I cicloni tropicali, prodotti su una calda salamoia remota ma spesso diretti verso coste popolate, sono responsabili di alcune delle tempeste più violente originarie del Pianeta Terra. Di fronte al riscaldamento delle temperature associate al cambiamento climatico, una domanda scottante è se questi disturbi distruttivi – che, nonostante i danni alla vita umana e alle proprietà che provocano, svolgono un ruolo fondamentale nella distribuzione dell'energia termica - stanno diventando sempre più forti frequente. Poiché l'attività dei cicloni tropicali varia così tanto di anno in anno e poiché le registrazioni satellitari risalgono solo alla fine degli anni '60 e all'inizio degli anni '70, è difficile per gli scienziati valutare le tendenze. Un nuovo studio, tuttavia, suggerisce che decenni di dati raccolti dai sismometri utilizzati per monitorare i terremoti potrebbero offrire una documentazione storica più ampia delle tempeste da analizzare.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Un nuovo studio suggerisce che gli scienziati potrebbero essere in grado di misurare l'intensità dei cicloni tropicali dalla loro impronta sismica. Poiché le letture sismiche risalgono a decenni più indietro rispetto ai dati satellitari, ciò significa che potremmo essere in grado di monitorare le tendenze a lungo termine della forza delle tempeste, forse aiutando a discernere l'impatto del cambiamento climatico.
Rumore sismico ambientale e cicloni tropicali
I sismometri misurano le oscillazioni e i sobbalzi del pianeta indotti da terremoti e vulcani eruzioni – e di tutta una serie di altre forze, dall'attività industriale alle (soprattutto) collisioni onde oceaniche. Poiché l'obiettivo principale sono di solito i terremoti che aumentano le letture sismiche sullo sfondo di quelle altre vibrazioni di livello inferiore, vengono indicati come rumore sismico ambientale.
È risaputo che il movimento dei cicloni tropicali, chiamati anche (a seconda del bacino oceanico) tifoni e uragani, lasciano una firma sismica come parte di quel rumore ambientale: Ocean onde agitate dal passaggio della tempesta si infrangono contro le coste, ma più significative sono le aberrazioni di pressione verticale che generano quando si schiantano insieme, che causano vibrazioni nel fondo marino.
In precedenza gli scienziati hanno utilizzato principalmente tale conoscenza per tracciare un particolare ciclone tropicale. Lucia Gualtieri, del Dipartimento di Geoscienze dell'Università di Princeton, si è chiesta se la registrazione sismica potesse essere vagliata per identificare le firme delle tempeste passate.
Lo studio
Gualtieri e un team eterogeneo di colleghi geoscienziati, scienziati dell'atmosfera e uno statistico hanno affrontato la questione esaminando il valore di 13 anni di registrazioni sismiche e satellitari nel Pacifico nordoccidentale, il bacino ciclonico tropicale più attivo e intenso e ben monitorato da sismometri. (I cicloni tropicali in questa regione sono chiamati tifoni.) I ricercatori hanno collegato i dati atmosferici sui tifoni di intensità di categoria 1 o superiore, ignorando Tempeste di categoria 1 che sono durate meno di due giorni, dal 2000 al 2010 con letture sismometriche per sviluppare un modello per misurare l'intensità di una tempesta dalla sua sismica orma. Hanno quindi applicato il modello alle letture sismiche del 2011 e 2012 e l'hanno confrontato con i dati del tifone della registrazione satellitare per valutare quanto fosse accurato.
A quanto pare, il modello si è dimostrato abbastanza buono nello stimare l'intensità del tifone da un sismogramma (il grafico prodotto da un sismometro). E la ricerca suggerisce che la relazione tra la forza del segnale sismico e la forza della tempesta che lo ha generato è approssimativamente lineare. "Questa relazione lineare ha un significato perché ci consente di vedere più facilmente i cambiamenti [nel tempo]", Gualtieri ha detto a Cody Sullivan per il sito di notizie Climate.gov della National Oceanic and Atmospheric Administration. "Quando hai una relazione uno a uno, i calcoli della forza sono più facili, così come i confronti tra i cicloni".
I risultati del team sono stati pubblicati nel febbraio 2018 in Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti.
Ghost Typhoon: sbirciando indietro nel tempo per misurare le tendenze delle tempeste
Gualtieri e i suoi colleghi vogliono affinare il loro modello e testarlo negli altri bacini ciclonici tropicali del globo, come i Caraibi. Se trovano un successo simile analizzando la firma dei cicloni tropicali dal rumore sismico ambientale e stimando da essa l'intensità della tempesta, gli scienziati potrebbero avere uno strumento prezioso per documentare la frequenza e la ferocia dei cicloni tropicali che imperversavano e ululavano prima che i satelliti fossero misurarli.
I sismogrammi risalgono al 1880, anche se i primi sono su carta e molti di questi documenti devono ancora essere digitalizzati. “Se tutti questi dati possono essere resi disponibili, potremmo avere record che risalgono a più di un secolo fa, e quindi potremmo provare a vedere qualsiasi tendenza o cambiamento di intensità delle acque tropicali. cicloni oltre un secolo o più", Salvatore Pascale, uno dei coautori di Gualtieri e ricercatore associato dell'Università di Princeton in scienze atmosferiche e oceaniche, detto in a Comunicato stampa di Princeton.
L'eccitante possibilità, in altre parole, è che ora possiamo avere un mezzo per valutare molti decenni di cicloni tropicali prima dell'era dei satelliti - e quindi la capacità di studiare un set di dati più ampio per aiutare a determinare se il riscaldamento del pianeta sta provocando tifoni più violenti e uragani.