a szökőár-előrejelzések pontosságának bemutatása
Chile tengerparti városainak lakói emlékeznek a katasztrofális földrengésekre, amelyek 1960-ban és 2010-ben sújtották országukat, nem mindig maguk a földrengések, hanem az azt követő cunamik miatt.
azok, akik túlélték a 9,5-es erősségű 1960-as földrengést, elmondták a kérdezőknek a chilei Maullinban élő férfiról, aki a szökőár első hulláma után berohant a dokk melletti raktárába, hogy visszaszerezze vagyonát, amikor a második hullám elérte. A második hullám elsöpörte a raktárt a tengerbe, és a férfit soha többé nem látták. Hasonlóképpen, az elsőt követő hullámok, az úgynevezett záró hullámok, életveszélyessé tették a szökőár utáni mentési erőfeszítéseket 2010-ben.
2010-ben a társadalom jobb szökőár-figyelmeztető technológiával rendelkezett, mint 1960-ban, de még mindig voltak gyengeségek. Az UC San Diego-i Scripps Oceanográfiai Intézet geofizikusainak új kutatása feltárja a szökőár korai előrejelző rendszerek erősségeit és hiányosságait a 2010-es epizódban tapasztaltak szerint. A tanulmány a tudományos kutatások nagy részét reprezentálja, mivel nem hoz létre új előrejelző eszközöket, hanem hozzájárul a meglévő módszerek megbízhatóságának értékeléséhez. A tudósok remélik, hogy a munka javíthatja a szökőárhullámok előrejelzéseit.
Ignacio Sepulveda Oyarzun, a Scripps Oceanography posztdoktori munkatársa, aki maga is túlélte a 2010-es chilei földrengést, és kollégái gyengeséget találtak a batimetria pontatlan becslései alapján, amely a tengerfenék topográfiája vagy mélysége. Ez a pontatlanság nem számít annyira, ha egy kezdeti, vagy vezető, szökőárhullám eléri a puszta mérete miatt, de a hátsó hullámok elég rövid hullámhosszúak ahhoz, hogy lényegesen jobban befolyásolják a tengerfenék alakja, amelyen keresztül a partok felé haladnak. A hátsó hullám előrejelzéseit súlyosan befolyásolják a batimetriai hibák, mondta a tanulmány szerzői, a hullám amplitúdó bizonytalanságai akár 35 százalék.
Sepulveda szerint jó hír ebben a munkában, hogy igazolja a vezető szökőárhullám figyelmeztetések pontosságát, de azt a figyelmeztetést is biztosítja, hogy az embereknek a kezdeti hullám után több órán keresztül távol kell maradniuk a part menti területektől a következő események kiszámíthatatlansága miatt.
“régóta gondolkodtunk a batimetriai hibák szökőár modellekre gyakorolt hatásáról, mivel a batimetriai adatok a modellek kritikus bemenete” – mondta Sepulveda. “Ezzel az új tanulmánysal most már képesek vagyunk megválaszolni a szökőár-figyelmeztetések és a veszélyértékelések megbízhatóságával kapcsolatos értékes kérdéseket.”
a tudomány legjobb találgatásai a tengerfenék jellegzetességeinek, például a fenékhegyeknek, kanyonoknak vagy zátonyoknak a elhelyezkedéséről és méreteikről a szondázásból származnak, amelyek a felszín és az óceánfenék közötti távolság fizikai mérései egy adott helyen. A hangokat hajók készítik, de a folyamat drága. Részben a magas árcédula miatt az óceán batimetriájának csak mintegy 11% – át mérték ilyen módon.
becslések arról, hogy a tengerfenék többi 89 százaléka hogyan néz ki, az óceán felszínének magasságmérési méréseiből származnak. A műholdak arra következtetnek, hogy mi a gravitációs vonzás egy adott ponton; minél nagyobb a gravitáció, annál magasabbnak kell lennie a tengeralattjáró fenékhegyeinek.
ezt a módszert az évek során a Scripps Oceanography kutatói használták, akik más felhasználók mellett óceánadatokat szolgáltatnak a Google Maps számára az üres helyek kitöltésére. A batimetriai adatok a tudósok által numerikus modelleknek nevezett szimulációkba vagy olyan szimulációkba kerülnek, amelyek matematikára és hipotézisekre is támaszkodnak” a szökőár valószínű viselkedésének becslésére. A magasságmérési adatok hibái miatt a műholdas eredetű magasságbecslések több száz méterrel eltérhetnek.
” míg a műholdas magasságmérők ezt a globális perspektívát nyújtják a tengerfenék mélységéről, hiányzik belőlük az a pontosság és felbontás, amelyet a nagy kutatóhajók, például a Sally Ride fedélzetén lévő többsugaras visszhangjelzők kapnak” – mondta David Sandwell, a Scripps Oceanográfiai geofizikus.
Sepulveda csapata új modellt hozott létre a világ számos pontjáról gyűjtött batimetriai adatok elemzésével, és kiszámította, hogy ezek az adatok milyen messze vannak a valóságtól. Az általuk létrehozott modell ezután létrehoz egy hibahatár-becslést, amely felhasználható számos más Oceanográfiai modell tájékoztatására, beleértve a szökőár-terjedési modelleket is.
a modellt arra használták, hogy megvizsgálják a múltbeli cunamikat, és megállapították, hogy a vezető hullám hullámhossza általában olyan nagy, hogy bármilyen batimetriai hiba alig befolyásolja azt. A záró hullámok, amelyek percekkel vagy órákkal később jönnek, rövidebb hullámhosszúak, a batimetriai hibák méretéhez jobban hasonlítható skálára helyezve őket. Ezek a batimetrikus tulajdonságok számtalan módon nagyíthatják vagy csillapíthatják a hullámokat, csakúgy, mint a normál törőhullámokkal való kölcsönhatásuk.
Chilében sok tengerparti város épül öblök köré, amelyek legtöbbször természetes védelmet nyújtanak a viharok ellen. De amikor a szökőárhullámok sztrájkolnak, ugyanazok a földrajzi jellemzők összpontosíthatják a hullámok energiáját, olyan hullámokat hozva létre, amelyek nagyobbak, mint az első, és lokalizáltabbak. Ez volt a helyzet 2010-ben, amikor a chilei Dichato halászfalu lakói emlékeztettek arra, hogy a harmadik szökőárhullám söpörte el a várost, néhány órával a 3:30-as földrengés után.
“a batimetria és a műholdas eredetű batimetria részletes tengeri sugárfelméréseit összehasonlító szisztematikus tanulmány rávilágít azokra a különbségekre, amelyek nagy hatással lehetnek a cunamik másodlagos és hátsó hullámai által okozott veszélyek csökkentésére”-mondta Jennifer Haase, a Scripps Oceanography geofizikusa. “Sok más módon is hasznos lehet A műholdas eredetű batimetria használata, például az óceáni áramlatok megértése.”
a tanulmány a Journal of Geophysical Research Solid Earth-ben jelenik meg. A John Miles ösztöndíj és a Cecil és Ida Green Alapítvány támogatta Sepulveda kutatását. Sepulveda és Haase mellett a tanulmány társszerzői közé tartozik Brook Tozer a Scripps Oceanography – tól, Mircea Grigoriu a Cornell Egyetemen, és Philip Liu, aki a szingapúri nemzeti Egyetemmel, a Cornell-lel és a Tajvani Nemzeti Központi Egyetemmel áll kapcsolatban. További támogatást kapott a Haditengerészeti Kutatási Hivatal, a Nemzeti Tudományos Alapítványés a Szingapúri Nemzeti Kutatási Alapítvány.
