Η πρόοδος των κυμάτων μέσω της ανοιχτής θάλασσας στέλνει δονήσεις που μεγεθύνει, με ύψος έως και το σύνολο της ατμοσφαιρικής στήλης.
Ρίτσαρντ Lovett
Οι ερευνητές ελπίζουν μέτρησης ατμοσφαιρικών κυμάτων θα βελτιώσει την έγκαιρη προειδοποίηση για μεγάλο τσουνάμι, όπως αυτό που παράγεται από μια σεισμό Φεβρουαρίου στη Χιλή.Marcelo HERNANDEZ / DPA / Corbis
Τα σήματα των δορυφόρων GPS θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση τσουνάμι που σαρώνουν σε ολόκληρο τον ωκεανό. Με τον πιο λεπτομερής μελέτη για την ημερομηνία έναρξης ισχύος της, οι επιστήμονες έχουν δείξει ότι ακόμη though open κύματα τσουνάμι ωκεανός είναι μόνο μερικά εκατοστά high, they είναι αρκετά ισχυρό ώστε να create ατμοσφαιρικές ταλαντώσεις extending όλη τη διαδρομή μέχρι την ιονόσφαιρα, 300 χιλιόμετρα στην ατμόσφαιρα .
Η διαπίστωση αυτή, οι ερευνητές ελπίζουν, θα μπορούσε να βελτιώσει σημαντικά το τσουνάμι συστημάτων έγκαιρης προειδοποίησης.
Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε σε απευθείας σύνδεση από την 1η Σεπτεμβρίου στο Geophysical Research Letters1, μια ομάδα Γάλλων γεωφυσικούς ήταν σε θέση να χρησιμοποιήσει αυτά τα αποτελέσματα ιονόσφαιρας για τον εντοπισμό της προόδου των τριών τελευταίων τσουνάμι, περιλαμβανομένης αυτής που προκλήθηκε από σεισμό του Φεβρουαρίου του 27 στη Χιλή, η οποία είχε μεγέθους 8.8. Οι ερευνητές έδειξαν ότι η δύναμη της ιονόσφαιρας αποτελέσματα αυξήθηκαν με το ύψος του κύματος.
Το μέγιστο ύψος της εν λόγω τσουνάμι, που σάρωσε τον Ειρηνικό, ήταν μόνο 10 εκατοστά στα μέσα του ωκεανού, αλλά με χαμηλό υψόμετρο κύματα τσουνάμι μπορεί να είναι άνω των 100 χιλιομέτρων. Κατά τη διάρκεια ενός τσουνάμι, εκατοντάδες τετραγωνικά χιλιόμετρα από την άνοδο των ωκεανών και την πτώση, σχεδόν με μια φωνή. Αυτό παράγει μια ρυθμική κίνηση στην ατμόσφαιρα, δημιουργώντας ένα κατακόρυφα πολλαπλασιαστικό κύμα γνωστό ως εσωτερική κύμα βαρύτητας. Η αραίωση του αέρα προκαλεί το κύμα να απλώνονται κατακόρυφα και οι μετακινήσεις του αέρα μεγαλώνει.
"Σε περίπου 300-350 χιλιόμετρα υψόμετρο, την ατμοσφαιρική κύμα έχει διευρυνθεί με συντελεστή 10.000 ή περισσότερο," λέει ο Lucie Rolland, ένας μεταπτυχιακός φοιτητής στο Παρίσι Ινστιτούτο Γεωφυσικής, του οποίου η διδακτορική εργασία πρωτοστάτησε στην μελέτη. «Αυτό σημαίνει ότι ένα 10-εκατοστό κύμα τσουνάμι στο επίπεδο των ωκεανών θα προκαλέσει ατμοσφαιρική μετατόπιση υποχώρησε στο 1 χιλιόμετρο."
Κυμαινόμενες σήματα
Rolland λέει ότι η σύγκρουση αυτού του κύματος με την ιονόσφαιρα - ένα ανώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας στην οποία εισερχόμενη ηλιακή ακτινοβολία έχει ιονισμένα ατμοσφαιρικά αέρια - συμπιέζει έως και κατά 10%. Που παράγει μια αντίστοιχη μεταβολή στην πυκνότητα των ελεύθερων ηλεκτρονίων της ιονόσφαιρας του. Η αλλαγή αυτή είναι αρκετή για να επηρεάσει τα σήματα από το Global Positioning System (GPS), οι δορυφόροι - κάνοντάς το να φαίνεται για GPS δέκτες, όπως αν τοποθεσίες επιφάνεια που κυμαίνεται από λίγα εκατοστά, σε ρυθμό με το πέρασμα του τσουνάμι, προκάλεσε κύματα μέσω της ανώτερης ατμόσφαιρας.
