Turvallisuus 6/03,
Raija Rapo


Uusi tekniikka harppauksen eteenpäin
Maanjäristyksistä saadaan ennakkovaroitus

ElarmS -tietokoneohjelma pystyy ennakoimaan maanjäristyksen ja antamaan siitä hälytyksen.
Parhaassa tapauksessa ennakkovaroitus antaa ihmisille kymmeniä sekunteja aikaa pelastautua sortuvista rakennuksista.

Maanjäristysalueille Kaliforniassa on rakennettu tiheä, yli 150 elektronisen anturin verkko, joka tunnistaa maan värähtelyt.
Järistyksen alkaessa syntyy ensin niin sanottuja P-aaltoja. Ne värähtelevät tuhoa aiheuttamatta ja etenevät noin kuuden kilometrin sekuntivauhtia.

Sitten tulevat tuhoisat S-aallot. Ne kulkevat puolta hitaammin kuin P-aallot.

Nyrkkisääntö on, että mitä pienempi järistys, sitä korkeammilla taajuuksilla värähtelyt etenevät.

Värähtelyt voidaan nyt analysoida entistä tarkemmin ElarmS-tietokoneohjelman avulla. Se on kehitetty California Institute of Technology -tutkimuslaitoksessa Los Angelesissa.

"Anturiverkko välittää P-aalloista tiedon ElarmS -järjestelmälle, joka laskee maanjäristyksen keskuksen ja voimakkuuden sekä suorittaa tarvittaessa automaattisesti hälytyksen", selittää California Institute of Technology -tutkimuslaitoksen geofysiikan professori Hiroo Kanamori.

"Kun ElarmS-järjestelmä on arvioinut maanjäristyksen voimakkaaksi ja tuhoa aiheuttavaksi, tiedon välittämiseen ei kulu sekuntia enempää", Kanamori vakuuttaa.

Tieto järistyksestä, jonka voimakkuus on esimerkiksi Richterin asteikolla 6,7 ehtii 60 kilometrin päässä järistyksen keskuksesta sijaitseviin rakennuksiin jo noin 20 sekuntia ennen tuhoa. Tiedon siirto tapahtuu digitaalisesti.

Parhaassa tapauksessa tämä antaa ihmisille kymmeniä sekunteja aikaa pelastautua sortuvista rakennuksista. Myös lentokoneiden laskeutumiset ehditään keskeyttää ja tärkeät tietokonejärjestelmät sulkea.

Ennakkovaroitus ei auta kaikkialla

ElarmS toimii parhaiten, jos järistyksen keskus on taajaan asutun alueen ulkopuolella.

"Se, mikä voi toimia etelässä, ei välttämättä toimi pohjoisessa. San Franciscon lahtialueella ihmiset asuvat lukemattomien aktiivisten siirrosten päällä", huomauttaa seismologi David Oppenheimer.
"Täällä ei ole aikaa ennakkovaroitukseen!"

"Muutaman sekunnin perusteella ei voi vielä tietää, millainen järistys on tulossa", hän uskoo. "Varoaikaa tarvitaan käytännössä ainakin minuutti. Vielä ei ole olemassa kattavaa varoitusjärjestelmää, joka määrittelisi, miten ja minne varoitus jaetaan, ja mitä sen jälkeen tapahtuu."

Jälkijäristykset kestävät viikkoja

Jokaista suurta maanjäristystä seuraa aina kymmeniä, jopa satoja jälkijäristyksiä useiden viikkojen aikana. Jotkut niistä voivat olla voimakkaita.

Jälkijäristysten ennakoinnissa erilaiset anturiverkot ovat Oppenheimerin mukaan aina verraton apu, kun antureita siirretään maanjäristyksen jälkeen sen keskuksen ympärille.
Pelastusryhmiä varoitettiin antureiden avulla San Franciscon seudulla esimerkiksi vuoden 1989 lokakuussa Loma Prietan voimakkaan järistyksen jälkeen.

Loma Prietan järistys vaati siltikin kuutisenkymmentä ihmisuhria. Aineelliset tuhot olivat suhteellisen pienet, vaikka järistyksellä oli voimaa 7,1 Richterin asteikolla. Yhtä voimakas järistys olisi tuhonnut tuhansia taloja ja tappanut tuhansia ihmisiä alueilla, missä rakennuskanta on heikko.

