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Alerta de vibración

Una animación que detalla cómo funciona ShakeAlert ShakeAlert es un sistema de alerta temprana de terremotos (EEW) en los Estados Unidos, desarrollado y operado por el Servicio ...

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Una animación que detalla cómo funciona ShakeAlert

ShakeAlert es un sistema de alerta temprana de terremotos (EEW) en los Estados Unidos, desarrollado y operado por el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) y sus socios. [1] A partir de 2021, el sistema emite alertas para la costa oeste del país (específicamente los estados de California , Oregón y Washington ). Se espera que el sistema se expanda a otras áreas sísmicamente activas de los Estados Unidos en el futuro. ShakeAlert es uno de los dos sistemas EEW disponibles en los Estados Unidos, siendo el sistema de alertas de terremotos Android de Google el otro.

Al igual que otros sistemas de alerta temprana de terremotos, ShakeAlert no predice terremotos , sino que intenta identificar rápidamente un evento sísmico y emitir una alerta antes de que se sienta un temblor generalizado. Lo hace detectando las ondas P de movimiento rápido (pero débiles) de un terremoto , luego calcula la ubicación del evento y la magnitud estimada, después de lo cual emite la alerta. Dependiendo de la distancia de una persona con respecto al epicentro del terremoto , la alerta puede llegarle antes de que lo hagan las ondas S del terremoto de movimiento más lento (pero destructivas) . Estas advertencias pueden brindar tiempo para que las personas tomen medidas de protección, como "agacharse, cubrirse y aguantar", y para que las organizaciones cierren los sistemas de tránsito, el equipo, abran las puertas de las estaciones de bomberos y activen protocolos específicos en hospitales y otros entornos de trabajo sensibles.

La investigación y el desarrollo del sistema comenzaron en 2006 y, para el otoño de 2018, se consideró que el sistema era "suficientemente funcional y estaba probado" para entrar en la fase 1 y comenzar a emitir alertas para los estados de la Costa Oeste. Si bien las advertencias son generadas por ShakeAlert, el USGS no envía las alertas directamente, sino que depende de varios socios privados y públicos para distribuir los mensajes a través de sistemas como las Alertas de Emergencia Inalámbricas (WEA) y aplicaciones móviles . Un sistema de distribución de alertas a nivel estatal se puso en línea en California el 17 de octubre de 2019, en Oregón el 11 de marzo de 2021 y en Washington el 4 de mayo de 2021.

Desarrollo

Mapa que muestra la cantidad de tiempo de advertencia anticipada que podría estar disponible en ShakeAlert para varios escenarios futuros plausibles de terremotos. [1]

Inicialmente, el sistema se desarrolló para monitorear y alertar a la Costa Oeste de los Estados Unidos , un área con un riesgo sísmico significativo debido a la zona de falla de San Andrés y la zona de subducción de Cascadia . El sistema de la Costa Oeste fue desarrollado por un consorcio de instituciones que incluyen el Servicio Geológico de los Estados Unidos, la Oficina de Servicios de Emergencia del Gobernador de California (Cal OES), el Servicio Geológico de California , el Instituto de Tecnología de California , el Laboratorio Sismológico de Berkeley en la Universidad de California, Berkeley , la Universidad de Washington , la Universidad de Oregón y el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (ETHZ). [2]

La investigación y el desarrollo del sistema de la Costa Oeste (inicialmente llamado CISN ShakeAlert) comenzaron en agosto de 2006, y se volvió demostrable en agosto de 2009. [3] En 2011, los usuarios de prueba (en su mayoría otros sismólogos) pudieron acceder al sistema a través del software "UserDisplay". [4] En enero de 2012, los usuarios "beta" pudieron acceder a las alertas en California. En febrero de 2015, los usuarios "beta" pudieron acceder a las alertas en Oregón y Washington. [2] [5] En febrero de 2016, el sistema pasó de la versión demostrable a la versión 1.0 del Prototipo de producción en California, proporcionando alertas a los usuarios "piloto". En abril de 2017, se puso en marcha la versión 1.2 del Prototipo de producción, ampliando el prototipo a los usuarios "piloto" de Oregón y Washington. [2] [6] (Hasta ese momento, el sistema de Oregón/Washington se había desarrollado y operado por separado del sistema de California). El 28 de septiembre de 2018, se puso en marcha la versión 2.0, [7] [8] lo que permitió que el sistema "suficientemente funcional y probado" comenzara la Fase 1 de alerta a California, Oregón y Washington. [9]

