Сейсмічний удар тропічних циклонів

Тропічні циклони, що готуються над теплим віддаленим розсолом, але часто спрямовуються до населених берегів, призводять до деяких найсильніших штормів, що є природними для планети Земля. В умовах потепління температур, пов'язаних зі зміною клімату, одним із гострих питань є те, чи є ці руйнівні порушення - які, незважаючи на шкоду, яку вони завдають життю та майну людей, відіграють життєво важливу роль у розподілі теплової енергії - стають все сильнішими та більшими часті. Оскільки активність тропічного циклону настільки різниться з року в рік, а оскільки супутникові записи відносяться лише до кінця 1960-х та початку 70-х, вченим важко оцінити тенденції. Однак нове дослідження припускає, що десятиліття даних, зібраних сейсмометрами, що використовуються для спостереження за землетрусами, можуть запропонувати більш широкий історичний запис штормів для аналізу.

TL; ДР (занадто довгий; Не читав)

Нове дослідження припускає, що вчені можуть оцінити інтенсивність тропічних циклонів за їх сейсмічним відбитком. Оскільки сейсмічні показники сягають десятиліть далі, ніж супутникові дані, це означає, що ми могли б відстежувати довгострокові тенденції в силі шторму - можливо, допомагаючи розпізнати вплив кліматичних змін.

Сейсмометри вимірюють хитання та глибину планети, спричинені землетрусами та вулканічними явищами виверження - і цілого ряду інших сил, від промислової діяльності до (особливо) зіткнення океанські хвилі. Оскільки основним фокусом, як правило, є тембла, що піднімають сейсмічні показники на тлі інших вібрацій нижчого рівня, їх називають навколишніми сейсмічними шумами.

Загальновідомо, що рух тропічних циклонів, які також називаються (залежно від басейну океану) тайфунами та ураганами, залишає сейсмічний підпис як частина цього навколишнього шуму: Океан хвилі, що прокочуються штормовим проходом, розбиваються об узбережжя, але більш значущими є аберрації вертикального тиску, які вони створюють при спільному розбитті, що спричиняє вібрації в морському дні.

Раніше вчені в основному використовували ці знання для відстеження певного тропічного циклону. Люсія Гуальтьєрі з Департаменту географічних наук Принстонського університету задумалася, чи можна проглянути сейсмостійкі дані, щоб ідентифікувати підписи минулих штормів.

Гуальтьєрі та різноманітна команда колег-геологів, атмосферних вчених та статистик вирішили це питання, дослідивши вартість 13 років сейсмічних та супутникових записів у північно-західній частині Тихого океану, найактивнішого та найінтенсивнішого басейну тропічного циклону, та сейсмометри. (Тропічні циклони в цьому регіоні називаються тайфунами.) Дослідники зв’язали атмосферні дані щодо тайфунів сили 1 категорії або вище, не враховуючи Бурі категорії 1, які тривали менше двох днів, з 2000 по 2010 рр. З показаннями сейсмометра, щоб розробити модель для вимірювання інтенсивності шторму з її сейсмічного слід. Потім вони застосували модель до сейсмічних показників 2011 та 2012 років та порівняли її з даними тайфуну із супутникового запису, щоб оцінити, наскільки вона була точною.

Як виявляється, модель виявила себе цілком непоганою в оцінці інтенсивності тайфуну за допомогою сейсмограми (діаграми, виготовленої сейсмометром). І дослідження показують, що взаємозв'язок між силою сейсмічного сигналу та силою шторму, який його породив, є приблизно лінійним. "Цей лінійний зв'язок має значення, оскільки він дозволяє нам легше бачити зміни [з часом]", Гуальтьєрі повідомив Коді Саллівана для сайту новин Національної адміністрації океанів і атмосфери Climate.gov. "Коли у вас співвідношення" один до одного ", обчислення сили простіше, а також порівняння між циклонами".

Висновки групи були опубліковані в лютому 2018 року в Букви про землю та планетарну науку.

Гуальтьєрі та її колеги хочуть відточити свою модель і випробувати її в інших басейнах тропічного циклону, таких як Кариби. Якщо вони виявлять подібний успіх, розібравши підпис тропічних циклонів із навколишнього сейсмічного шуму та оцінивши за ним інтенсивність шторму, вчені можуть мати цінний інструмент для документування частоти і лютості тропічних циклонів, які бушували і вили до того, як супутники були вимірюючи їх.

Сейсмограми датуються 1880-ми роками, хоча найдавніші є на папері, і багато таких записів ще потрібно оцифрувати. «Якщо всі ці дані можуть бути доступними, ми могли б мати записи, що йдуть понад століття, і тоді ми могли б спробувати побачити будь-яку тенденцію або зміну інтенсивності тропічних циклони протягом століття або більше ", - Сальваторе Паскале, один із співавторів Гуальтьєрі та науковий співробітник Принстонського університету з питань атмосфери та океану сказав у Прінстонський прес-реліз.

Іншими словами, захоплююча можливість полягає в тому, що ми зараз можемо мати засоби оцінки багатьох десятиліть тропічних циклонів до епохи супутників - і, отже, можливість вивчення більш широкого набору даних, щоб допомогти визначити, чи не призведе потепління планети до більш жорстоких тайфунів і урагани.