Japanissa maailman tehokkain varoitusjärjestelmä

Japanin satelliitteihin perustuvaa ennakkovaroitusjärjestelmää pidetään maailman edistyneimpänä. Järjestelmä pystyy periaatteessa pysäyttämään jopa luotijunat. Tosin käytännön kokemusta junien varoitusjärjestelmän tehokkuudesta ei vielä ole, sillä edellinen suuri järistys sattui aikaisin aamulla juuri ennen kuin junat lähtivät liikenteeseen.

Japanissa on myös taloja, joiden rakenne osaa sopeutua maanjäristyksiin.

Myös Yhdysvalloissa saatetaan seuraavalla vuosikymmenellä luoda infrastruktuuri, joka osaa reagoida maanjäristyksiin. Esimerkiksi sillat voisivat reagoida maan liikkeisiin rikkoutumatta.

Luonto voittaa vielä tekniikan

Nykyaikainen seismologia syntyi 1970-luvulla.
Vuonna 1975 kiinalaisen Haichengin miljoonakaupungin johto päätti evakuoida asukkaat tiedemiesten havaintojen perusteella. Maa oli liikkunut, pohjaveden taso oli muuttunut kuukausien ajan ja kotieläimet olivat käyttäytyneet oudosti.

Kun alkoi tuntua pieniä maanjäristyksiä, määrättiin evakuointi.
"Vain" pari tuhatta ihmistä kuoli. Jos asukkaita ei olisi evakuoitu, uhreja olisi ollut yli 150 000.

Seuraavana vuonna toisessa Kiinan kaupungissa, Tangshanissa, maanjäristys iski ilman varoittavia ennakkojäristyksiä. Se surmasi ainakin 250 000 ihmistä. Lisäksi 164 000 ihmistä loukkaantui.
Monet suuret maanjäristykset sijoittuvat Tyynenmeren rannikoille niin kutsuttuun tulirenkaaseen eli mannerlaattojen yhtymäkohtiin, joissa on useita tulivuoria.

Vuoden 1960 toukokuussa Chilessä Richterin asteikolla 9,5:n suuruiseksi mitattu maanjäristys avasi 1600 kilometrin matkalta siirroslinjaa eteläisillä Andeilla. Sitä seurasivat 25 metriä korkeat hyökyaallot.

Alaskassa mitattiin 1964 maanjäristyksen voimakkuudeksi 9,4 Richterin asteikolla. Se tuntui Meksikon lahdella asti.
Meksikon pääkaupungissa Mexicossa kuoli vuoden1985 maanjäristyksessä ainakin 7 000 ihmistä.
Elokuussa 1999 Turkin Izmitissä kuoli 17 000 ihmistä.

Suomessa mitataan — ei ennusteta

Vuosittain Suomessa esiintyy kymmenkunta pientä maanjäristystä, joiden voimakkuus on 1—4 Richterin asteikolla. Ne aiheuttavat enintään lieviä rakennusvaurioita, kuten särkyneitä ikkunoita.
Helsingin Yliopiston seismologian laitoksen toimintaan kuuluu seismiseen valvontaan liittyviä viranomaistehtäviä. Laitos ylläpitää mittausasemaverkkoa, johon kuuluu nykyisin 11 yksittäistä havaintoasemaa. Lisäksi Oulun Yliopistolla on kolme havaintoasemaa.
Euroopassa maanjäristysten ennustamista on yleensä pidetty epäluotettavana menetelmänä. EU:n komissio on kuitenkin käynnistänyt joitakin hankkeita, joiden tarkoituksena on auttaa pikaisten toimintapäätösten tekoa, kun seisminen ilmiö havaitaan. Myös seismologian laitoksen tutkimusalueisiin lukeutuu automaattisten tunnistusmenetelmien kehittämiseen liittyviä tutkimusprojekteja.

Suomessa on muun muassa pyritty kehittämään rakennusten poistumisovien standardeja. Hätätilanteen sattuessa rakennuksesta poistumisen tulisi olla mahdollisimman helppoa.

Lisätietoja:
Viimeisimmät maanjäristykset löytyvät Internetistä osoitteesta
http://neic.usgs.gov/neis/bulletin/bulletin.html

Kuvatekstit:
Seismologi David Oppenheimer muistuttaa, että se, mikä toimii etelässä, ei välttämättä toimi pohjoisessa.

California Institute of Technology -tutkimuslaitoksen geofysiikan professori Hiroo Kanamori on vakuuttunut ElarmS-järjestelmän tehokkuudesta.

Loma Prietan järistys San Franciscon alueella vaati vuonna 1989 kuutisenkymmentä uhria.

[sivun alkuun] [sisällys] [etusivu]