كيف نتنبأ بكارثة: هل سيكون هناك توقع للانفجارات والزلازل وأمواج تسونامي

عندما يحدث الثوران

لتحسين فرصنا في التنبؤ بالثوران، العلماء

أنتقل إلى تجربة الماضي. 

على سبيل المثال ، باحثون من جامعة ستانفوردقامت الجامعة بتحليل موقع بلورات الزبرجد الزيتونية التي تجمدت في الحمم البركانية بعد ثوران جبل كيلويا. لذلك تمكن العلماء من معرفة تفاصيل العمليات التي تحدث في أحشاء الأرض - ستساعد هذه المعلومات في التنبؤ بالانفجارات المستقبلية.

أوضح العلماء أنهم حاولوا الإبداعخوارزمية للتنبؤ بالانفجارات البركانية. ومع ذلك ، فإن العديد من العمليات التي قد توحي بذلك تحدث في أعماق الأرض في أنابيب الحمم البركانية. بعد اندلاع البركان ، يتم تدمير أي علامات تحت الأرض قد تعطي أدلة للمستكشفين في جميع الحالات تقريبًا.

  • قوة الثوران

وجد العلماء في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في جنوب كاليفورنيا أن انهيار كالديرا يزيد من قوة الانفجارات البركانية.

لمعرفة ما يؤثر على السلطةالانفجارات البركانية ، درس مؤلفو العمل الجديد اندلاع بركان هاواي كيلويا في عام 2018: كان الأكبر في آخر 200 عام من تاريخ ثورانه.

عندما تسقط صخرة ، فإنها تخلق ضغطًاغرف الصهارة. لذلك ، أثناء ثوران كيلوا ، زاد تدفق الصهارة إلى الفتحات البعيدة ، وكذلك الحجم الكلي للانفجار. تعمل خوارزمية مماثلة مع البراكين الأخرى.

  • التنبؤ بالثوران

ثوران بركان كيلويا نفسه في هاواي فيساعد 2018 العلماء في إنشاء نظام جديد للتنبؤ بالخطر المحتمل للانفجارات البركانية في المستقبل. استخدم الباحثون المؤشرات المبكرة لزوجة الصهارة.

تؤثر خصائص الصهارة داخل البركان على كيفية حدوث ذلكسوف يحدث ثوران. على وجه الخصوص ، تعد لزوجة الصخور المنصهرة عاملاً رئيسياً في مدى خطورة الانفجار البركاني على المجتمعات المجاورة.

دراسة ما حدث في الجزء السفلي من الشرقيةفي منطقة الصدع كيلويا في عام 2018، قرر الباحثون أن اتجاه حركة الصدوع في منطقة الصدع الشرقي السفلي قبل وأثناء الانفجار البركاني يمكن استخدامه لتقدير لزوجة الصهارة المتصاعدة، وهذا سيسمح لخبراء مراقبة الكوارث بتوقع ثوران البراكين بشكل أفضل. مثل كيلويا، وتطوير استراتيجيات الاستجابة مسبقًا.

هل من الممكن توقع وقوع زلزال

كأي كارثة أخرى: نعم ولا. 

  • التنبؤ بالزلازل

في نهاية يناير 2021 ، أصبح معروفًا أنابتكر العلماء نظامًا جديدًا للتنبؤ باحتمالية وتأثير الزلازل على المنطقة بأكملها: تم تطويره من قبل فريق من الباحثين بالتعاون مع SCEC.

دراسة جديدة تقدم النتائجالنموذج الأولي لمحاكي الزلازل معدل الحالة ، أو RSQSim: إنه يحاكي 80 ألف سنة من التاريخ الزلزالي لكاليفورنيا. يمكنه حساب قوة الزلزال الذي سيحدث في المستقبل.

تعتمد نتائج العمل على التاريخالزلازل وتظهر تنبؤات واقعية للمستقبل. يقول المطورون إن النهج الجديد يحسن القدرة على التحديد الدقيق لمدى قوة الزلزال الذي قد يضرب موقعًا معينًا، مما قد يساعد المطورين في التخطيط لارتفاعات المباني.

  • إشعار سريع بما حدث

في نهاية مايو 2021 ، قدم علماء من الولايات المتحدة طريقة جديدة لقياس مستوى الزلازل المحتملة باستخدام نظام GPS. يمكن أن ينقذ مئات الآلاف من الناس.

وأوضح الباحثون أن النظام العالمييمكن أن توفر مراقبة الزلازل القائمة على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) تحذيرات أكثر دقة وفي الوقت المناسب للزلازل القوية من شبكات الزلازل التقليدية. يمكن أن يقلل أيضًا من تكرار التنبيهات الخاطئة.

وفقا للدراسة المؤلف الرئيسي تيموثيملبورن ، أستاذ الجيولوجيا في جامعة واشنطن المركزية ، يمكن لنظام الكشف المعتمد على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أن يوفر تنبيهات مبكرة وأكثر دقة من أجهزة الاستشعار الزلزالية التقليدية المثبتة في المناطق النشطة تكتونيًا. قد تفشل بسبب تدفق البيانات عند ظهور الموجات الزلزالية لأول مرة.

عادة ما ينتظر علماء الزلازل الموجاتانتشر بعيدًا عن المركز ، وقم بتقييم الزلزال من بعيد. لكن في بعض الحالات ، في مواجهة خطر الزلازل المغناطيسية العالية وأمواج تسونامي المدمرة التي يمكن أن تقتل الآلاف من الناس ، فإن هذا غير ممكن.

كيف تعرف مسبقًا حدوث تسونامي أو فيضان

  • احتمالية حدوث فيضان

يوضح النموذج الرياضي الجديد مقدار ما تنتجه المدينة من غازات الدفيئة واحتمال حدوث فيضانات.

أظهرت الأبحاث السابقة أن التنمية الحضرية تؤثر على هطول الأمطار. هناك تأثير جزيرة الحرارة الحضرية: الفرق بين درجة الحرارة في المدينة والمناطق الريفية المحيطة بها.

مع نمو المدينة ، ترتفع درجة الحرارة.تعمل الحرارة الجديدة ، والحرارة ، على تنشيط الهواء وتجعله يرتفع بشكل أسرع ، ويتكثف ، ويتساقط ، ويمطر على المدينة أو في اتجاه الريح. وبالتالي ، فإن كمية هطول الأمطار التي تتلقاها المدينة إما أن تتزايد أو تتناقص.

ومع ذلك ، قرر العلماء أن تأخذ في الاعتبار أيضا الإقليميةعمليات المحاكاة المناخية التي تستهدف الولايات المتحدة القارية لإظهار التأثير الموازن بين التنمية الحضرية وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري على هطول الأمطار الشديد.

بناءً على نتائج العمل ، في أكبر مدن الولايات المتحدةكمية هطول الأمطار سوف تزداد. تظهر نتائج الدراسة الحاجة الملحة للمدن لوضع سياسات للتعامل مع الفيضانات التي تهدد مرونة المدينة والاستثمار في البنية التحتية.

  • تنبؤات الأقمار الصناعية

المتخصصين الأمريكيين الذين طوروا جديدطريقة التنبؤ بالفيضانات باستخدام أقمار GRACE التي تقيس جاذبية الأرض ، لاحظ أنه إذا كان هناك الكثير من السوائل ، فلن تتمكن التربة ذات الأمطار الغزيرة من امتصاصها. في المقابل ، يمكن أن يؤدي هذا إلى حدوث فيضان.

بعد علماء من ولاية كاليفورنيادرست الجامعة البيانات التي تم الحصول عليها من الأقمار الصناعية لعام 2011 ، ووجدوا أنه بفضل طريقتهم ، كانوا قادرين على التنبؤ بفيضان نهر ميسوري قبل 5 أشهر من بدئه. في غضون ذلك ، توقعت هيئة الأرصاد الجوية الوطنية بعد ذلك حدوث فيضان محتمل قبل شهر واحد فقط من بدئه.

  • طائرات بدون طيار تحت الماء ضد كارثة تسونامي

يقوم باحثون في جامعة أثينا بتطوير طائرات بدون طيار تحت الماء لتتبع مستويات الإشعاع في المحيط ، مما سيساعد في إنشاء نظام إنذار مبكر لتسونامي.

من المعروف أن زيادة الزلازل على الأرضيؤدي النشاط إلى إطلاق غاز الرادون ، وهو غاز طبيعي مشع ، في التربة. يحدث هذا قبل أيام قليلة من الزلازل. وبالتالي ، فإن انفجار النشاط الإشعاعي في قاع البحر سيتنبأ بزلازل وشيكة تحت الماء. المشكلة الوحيدة هي أننا لا نعرف حتى الآن كيف يتغير مستوى الإشعاع في قاع البحر ، والقراءات الأساسية مطلوبة لاكتشاف الانفجارات.

هل من الممكن توقع حدوث إعصار أو إعصار أو إعصار

اكتشف العلماء البريطانيون لأول مرة كيفتتشكل الأعاصير على جبهات جوية باردة. وهذا سيسمح لخبراء الأرصاد الجوية بالتنبؤ بها بدقة أكبر وتحذير السكان من الخطر مقدمًا.

لا توجد حتى الآن طرق للتنبؤالأعاصير التي تحدث على جبهة جوية باردة، وهذه هي الطريقة التي تتشكل بها حوالي 40% من جميع الأعاصير. ولذلك يبحث العلماء عن طرق للتنبؤ بحدوثها من أجل حماية الناس بشكل أفضل من مثل هذه الظواهر الطبيعية. وتمكن خبراء الأرصاد الجوية الإنجليز من إيجاد طريقة. 

وقام العلماء بتحليل تقارير الأعاصير الصادرة عن منظمة أبحاث الأعاصير والعواصف (TORRO)، وصور الرادار والموقع الجغرافي لـ 114 حدثًا مناخيًا على مدار 35 عامًا.

لقد حددوا أي الجبهات الباردة ممكنةيسبب إعصارًا واحدًا، وبعضه - عدة، وبعضه - لا شيء. ووجدت الدراسة أن معظم الأعاصير تتشكل عندما تقترب منطقة ذات رياح قوية من الجبهة من الجانب البارد. وبسبب ذلك يحصل انحناءات أمامية ويحدث فيها نوع من الانتفاخ مما يزيد من التباين في سرعة الرياح واتجاهها.

حيث يزداد هذا التباين بمرور الوقت ،من المرجح أن "يدور" الإعصار على طول الجبهة. في بعض الأحيان في هذه الحالة ، يمكن أن تحدث فاشيات كبيرة نسبيًا للأعاصير. يمكن للمتنبئين التعرف على أحوال الطقس هذه وتنبيه الجمهور.

  • معارضو نظرية التنبؤ بالكوارث الجوية

ومع ذلك، هناك رأي مفاده أن مثل هذه الكوارثيكاد يكون من المستحيل التنبؤ به، وقال الأكاديمي إيجور موخوف، مدير معهد فيزياء الغلاف الجوي التابع للأكاديمية الروسية للعلوم والأستاذ في MIPT وجامعة موسكو الحكومية، إن الأنماط العامة للنشاط الموسمي للأعاصير المدارية والعواصف والأعاصير معروفة على الرغم من أن الاختلافات من سنة إلى أخرى كبيرة.

وهنا يكمن عدم اليقين في التنبؤ بالتوقيتتشكل الأعاصير المدارية الأولى ، وعددها وشدتها ومساراتها في أحواض المحيطات في سنوات محددة ، كبير جدًا. ويرجع ذلك إلى التباين الكبير بين السنوات في عمليات الغلاف الجوي والمحيطات الإقليمية ، ويعتمد تكوين الأعاصير المدارية على عدد من العوامل.

ومع ذلك، هناك بعضالأنماط التي تسمح بإجراء التقييمات النذير. على سبيل المثال، يعتمد تواتر وقوة أعاصير الأعاصير في المحيط الهادئ على مرحلة ظاهرة النينيو المناخية.

في سنوات تطور ظاهرة النينيو ، بشكل عام ، كان تشكيل الأعاصير في شمال غرب المحيط الهادئ أقل احتمالا ، والتي يمكن أن تصل إلى شواطئ اليابان والشرق الأقصى الروسي.

قراءة المزيد:

يُرى أكبر مذنب في التاريخ في النظام الشمسي: إنه كوكب تقريبًا

لقد حسب العلماء "نبض" الأرض: إنه 27.5 مليون سنة

طريقة جديدة تحول الكربون على الفور إلى جرافين أو ماس