Aunque ShakeAlert pudo alertar al público a partir de septiembre de 2018, los mensajes en sí no pudieron distribuirse hasta que los diversos socios de distribución privados y públicos hubieran completado las aplicaciones móviles y realizado cambios en varios sistemas de alerta de emergencia. El primer sistema de alerta disponible públicamente fue la aplicación ShakeAlertLA, lanzada en la víspera de Año Nuevo de 2018 (aunque solo alertó sobre temblores en el área de Los Ángeles ). [10] El 17 de octubre de 2019, el trigésimo aniversario del terremoto de Loma Prieta , Cal OES anunció un lanzamiento a nivel estatal del sistema de distribución de alertas en California. [11] [12] [13] California se refiere a su sistema como el Sistema de alerta temprana de terremotos de California .

El 11 de marzo de 2021, se puso en marcha un sistema de distribución de alertas a nivel estatal en Oregón. [14] La implementación del sistema de alerta para la Costa Oeste se completó cuando se puso en marcha un sistema de distribución de alertas a nivel estatal en Washington el 4 de mayo de 2021. [15] [16] [17]

Planes futuros

De las 1.675 estaciones sísmicas necesarias para la implementación completa del sistema de la Costa Oeste, solo se habían construido o financiado 1.115 en abril de 2018 (el 67 % del total necesario). [2] El proyecto continúa solicitando permiso a los propietarios para colocar nuevas estaciones sísmicas. [18] [ necesita actualización ]

Tras el terremoto de Salt Lake City de 2020 , los medios locales informaron que Utah era el siguiente estado en recibir ShakeAlert. [19]

Fondos

En 2014, el USGS estimó que el sistema de la Costa Oeste costaría 38 millones de dólares para completarse y 16 millones de dólares por año (equivalentes a 50 millones y 20 millones de dólares en 2023, respectivamente) [20] para operar, además de la inversión que ya se había hecho en el monitoreo de terremotos. [21] Para 2018, las estimaciones para el costo del sistema habían aumentado a 39,4 millones de dólares para la construcción inicial y 28,6 millones de dólares para el mantenimiento y operación anuales [2] (equivalentes a 47,1 millones y 34,2 millones de dólares en 2023, respectivamente). [20]

En diciembre de 2014, se añadieron 5 millones de dólares al presupuesto del USGS para el desarrollo de ShakeAlert [22] (equivalente a 10 millones de dólares en 2023). [20] Esto permitió al USGS comprar 1 millón de dólares en instrumentación sísmica y otorgar 4 millones de dólares en financiación a los socios del proyecto para hacer más robusto el sistema de demostración. [23] [24] [25] [26] En 2015, más de 30 miembros del Congreso firmaron una carta conjunta instando al Presidente a añadir la financiación completa para el sistema a su solicitud de presupuesto federal. [27] La ​​Fundación Gordon y Betty Moore ha invertido más de 6 millones de dólares en el desarrollo del sistema. [28]

Sistemas vecinos

En agosto de 2024, el Ministerio de Recursos Naturales de Canadá (NRCan) lanzó el sistema canadiense de alerta temprana de terremotos , desarrollado en cooperación con el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) y basado en el mismo software que ShakeAlert. [29] [30] Si bien los dos sistemas son distintos, el USGS y el NRCan comparten software de procesamiento, algoritmos y datos en tiempo real. [31] [32]

Métodos de detección

La implementación completa de ShakeAlert en el sistema de la Costa Oeste requerirá 1.675 estaciones sísmicas : 1.115 en California y 560 en Oregón y Washington. [2] Estas estaciones incluyen sensores, como sismómetros , que forman parte del Sistema Sísmico Nacional Avanzado del USGS . [2] Durante un terremoto, las estaciones envían datos a la infraestructura de procesamiento en centros de monitoreo que, utilizando varios algoritmos, pueden calcular la información necesaria y generar alertas cuando sea necesario.

