Ударная волна от подводного извержения у Тонга может помочь ученым прогнозировать цунами

Исследователи из Университета Нагои (Япония), используя данные об извержении подводного вулкана у Тонга в 2022 году, применили возмущения в верхних слоях атмосферы Земли для отслеживания воздушных волн, вызывающих цунами. Их открытие может привести к более быстрому прогнозированию этих гигантских волн.

Каждая минута критически важна при предупреждении людей на пути цунами. Исследовательская группа под руководством доцентов Ацуки Симбори, Юити Оцука и Нодзому Ниситани из Института исследований космическо-земной среды (ISEE) Университета Нагои, в сотрудничестве с Национальным институтом информационных и коммуникационных технологий и Университетом электрокоммуникаций, считает, что отслеживание атмосферных возмущений, создаваемых этими воздушными волнами, может ускорить прогноз. Их результаты опубликованы в журнале Earth, Planets and Space.

Цунами деформирует нижние слои атмосферы, генерируя колебания звуковых и гравитационных волн, что вызывает возмущения электронов в верхней атмосфере (ионосфере). Это, в свою очередь, создает ошибки в позиционных данных GPS. Изучив эти ошибки после извержения 2022 года, ученые обнаружили, что оно вызвало волны атмосферного давления, которые достигли Австралии и Японии и возмутили нижнюю ионосферу. Это сгенерировало электрическое поле, которое с высокой скоростью передалось в верхнюю ионосферу. Исследователи зафиксировали изменения электронов значительно раньше, чем пришедшие воздушные волны.

«Мы зафиксировали сигнал ионосферного возмущения, вызванного волной давления, примерно за три часа до того, как сама волна от извержения, предположительно вызвавшего цунами, достигла Японии», — поясняет Ацуки Симбори. Команда рассчитала, что электромагнитные возмущения вдоль силовых линий магнитного поля Земли распространялись со скоростью 1000 км/с, что намного быстрее скорости звука (~315 м/с), с которой двигалась волна давления.

«Статистический анализ ионосферных возмущений во время извержений и сейсмических событий может в будущем позволить оценить высоту и размер волн цунами по сигналам этих возмущений. Они могут стать новым шагом вперед в системе оповещения о цунами», — говорит Симбори.