Мощные океанские волны супершторма вызвали сейсмическую активность низкого уровня по всей стране
Если вы не были на восточном побережье во время урагана «Сэнди», вы, вероятно, столкнулись с бедствием с помощью электронных средств: телевидения, радио, Интернета или телефонных звонков. Пока люди по всей стране следили за штормом, слушая информацию, передаваемую через электромагнитные волны, под их ногами путешествовала волна другого типа, созданная самим штормом.
Кейт Копер и Онер Суфри, пара геологов из Университета штата Юта, недавно установили, что массивные волны разбиваются о Лонг-Айленд, Нью-Йорк и Нью-Джерси, а также волны, сталкивающиеся друг с другом в открытом море. генерировали поддающиеся измерению сейсмические волны на большей части территории США, вплоть до Сиэтла. Как пояснит Суфри, представляя предварительные выводы группы сегодня во время ежегодного собрания Сейсмологического общества Америки, они проанализировали данные общенациональной сети сейсмометров для отслеживания микросейсмов, слабых толчков, которые распространяются по земле в результате штормовых волн. сила.
Команда создала видео (ниже) с показаниями 428 сейсмометров за несколько дней до и после урагана. Первоначально, когда он двигался примерно параллельно восточному побережью, показания оставались относительно стабильными. Затем, «когда шторм повернул с запада на северо-запад, - сказал Суфри в заявлении для прессы, - загорелись сейсмометры.” Перейдите к 40-й секунде видео, чтобы увидеть самый резкий сейсмический сдвиг, когда шторм приближается к берегу:
Микросейсмы, показанные на видео, отличаются от волн, генерируемых землетрясениями. Последние приходят внезапно, отчетливыми волнами, в то время как микросейсмы, вызванные Сэнди, прибывают непрерывно в течение долгого времени, больше похоже на едва уловимую фоновую вибрацию. Это делает преобразование этих волн в шкалу моментной магнитуды, используемой для измерения землетрясений, несколько сложным, но Копер говорит, что если бы энергия этих микросейсмов была сжата в единую волну, она была бы зарегистрирована как 2 или 3 по шкале, сравнимой с незначительной. землетрясение, которое ощущается несколькими людьми, но не причиняет ущерба зданиям.
Сейсмическая активность достигла пика, когда Сэнди изменил направление, говорят исследователи, что вызвало внезапное увеличение количества волн, сталкивающихся друг с другом в открытом море. Они создавали массивные стоячие волны, которые оказывали значительное давление на морское дно, сотрясая землю.
Нередки события, отличные от землетрясений, которые вызывают сейсмические волны: ураган Катрина вызвал сотрясение, которое ощущалось в Калифорнии, оползни, как известно, имеют отчетливые сейсмические признаки, а метеорит, упавший в России в феврале, вызвал волны также. Тем не менее, одна из причин, по которой показания Сэнди интересны с научной точки зрения, заключается в том, что этот тип анализа может когда-нибудь использоваться для отслеживания шторма в режиме реального времени в качестве дополнения к спутниковым данным.
Такая возможность обеспечивается тем фактом, что сейсмометр регистрирует сейсмические движения в трех направлениях: вертикальном (колебания вверх-вниз), а также в направлении север-юг и восток-запад. Так, например, если большая часть сотрясений, обнаруженных сейсмометром в одном месте, ориентирована с севера на юг, это указывает на то, что источник сейсмической энергии (в данном случае шторм) расположен либо к северу, либо к югу от устройства. а не Восток или Запад.
Национальная сеть сейсмометров, таких как Earthscope, система, которая использовалась для этого исследования и в настоящее время все еще расширяется, могла бы в конечном итоге обеспечить возможность точного определения центра шторма.«Если у вас достаточно сейсмометров, вы можете получить достаточно данных, чтобы стрелки указывали на источник», - сказал Копер.
Спутники, конечно, уже могут определить местонахождение глаза и конечностей урагана. Но обнаружение энергетического центра шторма и объединение его со спутниковыми наблюдениями за масштабами шторма может в конечном итоге позволить ученым измерять энергию, выделяемую ураганом, в режиме реального времени по мере его развития. В настоящее время шкала Саффира-Симпсона используется для количественной оценки ураганов, но есть несколько критических замечаний в ее адрес - она основана исключительно на скорости ветра, поэтому она не учитывает общий размер шторма и количество осадков в ураганах. Включение необработанной сейсмической энергии, высвобождаемой штормом, могло бы стать способом улучшения будущих схем классификации ураганов.
Перспектива использования сейсмометров (приборов, обычно используемых для обнаружения землетрясений) в дополнение к спутникам для отслеживания штормов также интересна из-за недавней тенденции в прямо противоположном направлении. В прошлом месяце спутниковые данные впервые были использованы для обнаружения землетрясения путем регистрации чрезвычайно низких звуковых волн, которые распространялись от эпицентра через космическое пространство. Области метеорологии и геологии, кажется, быстро объединяются, отражая реальное взаимодействие между Землей и окружающей ее атмосферой.