Un sismomètre dans votre poche: Google utilise les smartphones pour détecter les tremblements de terre

Le tremblement de terre ce coup Syrie et Türkiye En février 2023, il a provoqué 60 000 mortsMais ils auraient pu être plus si 500 000 personnes Ils n’avaient pas été atteints par un signal d’alerte sismique sur leurs smartphones, un minute avant que les chocs les plus forts sont venus.

Ce signal faisait partie d’une expérience menée par GoogleD’avril 2021 à mars 2024, qui au lieu des sismomètres typiques utilise le réseau de smartphone dans les poches de personnes à détecter chocs sismiques et répandre les signes de alerte précoce. L’exigence est que les appareils aient installé le système d’exploitation Androïde.

Une étude publiée sur la couverture sur Science Montrez que leSystème d’avertissement de tremblement de terre Android (AEA) En trois ans, il a reconnu plus que 11 200 tremblements de terre Et j’envoie presque 1300 signaux d’alerte, qu’ils ont atteint des millions des gens dans 98 pays.

Le système Google compose sur accéléromères Contenu dans les smartphones, les mêmes appareils qui comptent les étapes ou permettent à l’écran d’être automatiquement tourné. Si de nombreux smartphones comprennent simultanément une accélération soudaine du sol et l’interprète comme un signal de ondes sismiquesCe signal arrive à serveur de Google, qui identifie La zone d’origine des chocs (pas la position exacte des problèmes de confidentialité) et ils envoient un smartphone sur les smartphones message alerte.

Je les ai pris individuellement capteurs Je suis moins précis des sismomètres couramment utilisés dans les réseaux sismomtriques régionaux ou nationaux, mais ont l’avantage d’être répanduMême dans les zones où peut-être les sismomètres ne sont pas installés.

Dans l’ensemble, la méthode Google montre un précision comparable à celui des systèmes d’alerte nationaux déjà actifs. Uniquement dans 3 PresqueSur près de 1300, Google a envoyé fausses alarmes. Dans deux d’entre eux, c’était Storms de la lamelle. Découvert leerreurL’algorithme de l’AEA a été mis à jour et le système d’alerte ne le répéterait pas aujourd’hui, les auteurs de l’étude écrivent.

Comment fonctionne le système Google Alert

Le premier système d’alerte sismique a été développé un Mexique en 1991, tandis que le second est arrivé Japon En 2007. Au fil des ans stations permanentes Détection des ondes sismiques. Vers 2019 250 millions de personnes Ils pourraient être atteints par des messages d’alerte, signaler les chercheurs.

L’utilisation expérimentale des smartphones aurait fait un bond en avant à la capacité d’avertir les gens d’un danger imminent: avec l’ajout de l’EAE, selon l’équipe Google, approximativement 2,5 milliards de personnes Aujourd’hui, ils peuvent être atteints par des messages d’alerte sismique.

Les accéléromètres de smartphones sont capables de reconnaître la section d’identité des tremblements de terre, c’est-à-dire les Ondes sismiques p (primaire, plus vite, le premier à atteindre des sismomètres) et le Ondes sismiques s (secondaire, plus lent, qui arrive peu de temps après). Ces deux types d’ondes (appelés vagues de volume, ou Vagues du corps), puis donner naissance à Où superficielEncore plus lent mais responsable du plus grand des dommages d’un tremblement de terre.

Identifier rapidement les ondes P et S, il est donc possible d’avertir les gens et de leur donner douzaine de secondes qui, dans les cas les plus extrêmes, peut faire la différence entre La vie et la mort.

Si les serveurs Google sont des données de plusieurs smartphones compatibles, dans un certain degré de précision, avec l’origine d’un tremblement de terre, le système estime également le sien ampleurlehypocentre et leheure de débutBasé précisément sur les caractéristiques des vagues P et S détectées par les accéléromètres.

Ces estimations Ils viennent mis à jour Presque chaque secondeComme le Les chocs évoluent Et les données d’observation provenant des smartphones aux serveurs augmentent. Les premières estimations sont cruciales car elles établissent ce que le timing de l’alerte et à quel point cela devrait être étenduzone dans laquelle répandre l’alerte.

Bien qu’une seule ampleur soit associée au tremblement de terre (exprimé en degrés de l’échelle Mercalli), l’intensité du choc varie selon le distance du point de rupture du faute: à de plus grandes distances, nous parlons en fait Intensité de Mercalli modifiée (MMI).

Pour cette raison, le système Google Alert fournit Deux types de messages: LE Acte et le Savoirou un message qui exhorte l’annonce agir immédiatement qui se propage dans les zones où le MMI est supérieur à 5et un autre qui informe d’un possible danger Dans les zones où le MMI est 3 ou 4.

