبیعی بعدی است. دانشمندان تلاش می‌کنند تا مخاطرات طبیعی و پیامدهای آن را با استفاده از روش‌های مختلفی پیش‌بینی کنند که می‌توان آنها را به دو دسته کلی دسته‌بندی کرد: نظری شامل مکانیستی، قطعی، مبتنی بر فیزیکی، یا

"سخت" و تجربی شامل آماری، عملکردی یا "نرم" . بر خلاف سایر پدیده های طبیعی، پیش بینی مخاطرات طبیعی دشوار است، زیرا آنها معمولاً آشوبناک هستند یا رفتارهای غیرخطی مشخصی از خود نشان می دهند که امکان استفاده از رویدادهای گذشته برای پیش بینی رویدادهای آینده را پیچیده می کنند. با این حال، پیش بینی پذیری کم، با غیرقابل پیش بینی بودن متفاوت است.

در مدل‌سازی خطر زلزله زلزله‌های شدید را براساس شدت و ویژگی‌های جنبش شدید زمین مدل‌سازی می‌کنند.

در مدل‌سازی خطر زمین لغزش بزرگی و فراوانی زمین لغزش‌های جدید و از قبل موجود را در پاسخ به سناریوهای رویدادهای دیگر (مثلاً طوفان باران یا زلزله) پیش‌بینی می‌کنند.

در مدل‌سازی خطر سونامی از مدل‌های هیدرودینامیکی استفاده می‌کنند تا تخمین‌های کمی/عددی از انتشار امواج سونامی دور از منبع آنها و اثر آنها هنگام رسیدن به ساحل را ارائه ‌کنند.

در مدل‌سازی خطر آتشفشان ارزیابی دینامیکی از احتمال اندازه، فراوانی و مکان فوران‌های آینده را بر اساس سطح فعلی ناآرامی‌های آتشفشانی همراه با تجزیه و تحلیل داده‌های تاریخی و زمین‌شناختی گذشته ارائه می‌دهند.

دانشمندان زمین از فراکتال ها برای اندازه گیری و پیش بینی سوانح طبیعی استفاده می کنند. پیش‌بینی اندازه، مکان و زمان مخاطرات طبیعی عملا بسیار سخت است، اما اکنون دانشمندان زمینشناس می‌توانند طوفان‌ها، سیل‌ها، زلزله‌ها، فوران‌های آتشفشانی، آتش‌سوزی‌ها و زمینلغزش را با استفاده از فراکتال‌ها پیش‌بینی کنند. پیش‌بینی باید شامل پیش‌بینی‌های کوتاه مدت و دراز مدت باشد.

سامانه های ملی و جهانی متعددی برای پایش و پیش بینی مخاطرات طبیعی استفاده می شود. طیف وسیعی از حسگرها، همراه با رادارها و فنون ماهواره ای، نقش حیاتی در این موارد ایفا می کنند. بسیاری از تکنیک های جدید در دست مطالعه هستند.

پیش‌بینی‌های مخاطره اطلاعاتی را در مورد ویژگی‌های رویداد فیزیکی، مانند مکان، زمان، و بزرگی یک رویداد بالقوه مخرب بعدی ارائه می‌کنند. ما رویدادها را به عنوان پدیده‌های طبیعی با بزرگی خاص در نظر می‌گیریم که با یک ردپای فضا-زمان مشخص و با پتانسیل پیامدهای نامطلوب آشکار می‌شوند.

از مخاطرات طبیعی آنها که با شروع سریع مانند فوران های آتشفشانی، بسیاری از زمینلرزه ها، سیل ناگهانی، زمینلغزش، رعد و برق شدید، و آتش سوزی های جنگلی که بدون هشدار قبلی رخ می دهند ، به سرعت به محیط انسانی می رسند.

پیش‌بینی تکنیکی است که از داده‌های تاریخی به عنوان ورودی برای تخمین‌های آگاهانه استفاده می‌کند که در تعیین جهت روندهای آینده پیش‌بینی می‌کنند. اکنون برخی از سوانح طبیعی را می توان به صورت عملیاتی پیش بینی کرد. هواشناسان از داده های اقلیمی مانند فشار هوا، سرعت باد و دما برای پیش بینی سامانه های اقلیمی استفاده می کنند، که مهمترین آنها پیش بینی سیلاب است.

ابزارهای لرزه نگاری در پوسته زمین با لغزش گسل ها لرزشها را اندازه گیری می کنند. در اعماق اقیانوس، حسگرها جابجایی حجم و تغییر شکل بستر دریا را کنترل می کنند. توسعه این نوع فعالیتها می تواند به پیش بینی زلزله بیانجامد.

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

اداره ملی اقیانوسی و جوی آمریکا (NOAA) نیز داده‌ها را از زنجیره‌ای از دستگاه‌های اقیانوسی هشدار دهنده اولیه از جمله گیرنده های ارتفاع موج و شناورهای ارزیابی و گزارش سونامی در اعماق اقیانوس (DART) جمع‌آوری می‌کند. این حسگرهای بستر دریا رویدادهای لرزه ای کوچک را رصد می کنند و سپس هشدارها را از طریق شناورهای سطحی برای هشدار سونامی در ساحل به خشکی ارسال می کنند.

65