onthulling van de nauwkeurigheid van Tsunami voorspellingen
inwoners van kuststeden in Chili herinneren zich de catastrofale aardbevingen die hun land in 1960 en 2010 troffen, niet altijd voor de aardbevingen zelf, maar voor de tsunami ‘ s die volgden.Degenen die de aardbeving van 1960 overleefden vertelden interviewers over de man in Maullin, Chili die, na de eerste golf van de tsunami, zijn pakhuis binnenrende om bezittingen op te halen net toen de tweede golf toesloeg. De tweede golf veegde het Pakhuis de zee in en de man werd nooit meer gezien. Ook golven na de eerste, bekend als trailing waves, maakten na de tsunami reddingsinspanningen in 2010 levensbedreigend.
in 2010 had de samenleving een betere tsunami-waarschuwingstechnologie dan in 1960, maar er waren nog steeds zwakke punten. Nieuw onderzoek door geofysici aan het Scripps Institution of Oceanography aan UC San Diego onthult de sterke en zwakke punten van tsunami vroegtijdige waarschuwingssystemen zoals ervaren in de aflevering van 2010. De studie is representatief voor een groot deel van het wetenschappelijk onderzoek in die zin dat het geen nieuwe voorspellingsinstrumenten creëert, maar bijdraagt aan het beoordelen van de betrouwbaarheid van bestaande methoden. De wetenschappers hopen dat het werk voorspellingen kan verbeteren van trailing tsunami golven.Ignacio Sepulveda Oyarzun, een postdoctorale fellow bij Scripps Oceanography die zelf de aardbeving in Chili in 2010 overleefde, en collega ‘ s vonden een zwakke plek op basis van onnauwkeurige schattingen van bathymetrie, namelijk de topografie of diepte van de zeebodem. Die onnauwkeurigheid maakt niet zo veel uit als een eerste, of leidende, tsunami golf raakt vanwege zijn enorme omvang, maar achterliggende golven hebben kort genoeg golflengten dat ze aanzienlijk meer worden beïnvloed door de vorm van de zeebodem waarover ze reizen op hun weg naar de kustlijnen. Trailing Golf voorspellingen worden ernstig beïnvloed door bathymetrie fouten, zei studie auteurs, met golf amplitude onzekerheden uit met maar liefst 35 procent.
” we hebben ons lange tijd afgevraagd wat de impact is van bathymetriefouten op tsunami-modellen, omdat bathymetriegegevens een kritische input zijn van de modellen, ” zei Sepulveda. “Met deze nieuwe studie kunnen we nu waardevolle vragen beantwoorden over de betrouwbaarheid van tsunami-waarschuwingen en gevarenbeoordelingen.”
de beste inschattingen van de wetenschap over de locatie van zeebodemkenmerken zoals onderzeese bergen, ravijnen of riffen en hun afmetingen komen van peilingen, die fysieke metingen zijn van de afstand tussen het oppervlak en de oceaanbodem op een bepaalde locatie. Peilingen worden gemaakt door schepen, maar het proces is duur. Mede door het hoge prijskaartje is slechts ongeveer 11 procent van de oceaanbadmetrie op deze manier gemeten.
schattingen van hoe de andere 89% van de zeebodem eruit ziet, zijn gebaseerd op hoogtemetingsmetingen die door satellieten zijn uitgevoerd met betrekking tot de hoogte van het oceaanoppervlak. Satellieten leiden af wat de zwaartekracht op een bepaald punt is; hoe groter de zwaartekracht, hoe hoger de onderzeese onderzeese bergen moeten zijn.
deze methode is door de jaren heen gebruikt door onderzoekers van Scripps Oceanography die oceaangegevens leveren aan Google Maps, onder andere gebruikers, om de lege plekken in te vullen. Bathymetrie data feed in wat wetenschappers numerieke modellen noemen, of simulaties die ook afhankelijk zijn van wiskunde en hypotheses” om waarschijnlijk tsunami gedrag te schatten. Fouten in hoogtemetinggegevens kunnen leiden tot satelliet-afgeleide schattingen van de hoogte te zijn uit door enkele honderden meters. “Hoewel satelliethoogtemeters dit globale perspectief bieden op de diepte van de zeebodem, missen ze de nauwkeurigheid en resolutie die wordt verkregen door MULTIBEAM echosounders aan boord van grote onderzoeksschepen zoals Sally Ride,” zei Scripps Oceanography geofysicus David Sandwell.Sepulveda ‘ s team creëerde een nieuw model door het analyseren van bathymetrie gegevens verzameld op verschillende locaties over de hele wereld en berekenen hoe ver deze gegevens zijn van de werkelijkheid. Het model dat ze creëerden genereert dan een foutmarge die kan worden gebruikt om een reeks andere oceanografische modellen te informeren, waaronder tsunami-propagatiemodellen.
ze gebruikten het model om naar tsunami ‘ s uit het verleden te kijken en ontdekten dat de golflengte in het algemeen zo groot is dat bathymetriefouten er weinig invloed op hebben. Volggolven, Die minuten of uren later komen, hebben kortere golflengten, waardoor ze op een schaal worden geplaatst die meer vergelijkbaar is met de grootte van bathymetriefouten. Deze bathymetrische kenmerken kunnen de golven op talloze manieren vergroten of verzwakken, net als hun interactie met normale brekende golven.
in Chili zijn veel kustplaatsen gebouwd rond baaien, die meestal een natuurlijke bescherming bieden tegen stormen. Maar als de tsunami-golven toeslaan, kunnen dezelfde geografische kenmerken de energie van de golven concentreren, waardoor golven ontstaan die groter zijn dan de eerste, en meer gelokaliseerd. Dat was het geval in 2010, toen inwoners van het vissersdorp Dichato, Chili, eraan herinnerden dat het de derde tsunami-golf was die de stad wegvaagde, enkele uren na de aardbeving van 03.30 uur.”The systematic study comparing detailed sea beam surveys of bathymetry and satellite derived bathymetry highlights the differences that can have a big impact for mitigating hazards from the secondary and trailing waves from tsunami ‘s,” said study coauteur Jennifer Haase, a geofysicist at Scripps Oceanography. “Het kan ook nuttig zijn voor vele andere manieren waarop satelliet afgeleide bathymetrie wordt gebruikt, bijvoorbeeld het begrijpen van oceaanstromingen.”
de studie verschijnt in het Journal of Geophysical Research Solid Earth. De John Miles Fellowship en de Cecil and Ida Green Foundation ondersteunden Sepulveda ‘ s onderzoek. Naast Sepulveda en Haase, coauteurs van de studie omvatten Brook Tozer van Scripps Oceanography, Mircea Grigoriu van Cornell University, en Philip Liu, die is geassocieerd met de Nationale Universiteit van Singapore, Cornell, en de Nationale Centrale Universiteit in Taiwan. Aanvullende steun kwam van het Office of Naval Research, de National Science Foundation en de National Research Foundation in Singapore.
