Ударная волна от извержения на Тонга может помочь предсказать цунами
Каждая минута имеет решающее значение для предупреждения людей, оказавшихся на пути цунами (гигантских океанских волн, вызванных землетрясениями, извержениями вулканов, подводными оползнями или астероидами). Например, после землетрясения в Индийском океане в 2004 году цунами, возникшее в Индонезии, менее чем за два часа достигло Шри-Ланки, а через восемь часов пришло на побережье Кении. Если бы существовал надежный способ предсказать это цунами и заранее оповестить людей, возможно, удалось бы спасти более 230 000 жизней.
Теперь, используя данные об извержении подводного вулкана возле Тонга в 2022 году, группа исследователей из Университета Нагоя в Японии разработала метод более быстрого прогнозирования цунами, отслеживая атмосферные возмущения, вызванные создаваемыми ими воздушными волнами.
Когда возникает цунами, оно деформирует нижнюю часть атмосферы и генерирует колебания звуковых и гравитационных волн, которые вызывают возмущения в верхней атмосфере (также известной как ионосфера). Поскольку радиоволны, используемые в GPS, спутниковой связи и вещании, также проходят через эту часть атмосферы, возмущения, вызванные цунами, обычно приводят к ошибкам в позиционной информации, передаваемой спутниками GPS.
Анализируя такие ошибки после подводного извержения вулкана Тонга в 2022 году, ученые обнаружили, что это природное явление вызвало волны атмосферного давления, которые распространились вплоть до Австралии и Японии. Эти волны колебались в нижней части ионосферы, генерируя электрическое поле, которое затем с большой скоростью передавалось в верхнюю ионосферу. Исследователи были удивлены, обнаружив это электрическое поле гораздо раньше, чем волны воздушного давления, вызвавшие цунами: в то время как волны воздушного давления распространялись со скоростью звука (315 метров в секунду), электромагнитные возмущения двигались гораздо быстрее, со скоростью около 1 000 километров в секунду.
"Мы зафиксировали сигнал ионосферного возмущения, вызванного волной атмосферного давления, примерно за три часа до волны давления, возникшей в результате извержения вулкана, которое, как считается, вызвало цунами в Японии", - пояснил ведущий автор исследования Ацуки Синбори, геофизик из Университета Нагои. "Короче говоря, значение этих результатов можно разделить на два аспекта: научный аспект взаимосвязанной системы и аспект предотвращения стихийных бедствий, связанный с готовностью к таким серьезным событиям, как цунами"
"Статистический анализ ионосферных возмущений во время вулканических извержений и сейсмических событий может позволить в будущем оценить высоту и размеры волн цунами по сигналам ионосферных возмущений. Ионосферные возмущения могут стать новым шагом вперед в деле предупреждения о цунами", - заключил он.
Исследование опубликовано в журнале Earth, Planets, and Space.