Inicialmente, los centros de procesamiento ShakeAlert eran capaces de detectar terremotos en una etapa temprana debido a tres algoritmos específicos. El primer algoritmo fue ElarmS. [33] También conocidos como sistemas de alarma de terremotos, estas señales detectan la energía de onda P liberada durante un terremoto. Esta energía, aunque se emite bastante temprano, no suele causar daños. También fueron los ElarmS los responsables de estimar aproximadamente la ubicación geográfica y el tamaño del terremoto. Después de estos Elarms, las relaciones de atenuación empíricas estimaron cuánto temblaría la tierra en la región específica del terremoto. El segundo algoritmo fue el algoritmo OnSite. [34] Al utilizar la amplitud de desplazamiento y el período de los primeros signos de temblor, el algoritmo OnSite predijo con mayor precisión la intensidad y el tamaño del terremoto que ElarmS. [33] La desventaja de utilizar estos algoritmos para la detección más temprana posible significó tener un enfoque menos confiable que los algoritmos de alerta regional, sin embargo, algunos argumentaron que los segundos adicionales para prepararse son más importantes que la confiabilidad. Por último, el sismólogo virtual, conocido como método VS, imitó el análisis de un científico humano en términos de capacidad, pero lo hizo a un ritmo más rápido. Se utilizó un marco bayesiano con entradas de aceleración, velocidad y desplazamiento. [33] El último paso requerido de todos estos algoritmos es unirse en un módulo de decisión. Este módulo de decisión transmite la probabilidad, el tamaño y otras características del terremoto. τ do {\displaystyle \tau_{c}} PAG d Estilo de visualización P_{d} PAG d Estilo de visualización P_{d} τ do {\displaystyle \tau_{c}}

A partir de 2018, estos tres algoritmos han sido reemplazados por dos nuevos algoritmos: el código integrado de fuente puntual de terremotos (EPIC) y el detector de fallas finitas (FinDer). [2]

En 2024, se agregaron datos del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) a ShakeAlert para ayudar en la caracterización de terremotos de gran magnitud. [35] El algoritmo, GFAST (Primera Aproximación Geodética de Tamaño y Tiempo), utiliza el desplazamiento máximo del suelo registrado en estaciones GPS permanentes para determinar la magnitud. [36] GFAST fue desarrollado por investigadores de la Red Sísmica del Pacífico Noroeste de la Universidad de Washington . GFAST recibe información inicial de la fuente del terremoto (hora de origen y epicentro) de EPIC o FinDer. Se agregó una lógica considerable a ShakeAlert para combinar estimaciones de magnitud de los tres algoritmos ShakeAlert [37] para garantizar la solidez de las soluciones.

Distribución de alertas

Ejemplo de advertencia emitida por ShakeAlert. [1]
Gráfico del USGS que muestra los umbrales para las alertas públicas de ShakeAlert.

Las alertas de ShakeAlert se envían tanto a usuarios institucionales como al público en general a través de diversos métodos de distribución, como mensajes por teléfono móvil, televisión y radio. Estas alertas pueden dar tiempo a las personas para tomar medidas de protección, como "agacharse, cubrirse y agarrarse", para evitar lesiones causadas por la caída de escombros. Varios sistemas automatizados pueden escuchar las alertas y detener los sistemas de transporte público , evitar que los automóviles entren en puentes o túneles, apagar automáticamente los sistemas industriales y las tuberías de gas y activar protocolos específicos en hospitales y otros entornos de trabajo sensibles.

Usuarios institucionales

Bay Area Rapid Transit (BART) fue uno de los primeros usuarios de ShakeAlert, conectándose inicialmente al sistema en 2012 (cuando todavía estaba en desarrollo). BART utiliza el sistema para frenar automáticamente sus trenes cuando los temblores amenazan el área de la bahía de San Francisco . [38]

En 2015, las organizaciones inscritas en el programa de usuarios de prueba beta incluyeron: CalOES Warning Center, LA County Fire , LA City OEM , Amgen , LADWP , Metrolink , CalTrans y Disneyland . [39] Los usuarios institucionales adicionales pudieron acceder a las alertas del sistema, después de que la versión 2.0 de ShakeAlert se pusiera en funcionamiento a fines de septiembre de 2018. [40]

Alertas de teléfono celular

Aplicaciones móviles

A partir de 2023, hay dos aplicaciones móviles con licencia para funcionar con ShakeAlert: MyShake , desarrollada por UC Berkeley, y SD Emergency , desarrollada por el condado de San Diego . [41]

