Ο δορυφόρος SWOT της NASA και της Γαλλικής Διαστημικής Υπηρεσίας πέρασε συμπτωματικά από πάνω. Ο δορυφόρος κατέγραψε το πρώτο τσουνάμι υψηλής ανάλυσης σε ζώνη καταβύθισης, και η εικόνα μεταφέρθηκε στο διάστημα.
Αυτή η εικόνα αποκάλυψε ένα περίπλοκο, “πλεκτό” μοτίβο ενέργειας που διαχέεται και διασκορπίζεται σε εκατοντάδες μίλια. Αυτές είναι λεπτομέρειες που τα παραδοσιακά όργανα σχεδόν ποτέ δεν επιλύουν.
Τα αποτελέσματα ξεπερνούν κατά πολύ μια όμορφη εικόνα. Δείχνουν ότι η φυσική που χρησιμοποιούμε για την πρόβλεψη των κινδύνων τσουνάμι – ειδικά η υπόθεση ότι τα μεγαλύτερα κύματα που διασχίζουν τον ωκεανό ταξιδεύουν σε μεγάλο βαθμό χωρίς σημαντική διασπορά – χρειάζεται αναθεώρηση.
Δορυφόροι αλλάζουν τον τρόπο που γίνεται η χαρτογράφηση του τσουνάμι
Μέχρι τώρα, τα συστήματα DART βαθέων ωκεανών ήταν οι πιο αξιόπιστοι φρουροί στον ανοιχτό ωκεανό.
Η ανάλυση SWOT χαρτογραφεί μια λωρίδα ύψους επιφάνειας θάλασσας πλάτους 120 χιλιομέτρων με ένα πέρασμα. Αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες να εξετάσουν την εξέλιξη του τσουνάμι τόσο στο χώρο όσο και στο χρόνο.
«Τα δεδομένα SWOT είναι σαν ένα νέο ζευγάρι γυαλιά», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Άνχελ Ρουίζ-Ανγκούλο του Πανεπιστημίου της Ισλανδίας. «Παλιότερα, με τα DART μπορούσαμε να δούμε το τσουνάμι μόνο σε συγκεκριμένα σημεία στην απεραντοσύνη του ωκεανού».
«Υπήρξαν και άλλοι δορυφόροι στο παρελθόν, αλλά βλέπουν μόνο μια λεπτή γραμμή σε ένα τσουνάμι στην καλύτερη περίπτωση. Τώρα, με την ανάλυση SWOT, μπορούμε να καταγράψουμε μια λωρίδα πλάτους έως και περίπου 120 χιλιομέτρων (75 μίλια), με πρωτοφανή δεδομένα υψηλής ανάλυσης της επιφάνειας της θάλασσας».
Από τις δίνες σε ένα τσουνάμι
Η NASA και ο γαλλικός διαστημικός οργανισμός CNES ξεκίνησαν την έρευνα SWOT τον Δεκέμβριο του 2022 για να ερευνήσουν την επιφάνεια των υδάτων σε όλο τον κόσμο.
Ο Ruiz-Angulo και η συν-συγγραφέας Charly de Marez εξέταζαν λεπτομερώς τα δεδομένα του για τις δίνες του ωκεανού όταν χτύπησε το συμβάν της Καμτσάτκα.
«Αναλύσαμε δεδομένα SWOT για πάνω από δύο χρόνια, κατανοώντας διαφορετικές διεργασίες στον ωκεανό, όπως μικρές δίνες, χωρίς ποτέ να φανταστούμε ότι θα ήμασταν αρκετά τυχεροί ώστε να καταγράψουμε ένα τσουνάμι», σημείωσαν οι ερευνητές.
Η συμπεριφορά ενός τσουνάμι παραβιάζει τους κανόνες
Σύμφωνα με το κλασικό μοντέλο, τα μεγάλα τσουνάμι συμπεριφέρονται ως ρηχά κύματα, με μήκη κύματος τόσο μεγάλα ώστε να μη «σπάνε» σε επιμέρους στοιχεία.
Το στιγμιότυπο της SWOT υποστηρίζει το αντίθετο για αυτό το συμβάν. «Τα δεδομένα SWOT για αυτό το συμβάν έχουν αμφισβητήσει την ιδέα ότι τα μεγάλα τσουνάμι δεν είναι διασκορπιστικά», δήλωσε ο Ruiz-Angulo.
Όταν η ομάδα εφάρμοσε αριθμητικά μοντέλα που περιελάμβαναν φαινόμενα διασποράς, το προσομοιωμένο κυματικό πεδίο ταίριαζε πολύ καλύτερα με το μοτίβο του δορυφόρου από ό,τι οι «μη διασπορές» εκτελέσεις.
Αυτό έχει σημασία επειδή η διασπορά ανασυσκευάζει την ενέργεια του κυματικού τρένου καθώς πλησιάζει την ξηρά. «Ο κύριος αντίκτυπος που έχει αυτή η παρατήρηση για τους μοντελοποιητές τσουνάμι είναι ότι μας λείπει κάτι στα μοντέλα που χρησιμοποιούσαμε», δήλωσε ο Ruiz-Angulo.
«Αυτή η «επιπλέον» μεταβλητότητα θα μπορούσε να υποδηλώνει ότι το κύριο κύμα θα μπορούσε να διαμορφωθεί από τα κύματα που ακολουθούν καθώς πλησιάζει κάποια ακτή. Θα έπρεπε να ποσοτικοποιήσουμε αυτή την περίσσεια ενέργειας διασποράς και να αξιολογήσουμε εάν έχει αντίκτυπο που δεν είχε ληφθεί υπόψη πριν.»
Συνδυάζοντας κάθε διαθέσιμη ένδειξη
Η λωρίδα του SWOT έδειξε στους επιστήμονες πώς έμοιαζε το κύμα στη μέση του ωκεανού. Οι σημαδούρες DART έδειξαν τον συγχρονισμο΄και το πλάτος σε βασικά σημεία.
Δύο μετρητές δεν συμφωνούσαν με τις προβλέψεις για τσουνάμι από προηγούμενα σεισμικά και γεωδαιτικά μοντέλα πηγών – ο ένας κατέγραψε τα κύματα νωρίτερα από το αναμενόμενο και ο άλλος τα κατέγραψε αργότερα.
Χρησιμοποιώντας μια αντιστροφή που αφομοίωσε τα αρχεία DART, οι ερευνητές αναθεώρησαν τη ρήξη. Επεκτάθηκε νοτιότερα και εκτεινόταν περίπου στα 400 χιλιόμετρα, όχι στα 300 χιλιόμετρα που υπέθεσαν πολλά αρχικά μοντέλα.
Η φυσική πρέπει τώρα να καλύψει την πολυπλοκότητα που αποκάλυψε η ανάλυση SWOT και οι σχεδιαστές χρειάζονται συστήματα πρόβλεψης που μπορούν να συγχωνεύσουν κάθε διαθέσιμη ροή δεδομένων. Τα κύματα δεν θα γίνουν πιο απλά – αλλά οι προβλέψεις μας μπορούν να γίνουν πολύ πιο έντονες.
Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό The Seismic Record .
(photo: pixabay)









