Soglia dinamica e la struttura può permettere di tutto, dai terremoti, epidemie drougths e anche per prevedere
Credito: AFP
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Nel caso di grandi eventi naturali come terremoti, eruzioni vulcaniche, inondazioni violente, epidemie, tsunami, siccità, erosione del suolo, l'assenza di predire il futuro può significare la morte, la sofferenza e la perdita di migliaia di persone.
Questi eventi sono difficili da studiare perché avvengono su scale temporali lunghe, in luoghi nascosti e in improvvisa, episodi di irregolare. Ma tutti hanno l'accumulo di segni rivelatori che, correttamente interpretato, può aiutarci a zero sui tempi e la portata della manifestazione imminente - e di fornire a coloro che potrebbero essere interessati, con il tempestivo allarme, dice 'Siva' Sivapalan della University of Western Australia a Perth.
Questo campo nuovo ed entusiasmante della scienza è noto come 'soglia e le dinamiche pattern', perché si tratta di capire quando una soglia vitale (a una catastrofe o di grande cambiamento) è attraversata - e il riconoscimento dei pattern nelle cose che stanno alla guida. Scienziati australiani e internazionali si sono riuniti a Perth, Western Australia di recente a una conferenza di Sir Mark Oliphant sulle frontiere della scienza, di confronto e lucidare più recenti high-tech la loro 'sfere di cristallo'.
Ci sono soglie di troppo nelle vicende umane - aste e crash sui mercati monetari, improvvisi mutamenti nell'opinione pubblica, cambiamenti nel comportamento della comunità, l'esplosione del World Wide Web, anche lo scoppio di guerre.
Soglia e la dinamica del modello utilizza la matematica e computer per costruire un modello dei fattori di guida non comuni e importanti eventi, Sivapalan spiega. "Con l'esecuzione di questi modelli in avanti nel tempo, diventa possibile prevedere quando le soglie vitale saranno attraversati - quando le cose cambieranno drasticamente dal loro stato presente ad un altro, possibilmente uno pericolosi o instabili.
"Per esempio, se si pensa pioggia che cade sul terreno, si raggiunge un punto in cui il terreno ha assorbito l'acqua di cui si può, una soglia è attraversata, e l'acqua comincia a defluire e causare inondazioni," dice. "Un altro esempio di una soglia è l'erosione, quando la potenza del vento o floodwater raggiunge un punto in cui può rimuovere particelle di suolo e spazzare via un terzo caso è quando un ambiente apparentemente stabile come terreni agricoli è colpito dall'aumento dei salino delle acque sotterranee. - E tutto muore improvvisamente. "
Alcuni limiti sono reversibili, altre non lo sono - o sono estremamente difficili da ri-cross, secondo Sivapalan. Da qui l'importanza di disporre di ottimi strumenti predittivi. "L'accumulo di molte di queste cose è estremamente difficile da osservare, forse perché si svolge da qualche parte non è facile prendere le misure. Allora la sfida è di identificare le cose spia possiamo osservare, e vedere se siamo in grado di identificare i modelli in li che indicano una soglia futuro attraversati ".
Il compito, che gli scienziati di tutto il mondo stanno lavorando, è immensamente complesso e impegnativo, ma in campi come la previsione dei terremoti, ci sono segnali incoraggianti di progresso.
La scienza della dinamica di soglia ed il modello ha le sue radici negli sforzi degli scienziati nel corso degli ultimi 20 anni per prevedere i terremoti. I geologi in grado di misurare l'accumulo di enormi sollecitazioni lungo rock critico fratture (o guasti) nelle profondità della Terra, e stimare l'energia accumulata - ma sapere esattamente quando le rocce si slip e quanta energia sarà pubblicato ha dimostrato una grande sfida.
Un team guidato da John Rundle presso la University of California di Davis ha sviluppato metodi basati su computer che prevedere i terremoti con precisione molto maggiore. "Molta gente direbbe che i terremoti non possono essere previsti o previsioni e, anzi, ci sono stati molti errori di rilievo," dice. Tuttavia, la sua squadra ha superato l'ostacolo principale alla previsione: il tempo. Gli esseri umani vivono per alcuni decenni, ma i tremiti di grandi dimensioni si ripetono in centinaia di anni - al di fuori la nostra capacità di osservare accuratamente e ricordare.