Mi batido

MyShake se lanzó en febrero de 2016. Inicialmente, la aplicación no emitía alertas, sino que utilizaba los acelerómetros de un teléfono para registrar los temblores de un terremoto y enviar los datos a la UC Berkeley para su análisis, creando así una red sísmica global de colaboración colectiva. [42] El 17 de octubre de 2019, se anunció una nueva versión de la aplicación, que también proporcionaría alertas de ShakeAlert a los usuarios de California, al tiempo que permitiría a los usuarios fuera del estado seguir siendo parte de la red global de colaboración colectiva. [43] La aplicación comenzó a proporcionar alertas de terremotos en Oregón el 11 de marzo de 2021 [44] y en el estado de Washington el 26 de enero de 2022. [45]

MyShake sólo envía alertas para terremotos que superen MW 4,5 y que produzcan una intensidad de temblor superior a tres. [43]

Emergencia SD

El 26 de agosto de 2021, funcionarios del condado de San Diego y USGS anunciaron que se había agregado la función "ShakeReadySD" a la aplicación SD Emergency del condado, que proporcionaría advertencias ShakeAlert en toda California. [46] [47]

Aplicaciones anteriores
Alerta de terremotos en Estados Unidos

QuakeAlertUSA había estado en desarrollo (y abierto a usuarios beta), [48] por Early Warning Labs, LLC, durante varios años antes de ser lanzado públicamente el 21 de enero de 2020 (momento en el que solo proporcionaba alertas de terremotos en California). [49] La aplicación comenzó a proporcionar alertas de terremotos en Oregón el 11 de marzo de 2021. [50] La aplicación QuakeAlertUSA se desactivó el 6 de noviembre de 2023, para que la empresa pudiera centrarse en sus servicios comerciales de respuesta a terremotos. [51]

QuakeAlertUSA envió alertas para terremotos de magnitud superior a 4,5 y que produjeron una intensidad de temblor superior a tres. (Se podrían cambiar las configuraciones para requerir terremotos de mayor intensidad antes de alertar al usuario.) [52]

Alerta de vibración LA

ShakeAlertLA fue desarrollado por la ciudad de Los Ángeles y AT&T . Esta aplicación, que solo advertía sobre temblores en el área del condado de Los Ángeles, se puso a disposición del público en general a fines de 2018, [10] pero se retiró después del 31 de diciembre de 2020. [53] [54]

Alertas de emergencia inalámbricas

En los Estados Unidos, el sistema de alertas de emergencia inalámbricas (WEA) se utiliza para difundir alertas de emergencia (como las alertas AMBER ) a dispositivos móviles compatibles dentro de un área predefinida. ShakeAlert es capaz de enviar alertas al Sistema Integrado de Alerta y Advertencia Pública (administrado por la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias ), que luego, a través del sistema WEA, distribuye mensajes a los proveedores de servicios telefónicos que, en última instancia, envían la alerta a los dispositivos de sus clientes. [55]

Las alertas WEA son simples mensajes de texto, [55] a diferencia de las alertas enviadas por algunas aplicaciones móviles (ya que algunas aplicaciones incluyen gráficos con la intensidad estimada y el tiempo de llegada del temblor). Las alertas WEA también pueden llegar más lentamente que las alertas de las aplicaciones. [52] Aunque a diferencia de las aplicaciones que deben descargarse, los teléfonos pueden recibir alertas WEA automáticamente siempre que las alertas de emergencia estén activadas en la configuración del dispositivo. [56]

Los mensajes de ShakeAlert se han enviado a través de WEA en California desde el 17 de octubre de 2019, [57] en Oregón desde el 11 de marzo de 2021, [14] y en Washington desde el 4 de mayo de 2021. [15]

Las alertas WEA sólo se envían para terremotos de magnitud MW 5.0 o mayores. [55]

Notificaciones push

El 11 de agosto de 2020, Google anunció que se había asociado con USGS, lo que permitió que su sistema operativo Android distribuyera ShakeAlerts para California. Las alertas se muestran mediante la función de notificación incorporada del sistema operativo, que no requiere una aplicación ni un mensaje del sistema WEA. [58] [59] La función también se implementó el 11 de marzo de 2021 en Oregón, [14] y en Washington en los días posteriores al 4 de mayo de 2021. [15]

A partir de 2021, el sistema iOS de Apple no incluye un sistema de notificación integrado similar para ShakeAlert. Se han producido conversaciones entre USGS y Apple, pero no se ha llegado a ninguna resolución. [60] Sin embargo, estos dispositivos aún pueden recibir alertas de terremotos a través de mensajes WEA o, según el estado, a través de aplicaciones.

