Центр Гельмгольца в Потсдаме обучает алгоритм искусственного интеллекта для обнаружения внезапных наводнений с помощью сейсмических волн. Но денег и сигнализаций не хватает.
Заголовок гласит: «Красная тревога!», в тексте описываются системы раннего предупреждения о внезапных наводнениях в Гималаях, например, с использованием сейсмических сетей. Статья иллюстрирована горой Ама Даблам в Непале.
Подробности читайте после объявления
После аварии в конце августа в пяти пострадавших районах обнаружено 1386 погибших, более 5130 человек остаются пропавшими без вести. Статья была опубликована в журнале Центра Гельмгольца – в июне, перед большим наводнением.
Возникает вопрос: можно ли было спасти людей?
«В принципе да», — говорит Йенс Туровски, который работает над системами раннего предупреждения в Центре геоисследований имени Гельмгольца в Потсдаме. «Есть способы определить, когда и где в горах начинают скользить горные породы», — говорит физик. Это происходит все чаще из-за изменения климата: «Например, оттаивают вечномерзлые грунты, в том числе вечномерзлые скальные образования на больших высотах». И тогда они двигаются.
В Альпах помогают в основном местные измерительные точки: в середине сентября в долину в Южном Тироле обрушился гигантский камнепад. Никто не пострадал, поскольку пешеходные тропы вокруг Vordere Schöntaufspitze высотой 3214 метров уже были закрыты благодаря результатам измерений. Но полной ясности нет: последовало несколько небольших обвалов горных пород, и эксперты опасаются, что последует еще один, еще более крупный обвал.
Только за август в Альпах произошло с десяток крупных камнепадов. Никто не пострадал, отчасти потому, что измерительные приборы заранее забили тревогу. «Но Гималаи настолько велики, что такие местные системы измерения подобны капле в океане», — говорит Туровски. Поэтому его команда работает с сейсмическими волнами в земле.
Этот процесс известен тем, что предсказывает землетрясения: «Такие волны движутся со скоростью более 1500 километров в час и сообщают нам, что что-то происходит», — объясняет Туровски. Например, измерительные системы Потсдамского телеграфенберга также зафиксировали ужасное внезапное наводнение в конце августа в гималайской долине реки Трисули.
Подробности читайте после объявления
Хитрость заключается в том, чтобы узнать, что показывают такие результаты измерений:
«Такие волны также возникают, когда взрывается дом или осушается плотина. Даже когда трактор проезжает очень близко к точке сейсмических измерений, такие волны возникают. Мы называем это «вторичным шумом»: его необходимо отфильтровывать».
Йенс Туровски
Нильс Ховиус — профессор геонаук и коллега Туровского в Центре Гельмгольца в Потсдаме. Ховиус специализируется на камнепадах и наводнениях в Гималаях. ЗДФ он сказал:
«Сколько воды и сколько осадка вылилось туда, невозможно себе представить». Однако голландец точно знает, как произошло наводнение на границе Китая и Непала: когда ледник на горе Лангтанг Лирунг (7227 метров) откололся, создалось столько энергии трения, что растаял не только ледник, но и лед, который вообще не упал в долину. «Это новости из будущего» (…) Частота подобных событий становится все большей».
Вот почему исследования систем раннего предупреждения становятся все более важными. Йенс Туровски поясняет:
«Сейсмические волны имеют разные характеры: землетрясения, например, можно четко распознать, что полезно для раннего предупреждения о таких событиях — резкое увеличение амплитуды, которая затем спадает, приобретая типичную треугольную форму. С другой стороны, внезапный паводок на поверхности вызывает длинную, плоскую амплитуду, более сигарообразную».
Ученые из Потсдама в настоящее время используют данные хорошо задокументированных событий для тренировки алгоритма обнаружения с помощью машинного обучения. Туровски: «На втором этапе нужно будет локализовать событие». Конечно, тот факт, что сейсмографы указывают на опасность, полезен только в том случае, если вы сможете ее локализовать.
Даже в науке успех часто зависит от финансов. По оценкам Нильса Ховиуса, оперативная система раннего предупреждения может быть создана в Непале в течение двух-трех лет и обойдется примерно в 10 миллионов евро. «Нам нужно около сотни сейсмометров, чтобы мы могли достоверно зафиксировать, какая там опасность», — говорит профессор. Но пока этих денег нет.
Однако, помимо денег, есть еще одна проблема в создании эффективной системы оповещения. Йенс Туровски называет это «проблемой последней мили»: Как вы предупреждаете людей? По сиренам? Через приложение? «Также должен быть четкий принцип процесса на случай предупреждения», — говорит физик. «Если этого не будет, предупреждения не помогут, как показало наводнение в долине Ар в 2021 году».
Сейчас это раздражает, ведь какое отношение наводнение в долине Ар имеет к аварии в Гималаях? «В то время как немецкая метеорологическая служба, так и европейская система предупреждения о наводнениях EFAS заранее предупредили о массовых дождях в Западной Германии», — объясняет Туровски. «Чего не хватало в долине Ар, так это четких обязанностей и оперативных планов, таких как ответы на вопрос о том, какое количество дождей пришлось бы эвакуировать из долины или отдельных поселений».
Хотя предупреждение было, оно либо вообще не дошло до людей, либо дошло слишком поздно, и зачастую было непонятно, что делать после этого предупреждения.
Нильс Ховиус — ведущий автор научной статьи в журнале Фонда Гельмгольца. Он перечисляет целую серию подобных внезапных наводнений в Гималаях за последние годы — в том числе наводнение Расувагадхи в июле 2025 года. Тогда был разрушен тот самый пограничный переход между Китаем и Непалом, от которого сейчас ничего не осталось; строители только что восстановили мост через реку.
«После оползня огромная приливная волна достигла китайско-непальского пограничного перехода через восемь-десять минут», — говорит физик Йенс Туровски. В таком случае нет возможности систематически предупреждать людей. Однако ниже по течению были хорошие шансы, говорит Туровски:
«Приливная волна прошла 170 километров по долине Трисули; на то, чтобы предупредить людей, понадобилось бы несколько часов».
Если бы только была система оповещения.
