Brassés sur de la saumure chaude et éloignée, mais souvent dirigés vers des rivages peuplés, les cyclones tropicaux sont à l'origine de certaines des tempêtes les plus violentes originaires de la planète Terre. Face au réchauffement des températures associé au changement climatique, une question brûlante est de savoir si ces perturbations destructrices - qui, malgré les dommages à la vie humaine et aux biens qu'ils causent, jouent un rôle essentiel dans la distribution de l'énergie thermique - sont de plus en plus forts fréquent. Étant donné que l'activité des cyclones tropicaux varie énormément d'une année à l'autre et que les enregistrements satellitaires ne remontent qu'à la fin des années 60 et au début des années 70, il est difficile pour les scientifiques d'évaluer les tendances. Une nouvelle étude, cependant, suggère que des décennies de données collectées par les sismomètres utilisés pour surveiller les tremblements de terre peuvent offrir un enregistrement historique plus complet des tempêtes à analyser.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Une nouvelle étude suggère que les scientifiques pourraient évaluer l'intensité des cyclones tropicaux à partir de leur empreinte sismique. Étant donné que les relevés sismiques remontent à des décennies plus loin que les données satellitaires, cela signifie que nous pourrions être en mesure de suivre les tendances à long terme de la force des tempêtes, ce qui pourrait aider à discerner l'impact du changement climatique.
Bruit sismique ambiant et cyclones tropicaux
Les sismomètres mesurent les tremblements et les secousses de la planète induits par les tremblements de terre et les volcans éruptions – et de toute une série d'autres forces, de l'activité industrielle à (surtout) les collisions vagues de l'océan. Étant donné que l'objectif principal est généralement les tremblements qui augmentent les lectures sismiques dans un contexte de ces autres vibrations de niveau inférieur, ils sont appelés bruit sismique ambiant.
Il est de notoriété publique que le mouvement des cyclones tropicaux, également appelés (selon le bassin océanique) typhons et ouragans, laissent une signature sismique dans le cadre de ce bruit ambiant: Océan les vagues agitées par le passage de la tempête se brisent contre les côtes, mais plus importantes sont les aberrations de pression verticale qu'elles génèrent lorsqu'elles s'écrasent ensemble, qui provoquent des vibrations dans le fond marin.
Auparavant, les scientifiques utilisaient principalement ces connaissances pour suivre un cyclone tropical particulier. Lucia Gualtieri, du Département de géosciences de l'Université de Princeton, s'est demandé si les enregistrements sismiques pouvaient être passés au crible pour identifier les signatures des tempêtes passées.
L'étude
Gualtieri et une équipe diversifiée de collègues géoscientifiques, de scientifiques de l'atmosphère et d'un statisticien ont abordé la question en examinant 13 ans d'enregistrements sismiques et satellitaires dans le Pacifique Nord-Ouest, le bassin de cyclones tropicaux le plus actif et le plus intense et bien surveillé par sismomètres. (Les cyclones tropicaux dans cette région sont appelés typhons.) Les chercheurs ont connecté les données atmosphériques sur les typhons de force de catégorie 1 ou supérieure, sans tenir compte Tempêtes de catégorie 1 ayant duré moins de deux jours, de 2000 à 2010 avec relevés de sismomètres pour développer un modèle de mesure de l'intensité d'une tempête à partir de sa sismique empreinte. Ils ont ensuite appliqué le modèle aux relevés sismiques de 2011 et 2012 et l'ont comparé aux données des typhons provenant des enregistrements satellitaires pour évaluer sa précision.
Il s'avère que le modèle s'est avéré assez efficace pour estimer l'intensité d'un typhon à partir d'un sismogramme (le graphique produit par un sismomètre). Et la recherche suggère que la relation entre la force du signal sismique et la force de la tempête qui l'a généré est à peu près linéaire. "Cette relation linéaire a une signification car elle nous permet de voir plus facilement les changements [au fil du temps]", Gualtieri a déclaré à Cody Sullivan pour le site d'information Climate.gov de la National Oceanic and Atmospheric Administration. « Lorsque vous avez une relation un à un, les calculs de force sont plus faciles, tout comme les comparaisons entre les cyclones. »
Les conclusions de l'équipe ont été publiées en février 2018 dans Lettres des sciences de la Terre et des planètes.
Ghost Typhoons: Remonter le temps pour évaluer les tendances des tempêtes
Gualtieri et ses collègues veulent affiner leur modèle et le tester dans les autres bassins de cyclones tropicaux du globe, comme les Caraïbes. S'ils trouvent le même succès en analysant la signature des cyclones tropicaux à partir du bruit sismique ambiant et en estimant à partir de celui-ci l'intensité de la tempête, les scientifiques peuvent disposer d'un outil précieux pour documenter la fréquence et la férocité des cyclones tropicaux qui faisaient rage et hurlaient avant que les satellites ne soient les mesurer.
Les sismogrammes remontent aux années 1880, bien que les plus anciens soient sur papier et que de nombreux enregistrements de ce type doivent encore être numérisés. « Si toutes ces données peuvent être mises à disposition, nous pourrions avoir des enregistrements remontant à plus d'un siècle, puis nous pourrions essayer de voir toute tendance ou changement d'intensité de la pluie tropicale. cyclones sur un siècle ou plus », Salvatore Pascale, l'un des coauteurs de Gualtieri et chercheur associé à l'Université de Princeton en sciences atmosphériques et océaniques, dit dans un Communiqué de presse de Princeton.
La possibilité passionnante, en d'autres termes, est que nous puissions maintenant avoir un moyen d'évaluer de nombreuses décennies de cyclones tropicaux avant l'ère des satellites - et donc la capacité d'étudier un ensemble de données plus complet pour aider à déterminer si le réchauffement de la planète entraîne des typhons plus violents et ouragans.