Rendimiento pasado

Eventos durante el desarrollo del sistema

Terremotos de California de 2014

El sistema emitió alertas para varios terremotos importantes en el sur de California en 2014, incluido un evento de magnitud 4,4 en Encino , un evento de magnitud 4,2 en Westwood y un evento de magnitud 5,1 en La Habra . [61]

También emitió una advertencia 5,4 segundos después del inicio del terremoto de magnitud 6,0 ​​en el sur de Napa que afectó a la región de Napa el 24 de agosto de 2014. [62] Aunque inicialmente se informó que el sistema proporcionó 10 segundos de advertencia antes de que la onda S llegara a Berkeley , [63] [64] la información posterior mostró que esto fue un error y la advertencia llegó 5 segundos antes de la onda S en Berkeley. [62] Esto significa que las ondas S ya habían llegado a Napa y Vallejo cuando se emitió la advertencia. San Francisco recibió 8 segundos de advertencia. [61]

Terremotos de Ridgecrest en 2019

ShakeAlert generó advertencias para los terremotos de MW 6,4 del 5 de julio y MW 7,1 del 5 de julio en Ridgecrest .

Aunque todavía no está disponible públicamente, los usuarios beta de la aplicación móvil QuakeAlert recibieron advertencias en sus teléfonos. [65] En promedio, los usuarios beta de la aplicación recibieron una advertencia de 45 segundos para ambos terremotos. [66] La única aplicación disponible públicamente (en ese momento), ShakeAlertLA, no envió una alerta durante los terremotos. [67] Según la ciudad de Los Ángeles, el sistema no envió alertas debido a que el temblor estimado en el área de Los Ángeles estaba por debajo del umbral de activación. [66]

Eventos posteriores a la disponibilidad general

Terremoto de Cholame de 2019

El 17 de diciembre de 2019, la aplicación MyShake, lanzada recientemente, envió su primera alerta por un terremoto de magnitud 4,3 en el valle de Cholame. (Aunque el terremoto estuvo por debajo del umbral de magnitud 4,5 , se transmitió una advertencia a través de la aplicación, porque las lecturas preliminares midieron la magnitud como 4,8). [68] No se transmitió ninguna alerta de emergencia inalámbrica porque la magnitud del terremoto estuvo por debajo del umbral de 5,0.

Terremoto de Antelope Valley de 2021

El terremoto de Antelope Valley de 2021 ocurrió en una zona rural cerca de la frontera entre California y Nevada. Debido a la lejanía de la zona, había pocas estaciones de sensores cerca del terremoto y esto provocó que el sistema dividiera incorrectamente el terremoto de magnitud 6,0 ​​en "terremotos fantasma": un terremoto de magnitud 4,8 cerca de Lee Vining , un terremoto de magnitud 4,8 cerca de Stockton y un terremoto de magnitud 4,3 cerca de Mammoth Lakes . Además, el sistema tardó 25 segundos en declarar un terremoto y emitir una alerta. [69] [70] Aunque las aplicaciones móviles recibieron la alerta, la advertencia era para un terremoto identificado como de magnitud 4,8 cerca de Stockton (una magnitud y ubicación incorrectas). No se transmitió ninguna alerta de emergencia inalámbrica porque el sistema estimó inicialmente que la magnitud estaba por debajo del umbral requerido de magnitud 5,0 (los informes finalizados mostraron que el terremoto había superado en realidad el umbral para una alerta WEA). [71]

Terremoto de Ferndale de 2022

Se alertaron alrededor de 270.000 teléfonos durante el terremoto de magnitud 6,4 de diciembre de 2022 en Ferndale . [72]

Véase también

Referencias

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  • Sitio web oficial
  • Alerta de terremoto en California
  • Mi batido
  • Emergencia SD
  • ShakeAlert: alerta temprana de terremotos. ¿Cómo funciona? – Consorcio IRIS
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