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Observatorio G-Data

cGPS

Hace más de 60 años que la humanidad dispone de las tecnologías satelitales para observar la Tierra. Con diversos instrumentos a bordo los satélites han mostrado ser fundamentales para muchas aplicaciones, en especial para estudiar, comprender y caracterizar geoamenazas e identificar zonas de alto riesgo. Los estudios del terremoto de Antofagasta de 1995 de magnitud M8.1 y luego la identificación anticipada, por un equipo franco-chileno, de la zona de preparación del terremoto M8.8 del 27F de 2010, confirman la utilidad y pertinencia que tiene el uso combinado de datos sismológicos y satelitales para comprender los procesos físicos subyacentes en las fases de preparación, ocurrencia e intervalo de tiempo entre terremotos. Los investigadores del PRS han sido parte desde el origen de estas iniciativas científicas de frontera y mantienen una importante colaboración internacional en el desarrollo de las tecnologías InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar), GPS (Global Positioning System) y cGPS (continuous Global Positioning System) con varios centros en el mundo (China, Francia, EEUU, etc). A partir del 2020 el PRS inició una nueva línea de innovación, el cGPS a 1 Hz, y su objetivo central consiste en desarrollar herramientas para el monitoreo de la deformación de la superficie terrestre en tiempo real con aplicaciones a sistemas de alerta temprana, entre otros.

La magnitud del terremoto es una métrica que proporciona información valiosa sobre el potencial destructivo y tsunamigénico de un evento sísmico. La estimación rápida de la magnitud y el mecanismo focal para propósitos de alerta temprana de terremotos y tsunamis requiere de instrumentación de campo cercano: acelerómetros e instrumentos de cGPS. Para eventos de gran magnitud, los movimientos del terreno pueden exceder el rango dinámico de instrumentación sísmica de banda ancha de campo cercano (clipping). Los acelerómetros de movimiento fuerte están diseñados con baja ganancia para capturar mejor aceleraciones del suelo. Por lo tanto, la estimación de magnitud de un terremoto se puede estimar rápidamente a partir de movimientos fuertes. Sin embargo, estos requieren la integración de formas de onda de aceleración al desplazamiento. La integración amplifica pequeños errores, creando una deriva numérica (no física) que debe eliminarse con un filtro (tipo pasa alto). La pérdida de la información de baja frecuencia -debido al filtrado- es un impedimento para la estimación de la magnitud en tiempo real; esto trae como consecuencia una subestimación de la magnitud del terremoto. Pero es aquí donde los registros cGPS del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) en campo cercano (cerca de la zona epicentral) juegan un rol clave. Usando los desplazamientos obtenidos por estaciones cGPS, podemos capturar la señal sísmica perdida por los filtros y complementar la información de alta frecuencia registrada por los sistemas sísmicos tradicionales. Así la tecnología satelital cGPS permite mejorar la estimación de la la magnitud de los sistemas de respuesta rápida. Además es posible registrar eventos como “very slow earthquakes”, “slow earthquakes”, “tremors” eventos exóticos que permiten comprender mejor los procesos físicos por los cuales se generan los terremotos. Esto último tiene una aplicación directa en la detección de terremotos tsunamigénicos cuando son del tipo “slow earthquakes” o “very slow earthquakes” y permitiría complementar los sistemas sismológicos convencionales que no siempre los pueden detectar.

GPS Señal continua: ir a gráficos en tiempo real.

Equipo

Jaime Campos

Director del PRS. Geofísico, Universidad de Chile (MSc) y Doctor en Geofísica, Université Paris Diderot
Jaime es Geofísico de la Universidad de Chile (Msc) Doctor en Geofísica de la Université Paris Diderot. Es el director del Programa de Riesgo Sísmico de la Universidad de Chile. Es especialista en modelamiento de terremotos y ha sido responsable de una gran cantidad de proyectos a nivel nacional. Jaime ha desarrollado varias lineas de investigación como academico entre ellas: Sismotectonica, Tsunamis, Sismologia de la fuente, Estudios de Alerta Temprana con Acelerometros, Estudio de Sismos de profundidad intermedia, etc.

Sebastián Riquelme

Ingeniero Civil industrial y Geofísico, Universidad de Chile (MSc)
Sebastián es Ingeniero Civil industrial y Geofísico de la Universidad de Chile (MSc). Es Sub-Director de Operaciones del Centro Sismológico Nacional (CSN) e Investigador asociado del PRS. Sebastián inplementó durante su tesis de Master, el método de la W-phase para alerta de tsunamis en el CSN. Él intenta entender la relación entre la fuente sísmica y tsunamis utilizando modelos numéricos. Actualmente utiliza datos de GPS en campo cercano para generar alertas de tsunami más rápidas. Es autor de numerosos trabajos de alerta rápida de tsunamis y estudio de grandes terremotos en zonas de subducción.

Rodrigo Sánchez

Ingeniero civil eléctrico, Universidad de Chile
Rodrigo es ingeniero civil eléctrico de la Universidad de Chile. Es el encargado del área de sistemas e informática del Centro Sismológico Nacional. Rodrigo posee amplia experiencia en modelamiento numérico a gran escala en fenómenos meteorológicos, ligados a computación científica y en paralelo.

Rodrigo Severino

PhD. en Ciencias de las Comunicaciones, Universidad de Málaga, España