Эксперименты, проведенные в волновых резервуарах в 1970-х годах, показали, что вертикальное поднятие дна может вызывать волны, подобные цунами. В следующем десятилетии японские учёные смоделировали горизонтальные смещения морского дна и заметили, что получаемая энергия была незначительной. Это привело к широко распространенному мнению, что вертикальное перемещение морского дна является основным фактором в генерации цунами. В 2007 году Тони Сонг, океанограф Лаборатории реактивного движения НАСА, подверг сомнению эту теорию после анализа мощного землетрясения на Суматре в Индийском океане в 2004 году. Данные сейсмографа и GPS показали, что горизонтальное смещение дна тоже необходимо учитывать, так как вертикальное поднятие не даёт достаточного количества энергии для создания мощного цунами. Эти результаты совпали с данными о цунами, собранными спутниками NASA/CNES, GEOSATи Envisat. « ... У меня были все эти данные, которые противоречили общепринятой теории, но нужно больше доказательств ... » — вспоминает Сонг. Поиск дополнительных доказательств основывался на физике, а именно на том факте, что горизонтальное движение морского дна создает кинетическую энергию, которая пропорциональна глубине океана и скорости движения морского дна. После критической оценки экспериментов с волновым резервуаром 1980-х годов Сонг обнаружил, что используемые резервуары неточно отображали одну из этих двух переменных. Они были слишком мелкими, чтобы воспроизвести фактическое соотношение между глубиной океана и движением морского дна, которое существует при цунами. И стенка в резервуаре, которая имитировала движение горизонтального морского дна, перемещалась слишком медленно, чтобы воспроизвести фактическую скорость, с которой тектоническая плита движется во время землетрясения. « ... Тогда я начал полагать, что эти два искажения отвечают за давно принятый, но вводящий в заблуждение вывод, что горизонтальное движение производит лишь небольшое количество кинетической энергии ... » Чтобы проверить свои предположения, Сонг и исследователи из Университета штата Орегон в Корваллисе смоделировали землетрясения в Суматре и Тохоку в 2004 году, используя как прямые измерения, так и спутниковые наблюдения. Как и в экспериментах 80-х, они имитировали горизонтальное перемещение суши в двух различных резервуарах, перемещая вертикальную стенку, но при этом использовали поршневой волновод, способный генерировать более высокие скорости. Также они лучше учитывали отношение глубины воды к величине горизонтального смещения при фактических цунами. Новые эксперименты показали, что горизонтальное смещение морского дна обеспечивало более чем половину энергии, вызвавшей цунами 2004 и 2011 годов. « ... Из нашего исследования следует, что необходимо рассматривать не только вертикальное, но и горизонтальное движение морского дна, чтобы получить полную энергию, переданную океану, и предсказать цунами ... » — заключил соавтор Соломон Йим. Метод, разработанный Сонгом и его коллегами, использует технологию GPS для определения размера и силы цунами для ранних предупреждений. Цель команды, по его словам, состоит в том, чтобы определять размер цунами eщё до формирования. Исследование опубликовано в Journal of Geophysical Research. |
Источник gismeteo.ru