Energi och miljö

Japans tekniska lösningar för framtida tsunamihändelser

Japans tekniska lösningar för framtida tsunamihändelser

Tsunami, eller "Harbor Wave", på japanska, kallas också (mer beskrivande), som en seismisk havsvåg. Tsunamiförsvar är en pågående kamp för japanerna, så låt oss ta en titt på Japans tekniska lösningar för framtida tsunamier.

Japans plats på eldringen, ett geologiskt upploppsområde i världen, ledde till en lång historia av vulkanism, jordbävningar och tsunamier. Sådan är den förstörelse som naturen har åstadkommit, och Japan har tvingats klara sig på innovativa och fantasifulla sätt.

Så vad är tsunamier?

Tsunamier är stora havsvågor orsakade av jordbävningar under vattnet, jordskred under vatten eller jord eller våldsamma vulkaniska explosioner.

Genereras av den stora, ofta snabba, massiva förskjutningen av oceanisk vattenmassa. Oftast sker detta från subakvatisk lyftning av havsbotten i samband med jordbävningar. De har också historiskt genererats från meteoritpåverkan, ett bra exempel är massutrotningshändelsen i slutet av krittperioden.

[Bildkälla: Pixabay]

Varför är de så destruktiva?

Tsunamier orsakar ofta mer förstörelse och samlar upp högre dödsantal än den genererande källhändelsen. Tsunamier är en serie extremt långa våglängdsvågor, och de reser i kilometer med liten energiförlust. När dessa vågor möter grunt vatten komprimeras de och tvingar vattennivåerna mycket högre och med mycket större energi än vad som normalt skulle förväntas av tidvatten.

Tyvärr är vattenkramande områden några av de föredragna platserna för bebyggelse, förståeligt. Våghöjderna och momentum är så stora att deras transporterade energi och höga täthet av byggnader och befolkning tillsammans är ett "recept för katastrof". När de väl har landat försvinner kraften med stor förödelse. När vågorna börjar byta ut de omgivande kustområdena börjar de också "plocka upp" stora föremål som båtar, bitar av byggnader och träd som förvärrar vågornas destruktiva tendens.

Under det senaste decenniet 16 dödliga tsunamier, främst i Stilla havet, vilket resulterade i mer än 6000 dödsfall. Detta är jämförbart med antalet dödsfall för alla jordbävningar globalt under samma period. Tsunamin 2004 vid Indiska oceanen krävde mer än 230 000 liv och är en av de värsta naturkatastroferna i historien.

Så hur förbereder Japan sig för framtida oundvikliga händelser? Låt oss ta en titt.

Tidig fågel fångar masken

Japans erfarenhet ledde till utvecklingen av en strategi för motåtgärder, defensiva strukturer och omlokalisering av befolkningscentra

Många strategier kretsar kring att flytta befolkningscentra från kustområden eller ge så mycket avancerad varning som möjligt för att evakuera. Där detta inte är möjligt är fysiska hinder den enda lösningen, men som vi har sett är de inte alltid tillförlitliga.

Internationella varningssystem har använts för att försöka upptäcka händelser som utlöser tsunami. Detta är vanligtvis kopplat eller kompletterat med radio- och tv-sändningar och högtalarnätverk för att varna allmänheten.

Dessa åtgärder är ofta värdelösa om den utlösande händelsen inträffar nära kusten. Detta kan bara tillåta att fem till tio kommuner evakueras. Det är uppenbart att för stora befolkningscentra är detta mindre än idealiskt.

Japan har en högt utvecklad offentlig informationskampanj som informerar så många medborgare som möjligt.

Tekniska lösningar

Japan har försökt att använda jordbävningsteknik för att minska skador på land. Japan började först undersöka insatsåtgärder till Tsunamis 1896. Det har producerat allt mer detaljerade motåtgärder och svarsplaner.

En stor del av Japans tekniska lösningar kretsar kring massiva havsväggar upp till12 meter lång. Detta är ett svar på försök att skydda befolkade kustområden. Andra lösningar inkluderar massiva flodgrindar upp till 15,5 meter hög med kanaler för att omdirigera eller manipulera inkommande vågor. Japan har också testat vertikala strukturer, i huvudsak höga plattformar för människor att stå på över tsunamins maximala höjd.

I synnerhet kärnkraftsanläggningar har under de senaste åren tenderat att placeras långt från kusten med "säkra lägen" så snart en jordbävning upptäcks. Evakuering är inte ett enkelt alternativ på många låglänade öar. Där strukturteknik kan implementeras kan det erbjuda alternativ för att minimera antalet dödsfall efter tsunamipåverkan.

Sikta mot stjärnorna

Forskare har, med hjälp av en vågtank, funnit att det bästa sättet att släppa igenom vattnet utan hinder.

"Istället för att försöka hindra vågen låter du vågen passera genom strukturen samtidigt som den orsakar minimala skador. Stora dörröppningar och fönster ger en tydlig väg att gå igenom", säger Tiziana Rossetto, en läsare inom jordbävningsteknik vid University College London.

Målet här var att möjliggöra enklare återuppbyggnad snarare än att förebygga skador. Det tillät också passagerare att fly till högre mark. Fenestrationer är trots allt lättare att byta ut än liv. Japans tendens att bygga in timmer hjälper också där design inte kan bygga design inte kan ändras.

"Inre dörröppningar är inriktade snarare än förskjutna. Om du har förskjutna dörrar blir vågen" låst "in i huset", sa Rossetto.

Forskning har visat att hus på högar också kan vara ett svar, men det är inte alltid möjligt i alla regioner.

Praktiskt tänkande

Japan har hämtat inspiration från andra Tsunami-påverkade områden som Hawaii. Här de traditionellt byggda betongbyggnaderna som lämnar bottenvåningen fri, kanske som en parkeringsplats. Detta producerar effektivt en byggnad på styltor.

Liksom de flesta tsunami-utsatta områden har Japan utvecklat en blandad strategi som i första hand är beroende av evakuering snarare än försvar. När seismisk upptäckt och förebyggande varningar förbättras kan antalet dödsfall minskas.

Infrastrukturskador kan repareras snabbt om byggnadens design rymmer strategiska mönster för att antingen begränsa eller möjliggöra enkel reparation. Försvarsstrukturer, såsom havsväggar, har visat sig vara ineffektiva men ger en lokal psykologisk boost.

Med tanke på behovet av förbättring av detekteringssystem och ineffektivitet hos defensiva strukturer har Japan bland andra drabbade länder tenderat att koncentrera sig på upptäckt för att rädda liv. När allt kommer omkring kan en byggnad byggas om. Liv kan inte.

SE OCH: Forskare upptäcker bevis på mega tsunamier på Mars

Källa:journalistsresource.org

Titta på videon: Theres No Tomorrow limits to growth u0026 the future (November 2020).