SeisComP3 TOAST AutoMT/MTV

gempa
GLOBAL
EARTHQUAKE
MONITORING
PROCESSING
ANALYSIS
Sistema Integrado de Alerta Temprana de Tsunamis
Incluye análisis sismológico en tiempo real, simulación de tsunamis basadas en GPU y soluciones MT/CMT
Como demostración el Sismo de Tohoku (11.03.2011, Mw 9.0)
SeisComP3
TOAST
AutoMT/MTV
gempa GmbH, Potsdam, Germany,una subdivisión del GFZ (Cen-
TOAST (En Español, Observación de Tsunamis y Simulación Ter-
Los módulos interactivos y automáticos MT/CMT (Auto MT/MTV)
tro Alemán de Investigación para Geociencias) presenta el avan-
minal) es un software comercial para simulaciones de tsunamis
conforman una versión comercial del desarrollo de MT/CMT re-
zado sistema para procesamiento y manejo de datos, SeisComP3 .
y verificación. El cual brinda una evaluación rápida del peligro
alizado por gempa y GFZ Postdam. El nuevo algoritmo desarrol-
El cual se encarga de la grabación, adquisición, almacenamiento,
por tsunamis. El Sistema de Alerta Temprana desarrollado en
lado realiza la inversión del tensor de momento en el dominio del
procesamiento, gestión y análisis de datos. GFZ provee Seis-
el proyecto GITEWS se volvió complejo hasta al punto que era
tiempo integrando diferentes tipos de ondas como las ondas in-
ComP3 gratuitamente, para uso no comercial, a institutos de
difícil de instalar y aplicar a otros institutos y regiones. Debido
ternas (o de cuerpo), superficiales, ondas del manto, así como las
investigación y centros de alertas contra desastres. gempa es la
a esto, gempa inició el desarrollo de TOAST, un software flexi-
ondas de ‘fase W’. La preselección de estaciones basada en una
compañía que brinda el soporte técnico, encabezada por científi-
ble y con alta escalabilidad para Sistemas de Alertas Temprana
revisión de la calidad es realizada. De esta forma las ventanas
cos profesionales y programadores, proveyendo así: instalación,
de Tsunamis. TOAST es el complemento perfecto para la imple-
de tiempo y las bandas de frecuencia son preseleccionadas por
entrenamiento, soporte y mantenimiento; así como también el
mentación de SeisComP3 como un sistema completo y funcional
magnitud y según la distancia a la estación. Los resultados de la
desarrollo de software para SeisComP3 . SeisComP fue original-
de alerta temprana de tsunamis. Esto se debe a que está opti-
preselección pueden ser guardados como un escenario específico
mente desarrollado para la red de GEOFON, la cual se extendió
mizado para su aplicación en sistemas de Alerta Temprana de
para garantizar el buen funcionamiento para diferentes rangos
dentro del proyecto MERIDIAN. Finalmente se agregaron a la ver-
Tsunamis. Mientras que, los sistemas convencionales de alerta
de magnitud. Los módulos MT/CMT forman parte del sistema de
sión 3, los requerimientos solicitados por centros de alerta tem-
temprana de tsunamis están basados en pesadas bases de datos
procesamiento de Sismos del GFZ y estos envían los resultados
prana dentro del proyecto GITEWS ( Sistema Alemán y Oceánico
de escenarios precalculados. Por defecto TOAST utiliza simula-
al sistema de información del GFZ. Una comparación realizada
para Alerta Temprana de Tsunami) para monitorear 24/7.
ciones GPU aproximadas ‘al instante’; aunque el interfaz de sim-
por el Dr. Joachim Saul (GFZ) muestran una buena corresponden-
ulación de TOAST también permite la integración de bases de
cia entre los resultados producidos por el sistema del GFZ y los
Las siguientes imágenes muestran la línea de tiempo del sismo
datos con escenarios precalculados. Debido a estas aproxima-
QUiCK CMT provistos por el equipo de Lamount. Un extracto de
ocurrido en Tohoku, así como también, todo el proceso realizado
ciones TOAST puede reaccionar ante cualquier tipo de eventos
los resultados es presentado en las siguientes figuras.
por el sistema automático basada en un playback con tiempo de
atípicos, por ejemplo sismos en áreas impensadas o sismos con
origen.
un mecanismo de ruptura poco común. La simulación GPU de
la propagación de 3 horas del tsunami para el sismo de Tohoku
tomó 20-30 segundos, una simulación de 10 horas toma entre 2 y
3 minutos. El tiempo que se utilice para generar la simulación depende del hardware, y también de la frecuencia con que se genere
la salida. Para verificar los resultados de la simulación, TOAST
provee herramientas manuales para obtener el tiempo de inicio
del tsunami, el cual permite obtener el tiempo de inicio, amplitudes y periodos basados en mediciones registradas en tiempo
real por mareógrafos. La información observada es utilizada para
calcular la calidad del escenario la cual representa cuán bien se
ajustan los valores simulados con los datos observados.
Figure 7: Todas las soluciones del MT reportadas por el GFZ desde
el 27 de enero de 2011. (Saul et al. 2011, AGU Poster).
Figure 1: Resultados de SeisComP3 2 minutos después del tiempo
de origen.
Figure 8: Soluciones reportadas por GFZ, sin incluir QCMT, duFigure 4: Resultados de TOAST disponibles 5 minutos después del
rante el mismo periodo (Saul et al. 2011, AGU Poster).
tiempo de origen
Figure 2: Resultados de SeisComP3 5 minutos después del tiempo
de origen.
Figure 9: Comparación entre las soluciones del tensor de momento obtenidas por el GFZ y por el QUICK CMT’ s (Saul et al.
2011, AGU Poster).
Figure 5: Resultados de TOAST disponbles 15 minutos después del
tiempo de origen.
La siguiente figura muestra los resultados basados en un playback con tiempo de origen obtenido por los módulos interactivos
MT/CMT.
Figure 3: Resultados deSeisComP3 15 minutos después del tiempo
de origen.
Para reproducir el playback SeisComP3 utiliza la configuración estándar para estaciones del GFZ Potsdam. En un radio de 10° de
distancia del hipocentro, hay 7 estaciones localizadas dentro de
un total de cerca de 900 estaciones comunicándose con el sistema. La primera detección del sismo se dió 90 segundos después
del tiempo de origen (OT). La localización estuvo disponible después de 7 minutos. Por medio del uso del cálculo estándar de
magnitud se obtuvo una magnitud final de Mw(mB) de 8.7. Una
solución estable del Mt se obtuvo después de 56 minutos con un
Figure 6: Resultados de TOAST disponibles 60 minutos después
Mw de 8.9, y el CMT 90 minutos después del tiempo de origen.
del tiempo de origen.
Figure 10: Resultado obtenido por los módulos interactivos.