Με την εξέταση δεδομένων από πολλούς σταθμούς του GPS στη Χαβάη, οι επιστήμονες ήταν σε θέση να φιλτράρετε άλλες, τοπικές, οι διακυμάνσεις στην ιονόσφαιρα. Και με την εξέταση σήματα από δορυφόρους GPS σε διαφορετικές τοποθεσίες, ήταν σε θέση να χαρτογραφήσει την πρόοδο της ιονόσφαιρας ηλεκτρόνιο «κύμα» που έτρεξε κατά μήκος του ουρανού, περίπου 10 λεπτά πίσω από το τσουνάμι.
Τελικά, ο στόχος είναι η βελτίωση της παρακολούθησης των τσουνάμι κατά τη μεταφορά. Επειδή η τεχνική επιτρέπει κύματα να δούμε σε απόσταση εκατοντάδων χιλιομέτρων προτού να χτυπήσουν γης, η μελέτη καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η τηλεπισκόπηση "θα μπορούσε να είναι ιδιαίτερα καθοριστική για την προειδοποίηση για τσουνάμι και τη ζημία περιορισμούς».
Γιγάντιο άλμα για την εφαρμογή
Αλλά δεν είναι επιστήμονες άλλων την πεποίθηση ότι η μελέτη αντιπροσωπεύει μια δραματική εκ των προτέρων. Έχει υποψία από το 1970 ότι τα τσουνάμι μπορεί να παράγει αποτελέσματα ιονοσφαιρικές2. Και, λέει ο Emile Okal, ένας γεωφυσικός στο Πανεπιστήμιο Northwestern στο Evanston, Illinois, τα αποτελέσματα αυτά έχουν παρατηρηθεί στο παρελθόν - μετά τον σεισμό της Σουμάτρας 20043.
"Εγώ δεν προσπαθώ να είμαι κάτω για τους δημιουργούς, το έργο των οποίων είναι καλή και μάλλον μοναδικό", λέει ο Okal. "Αλλά βλέπω ούτε ένα θεαματικό ιδέα ούτε οριστική παρατήρησης εκ των προτέρων. Γνωρίζουμε εδώ και πολύ καιρό ότι υπήρχε πιθανή εκεί, αλλά το τεράστιο άλμα για την εφαρμογή απομένουν να γίνουν."
Κώστας Συνολάκης, διευθυντής του Κέντρου Ερευνών Τσουνάμι του Πανεπιστημίου της Νότιας Καλιφόρνιας στο Λος Άντζελες, συμφωνεί. Ο χαιρετίζει τη μελέτη για την παραγωγή του "πιο πλήρεις αποδείξεις μέχρι σήμερα", που ενεργοποιούν τα τσουνάμι προς τα πάνω-πολλαπλασιαστικού ατμοσφαιρικά κύματα. Αλλά, λέει, «αν τηλεπισκόπηση της ιονόσφαιρας μπορεί να είναι« ιδιαίτερα αποφασιστικό »στην προειδοποιήσεις τσουνάμι είναι ένα άλμα πίστης».
Rolland αναγνωρίζει ότι η ικανότητα να παράγουν καλύτερα προειδοποιήσεις βρίσκεται ακόμη στο μέλλον. Κατ 'αρχάς, λέει, οι επιπτώσεις του τσουνάμι επηρεάζεται έντονα από την κατάσταση της ιονόσφαιρας και της συνολικής μαγνητικού πεδίου της Γης. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι η ακριβέστερη παρακολούθηση δεν είναι στον ορίζοντα.
"Αυτό είναι ένα έργο σε εξέλιξη», λέει. "Αλλά ελπίζουμε ότι αυτή η τεχνική θα χρησιμοποιηθεί στο εγγύς μέλλον για την καλύτερη παρακολούθηση των τσουνάμι, και ως εκ τούτου καλύτερη μετριασμό του κινδύνου."
Αναφορές
Rolland, LM, OCCHIPINTI, Γ., Lognonné, Π. & Loevenbruck, Α. Geophys. Res. Lett. 37, L17101 (2010). | Άρθρο
Peltier, WR & Hines, CO Ι. Geophys. Res. 81, 1995-2000 (1976). | Άρθρο
Liu, J.-Y. et al. J. Geophys. Res. 111, A05303 (2006). | Άρθρο
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου