Ερευνητικές δραστηριότητες και υποδομές

ΥΠΟΔΟΜΕΣ

ΣΕΙΣΜΟΓΡΑΦΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ

Το βασικό δίκτυο που χρησιμοποιεί το ΕΚΠΤ είναι το Εθνικό Δίκτυο Σεισμογράφων (ΕΣΔ) που περιλαμβάνει περισσότερους από 150 σταθμούς, τόσο του Εθνικού Σεισμολογικού Δικτύου (HL), όσο και άλλων τοπικών σεισμολογικών δικτύων από εργαστήρια πανεπιστημίων της χώρας μας. Οι σταθμοί που βρίσκονται στην Ελλάδα, καθώς και οι σταθμοί που είναι εγκατεστημένοι σε γειτονικές χώρες και ανήκουν σε συνδεδεμένα δίκτυα συνεργατών, όπως το GEOFON (GE), το MEDNET (MN), το INGV (IV), το KOERI (KO) και της Κύπρου (CQ), αξιοποιούνται επίσης για την συλλογή και αποθήκευση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο. Τα δεδομένα που συλλέγονται από το HL, αποστέλλονται στο Εθνικό Κέντρο Δεδομένων (NDC) μέσω του πρωτοκόλλου SeedLink, όπου και υποβάλλονται αυτόματα σε επεξεργασία (μέσω του SeisComp3). Οι αυτόματες λύσεις αναθεωρούνται από το εξειδικευμένο επιστημονικό προσωπικό του ΓΙ καθ’ όλη τη διάρκεια του 24ώρου σε πραγματικό χρόνο.

ΔΙΚΤΥΟ ΠΑΛΙΡΡΟΙΓΡΑΦΩΝ

Για την παρακολούθηση της θαλάσσιας στάθμης, το ΕΚΠΤ χρησιμοποιεί κυρίως το δίκτυο σταθμών που έχει ξεκινήσει να υλοποιεί από το 2013 και αναπτύσσει στο πλαίσιο διαφόρων εθνικών και διεθνών έργων. Το δίκτυο παλιρροιογράφων του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών αποτελείται από 21 παλιρροιογραφικούς σταθμούς εξοπλισμένους με αισθητήρες τύπου ραντάρ ή και πίεσης, με υψηλή συχνότητα δειγματοληψίας και αποστολή δεδομένων σε πραγματικό χρόνο. Οι σταθμοί είναι κατάλληλοι τόσο για την καταγραφή παλιρροϊκών κυμάτων όσο και για την υποστήριξη ερευνών για τσουνάμι. Οι καταγραφές των σταθμών παρέχονται στo IOC Sea Level Monitoring Facility (SLMF) και στο Κοινό Κέντρο Ερευνών της Ευρωπαϊκής Επιτροπής (JRC-EC) και τα δεδομένα είναι προσβάσιμα σε πραγματικό χρόνο. Πέντε σταθμοί εγκαταστάθηκαν και λειτουργούν σε συνεργασία με το JRC, ενώ ένας σταθμός εγκαταστάθηκε στη Θεσσαλονίκη από το Ινστιτούτο Τεχνικής Σεισμολογίας και Αντισεισμικών Κατασκευών (ΙΤΣΑΚ) και συνδέεται με το ΕΚΠΤ για τη λήψη δεδομένων σε πραγματικό χρόνο.

Επιπρόσθετα, τα δεδομένα καταγραφής των παλιρροιογράφων της Υδρογραφικής Υπηρεσίας του Πολεμικού Ναυτικού είναι προσβάσιμα από το ΕΚΠΤ μέσω Μνημονίου Συνεργασίας.

ΔΙΚΤΥΟ ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΙΟΓΡΑΦΩΝ

Το Δίκτυο Επιταχυνσιογράφων του Γεωδυναμικoύ Ινστιτούτου αποτελείται από περίπου 150 σταθμούς εγκατεστημένους σε όλη τη χώρα, αρκετοί από τους οποίους είναι τοποθετημένοι στην ίδια τοποθεσία με σεισμογράφους. Οι σταθμοί είναι είτε συνεχούς καταγραφής είτε ενεργοποιούνται μέσω λογισμικού υπέρβασης ορίου διέγερσης.

ΓΕΩΔΑΙΤΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ (GNSS)

Το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών λειτουργεί το δίκτυο NOANET, το οποίο αποτελείται από γεωδαιτικούς σταθμούς που λαμβάνουν δεδομένα από το Παγκόσμιο Δορυφορικό Σύστημα Πλοήγησης (Global Navigatioin Sateliite System, GNSS) και είναι εγκατεστημένοι στην Ελλάδα για περιφερειακές σεισμολογικές και γεωδυναμικές μελέτες. Το NOANET καταγράφει δεδομένα GNSS σε πραγματικό χρόνο που στοχεύουν στη στήριξη τόσο της Ελληνικής όσο και της Διεθνούς γεωφυσικής έρευνας για τη μελέτη της επιφανειακής παραμόρφωσης (συνσεισμικής, μετασεισμικής κλπ) στις μεγάλες ρηξιγενείς ζώνες, της κίνησης των τεκτονικών πλακών και της παραμόρφωσης του φλοιού στα όρια των πλακών στην ανατολική Μεσόγειο, καθώς και την εδαφική παραμόρφωση λόγω ηφαιστειακής δραστηριότητας.

Το δίκτυο περιλαμβάνει 23 σταθμούς, οι οποίοι είναι εγκατεστημένοι σε βραχώδες έδαφος (bedrock). Οι σταθμοί στέλνουν δεδομένα στον κεντρικό διακομιστή στο ΓΙ μέσω Internet ή με μισθωμένες τηλεφωνικές γραμμές. Όλοι οι σταθμοί είναι εξοπλισμένοι με δέκτες GPS διπλής συχνότητας. Οι σταθμοί του ΕΑΑ συλλέγουν δεδομένα κάθε 1 δευτερόλεπτο και μεταδίδουν ωριαίες καταγραφές στο ΓΙ. Επίσης, δεδομένα με συχνότητα καταγραφής 5-Hz αποθηκεύονται τοπικά στο σταθμό και παραμένουν διαθέσιμα στους χρήστες για χρονικό διάστημα 48 ωρών. Η αρχειοθέτηση των δεδομένων GNSS γίνεται με δύο τρόπους: α) τα 1-Hz δεδομένα κάθε σταθμού αρχειοθετούνται σε ωριαίες καταγραφές και β) οι ημερήσιες καταγραφές του κάθε σταθμού αρχειοθετούνται με συχνότητα καταγραφής 1/30-Hz.

Ένας εξυπηρετητής εγκατεστημένος στο ΓΙ συλλέγει αυτόματα δεδομένα και δημιουργεί ένα ημερήσιο αρχείο με συχνότητα καταγραφής κάθε 30 δευτερόλεπτα. Αυτό το αρχείο μετατρέπεται σε μορφή RINEX και μεταφέρετε στον διακομιστή NOA Web όπου γίνεται διαθέσιμο για άμεση λήψη από τους χρήστες. Τα τελευταία δύο χρόνια, το ΕΑΑ συνεργάζεται με το INGV για την εγκατάσταση νέων σταθμών στη Δυτική Ελλάδα για την καλύτερη παρακολούθηση παραμορφώσεων που σχετίζονται με μεγάλους σεισμούς και με σκοπό την υποστήριξη της επιχειρησιακής λειτουργίας του ΕΚΠΤ.