Par exemple, si l’ampleur du tremblement de terre est de 5,5 et sa profondeur de 20 km, le message Acte couvrira un rayon de 8 kmLes auteurs écrivent, tandis que le message Être vigilant s’étendra jusqu’à presque 200 km. Avec une ampleur de 6,5 sur Acte s’étendre sur près de 80 km, le Savoir pour plus de 440 km.

La sensibilité de la surveillance dépend également du Distance du smartphone de point d’origine du tremblement de terre. L’AEA par exemple n’identifie pas les tremblements de terre qui proviennent du pentes océaniquesParce qu’il n’y a pas assez de smartphones là-bas, alors qu’il est capable de détecter des tremblements de terre de magnitude 4,5 ou plus qui sont nés à moins de 100 km de la côte.

Le paramètre unique le plus important, mais en même temps plus difficile à estimer rapidement, écrire les chercheurs, est le ampleur Exactement.

Philippines et Türkiye

Le 17 novembre 2023 Philippines Un tremblement de terre d’amplitude s’est produit 6.7 Selon le Survey géologique des États-Unisavec un hypocentre un 40 km de la côte et 52 km profond. Ça a pris 12 secondes aux ondes P pour atteindre les premiers smartphones et la première alerte est venue 18 secondes d’origine, cependant, estimant une ampleur de seulement 5.5. UN 28 secondes De l’origine du tremblement de terre, avec de plus grandes données venant aux serveurs, l’ampleur a été mise à jour pour 6.5.

Les messages d’alerte ont atteint 2,5 millions de personnes. Seuls ceux de Acte Ils sont venus à 100 000 personnes quelques secondes avant les vagues et Entre 2 et 8 secondes Avant Que les chocs les plus violents ont commencé, signalent les auteurs de l’étude.

Cependant, plus l’ampleur est élevée, plus il est difficile de l’estimer rapidement. 6 février 2023 Syrie et Türkiye ont été affectés par Deux tremblements de terre à neuf heures les unes des autres: une ampleur 7.8l’autre 7.5. Système d’alerte Google A 7 secondes Depuis l’époque d’origine, une ampleur de Seulement 4.5UN 18 secondes De 4.9. Par conséquent, à propos de 500 000 messages De Savoir dans un rayon de 64 km.

Pour le deuxième événement, une ampleur de 6.3 UN 30 secondes d’origine d’origine. Dans ce cas, presque ils ont été envoyés 4 millions de messages Savoir. D’autres systèmes d’alerte sismique ont détecté le premier tremblement de terre avec une plus grande précision en ce qui concerne l’ampleur mais n’a pas détecté le deuxième événement.

Les chercheurs ont essayé de comprendre pourquoi l’AEA a estimé une ampleur si faible pour un événement beaucoup plus impressionnant. Parmi les problèmes identifiés, il y avait également l’activation du vibration smartphones à réception des premiers messages d’alerte. Maintenant, les messages n’en activent qu’un son fort Mais plus la vibration, ce qui empêche les conclusions précises de l’accéléromètre.

Avec la contribution de ces ajustements et d’autres, les chercheurs ont à nouveau simulé le cours des deux événements sismiques à Türkiye et en a obtenu un estime ampleur beaucoup plus précis: 7.4 après 24 secondes, avec des messages Acte réparti à 10 millions de smartphones en plus de 150 km et messages Savoir 67 millions d’utilisateurs en plus de 600 km.

Une expérience de Science des citoyens

Les chercheurs ont également publié un enquête Parmi ceux qui ont reçu des messages alertes entre février 2023 et avril 2024. 1,5 million de personnes répondu: 3 900 avaient reçu le message Actele reste que Savoir.

Dans un score de 1 à 5 sur l’utilité du service, le résultat moyen a été 4.7. Plus d’un tiers des participants (36%) a reçu le message d’alerte Avant Pour avertir les chocs, plus d’un quart (28%) pendant les chocs, tandis que plus d’un cinquième (23%) Il l’a reçu Après les chocs.

« La diffusion de capteurs à faible coût dans les appareils de consommation offre la possibilité de nouvelles observations de notre environnement physique à l’échelle mondiale et de la haute densité » écrivent les chercheurs de l’équipe Google. L’AEA démontre son utilité en particulier dans la détection des tremblements de terre dans les régions sismiques qui Ils ne sont pas équipés de systèmes d’alerte locauxMême si, ils soulignent les auteurs de l’étude, le réseau de smartphones n’a pas l’intention de remplacer mais plutôt d’être complémentaire à ceux-ci.

Avec le signal d’alerte, les liaisons sont également diffusées qui fournissent des indications utiles sur la façon de se comporter pendant et après un tremblement de terre. Selon l’enquête, ce service a également contribué à 84% des répondants qui ont déclaré que la prochaine utilisation Ils feront confiance Encore plus que le système Google Alert.