Algorithms for Tsunami Detection by High Frequency Radar : Development and Case Studies for Tsunami Impact in British Columbia, Canada
Notice bibliographique
Résumé
A shore-based High-Frequency (HF) WERA radar was recently installed by Ocean Networks Canada (ONC) near Tofino, British Columbia (Canada), to mitigate the elevated tsunami hazard along the shores of Vancouver Island, from both far- and near-field seismic sources and, in particular, from the Cascadia Subduction Zone (CSZ). With this HF radar, ocean currents can be measured up to a 70-85 km range, depending on atmospheric conditions, based on the Doppler shift they cause in ocean waves at the radar Bragg frequency. In earlier work, the authors (and others) have shown that tsunami currents need to be at least 0.15-0.20 m/s to be reliably detectable by HF radar, when considering environmental noise and background currents (from tide and mesoscale circulation). This would limit the direct detection of tsunami-induced currents to shallow water areas where they are sufficiently strong due to wave shoaling and, hence, to the continental shelf. It follows that, in locations with a narrow shelf, warning times based on such a tsunami detection method may be small. To detect tsunamis in deeper water, beyond the shelf, the authors have proposed a new algorithm that does not require "inverting" currents, but instead is based on spatial correlations of the raw radar signal at two distant locations/cells located along the same wave ray, time shifted by the tsunami propagation time along the ray. A pattern change in these correlations indicates the presence of a tsunami. They validated this algorithm for idealized tsunami wave trains propagating over a simple seafloor geometry in a direction normally incident to shore. Here, this algorithm is further developed, extended, and validated for realistic case studies conducted for seismic tsunami sources and using the bathymetry, offshore of Vancouver Island, BC. Tsunami currents, computed with a state-ofthe-art long wave model, are spatially averaged over cells aligned along individual wave rays, within the radar sweep area, obtained by solving the wave geometric optic equation. A model simulating ONC radar's backscattered signal in space and time, as a function of the simulated tsunami currents, is applied on the Pacific Ocean side of Vancouver Island. Numerical experiments are performed, showing that the proposed algorithm works for detecting a realistic tsunami. Correlation thresholds relevant for tsunami detection can be inferred from the results.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».