ΛΟΓΙΣΜΙΚΑ ΚΑΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ

Τα κυριότερα εργαλεία που χρησιμοποιούνται από το επιστημονικό προσωπικό του ΕΚΠΤ είναι το SeisComP3 και το Tsunami Analysis Tool (TAT). Το SeisComP3 είναι ένα ευρέως διανεμημένο πακέτο λογισμικού για τη λήψη και ανταλλαγή σεισμολογικών δεδομένων σε πραγματικό χρόνο. Είναι ένα λογισμικό υψηλής απόδοσης, που υποστηρίζει την πλήρως αυτοματοποιημένη συλλογή δεδομένων, καθώς και την επεξεργασία σεισμολογικών δεδομένων σε πραγματικό χρόνο, συμπεριλαμβανομένης της ανίχνευσης σεισμών και του υπολογισμού του επίκεντρου, του ποιοτικού ελέγχου και της συμπλήρωσης του Δελτίου Σεισμών.

Το κύριο εργαλείο παρακολούθησης και ανάλυσης τσουνάμι που χρησιμοποιείται από το προσωπικό του ΕΚΠΤ είναι το λογισμικό Tsunami Analysis Tool (TAT) που αναπτύχθηκε από το JRC. Το TAT παρέχει ένα ειδικό Εργαλείο Yυποστήριξης Αποφάσεων που επιτρέπει την ανάλυση των γεγονότων τσουνάμι. Συλλέγει αυτόματα τις λύσεις για σεισμικά γεγονότα σε όλο τον κόσμο από μια σειρά οργανισμών (USGS, EMSC, GEOFON), συμπεριλαμβανομένων των αυτόματων και αναθεωρημένων λύσεων για σεισμούς που καταγράφηκαν στην Ελλάδα και την ανατολική Μεσόγειο και καταγράφονται από το σύστημα παρακολούθησης του ΓΙ/ΕΑΑ.

Για την εκτίμηση των χρόνων άφιξης του τσουνάμι, χρησιμοποιείται το λογισμικό Tsunami Travel Time (TTT) της Geoware, που παρέχεται στο ΕΚΠΤ υπό την ευγενική χορηγία της NOAA-USA. Το εργαλείο έχει ενσωματωθεί στο TAT και ως εκ τούτου δίνει τη δυνατότητα, εκτός από τη χρήση του ως αυτόνομο εργαλείο, της χρήση του ως μέρος της συνολικής διαδικασίας παρακολούθησης του τσουνάμι. Οι υπολογισμοί των χρόνων άφιξης τσουνάμι βασίζονται στα διαθέσιμα δεδομένα βαθυμετρίας. Για τους σκοπούς επιχειρησιακής λειτουργίας του ΕΚΠΤ χρησιμοποιούνται τα βαθυμετρικά δεδομένα της GEBCO στην ανατολική Μεσόγειο.

Το TAT συνδέεται επίσης άμεσα με βάσεις δεδομένων σεναρίων που αναπτύχθηκαν στο JRC με τη χρήση του μοντέλου προσομοίωσης κυμάτων SWAN (Simulating WAves Nearshore). Με αυτόν τον τρόπο, οι αναλυτές του ΕΚΠΤ μπορούν να εκτιμήσουν τα ύψη των κυμάτων κοντά στην ακτή, καθώς και τους χρόνους άφιξης κύματος με έναν εναλλακτικό τρόπο. Το ΤΑΤ ακολουθεί τον Πίνακα Λήψης Αποφάσεων της IGC/ NEAMTWS για τη Μεσόγειο Θάλασσα για τη δημιουργία των μηνυμάτων προειδοποίησης τσουνάμι.

Εκτός από το SeisComP3, το οποίο είναι το βασικό εργαλείο για την παρακολούθηση σεισμών στο ΓΙ/ΕΑΑ, χρησιμοποιείται επίσης το πακέτο λογισμικού Early-est, που αναπτύχθηκε από τo INGV (Ρώμη) για την παρακολούθηση σεισμού σε πραγματικό χρόνο και την έγκαιρη προειδοποίηση για τσουνάμι βάσει συγκεκριμένων παραμέτρων που συνδέονται με το δυναμικό δημιουργίας τσουνάμι από σεισμό.