Kuinka ennustaa katastrofi: tuleeko ennuste purkauksista, maanjäristyksistä ja tsunameista

Kun purkaus tapahtuu

Parantaaksemme mahdollisuuksiamme ennustaa purkaus, tutkijat

kääntyä menneisyyden kokemukseen. 

Esimerkiksi tutkijoita StanfordistaYliopisto analysoi oliviinikiteiden sijaintia, jotka jäivät laavaan Kilauea-vuoren purkauksen jälkeen. Joten tutkijat pystyivät selvittämään yksityiskohdat maan suolistossa tapahtuvista prosesseista - nämä tiedot auttavat ennustamaan tulevia purkauksia.

Tutkijat selittivät yrittäneensä luodaalgoritmi tulivuorenpurkausten ennustamiseksi. Monet prosessit, jotka saattavat viitata tähän, tapahtuvat kuitenkin syvällä laavaputkissa. Purkauksen jälkeen kaikki maanalaiset merkit, jotka saattavat antaa vihjeitä tutkimusmatkailijoille, tuhoutuvat melkein kaikissa tapauksissa.

  • Purkausvoima

NASA: n Etelä-Kalifornian suihkumoottorilaboratorion tutkijat ovat havainneet, että kalderan romahtaminen lisää tulivuorenpurkausten voimaa.

Selvittää, mikä vaikuttaa voimaanpurkauksia, uuden teoksen kirjoittajat tutkivat Havaijin Kilauean tulivuoren purkausta vuonna 2018: se oli purkausten historian suurin viimeisten 200 vuoden aikana.

Kun kivi putoaa, se aiheuttaa painettamagma-kammiot. Siksi Kilauean purkauksen aikana magman virtaus kaukaisiin tuuletusaukkoihin sekä purkauksen kokonaistilavuus kasvoi. Samanlainen algoritmi toimii muillakin tulivuorilla.

  • Purkausennuste

Sama Kilauean tulivuorenpurkaus Havaijilla vuonnaVuosi 2018 auttoi tutkijoita luomaan uuden järjestelmän tulevien purkausten mahdollisten vaarojen ennustamiseksi. Tutkijat käyttivät varhaisia ​​magma-viskositeetin indikaattoreita.

Magman ominaisuudet tulivuoren sisällä vaikuttavat siihentapahtuu purkaus. Erityisesti sulan kiven viskositeetti on tärkeä tekijä sille, kuinka vaarallinen purkaus on läheisille yhteisöille.

Tutkitaan mitä tapahtui idän alaosassaKilauea Rift Zone -tutkimuksessa vuonna 2018 tutkijat päättelivät, että alemman East Rift Zone -vyöhykkeen kulkusuuntaa ennen tulivuorenpurkausta ja sen aikana voidaan käyttää nousevan magman viskositeetin arvioimiseen. Tämä mahdollistaa katastrofien tarkkailun asiantuntijoiden ennakoivan paremmin tulivuoren purkauksia kuten Kilauea , ja kehitä reagointistrategiat etukäteen. 

Onko mahdollista ennustaa maanjäristystä

Kuten kaikki muutkin katastrofit: kyllä ​​ja ei. 

  • Maanjäristyksen ennuste

Tammikuun 2021 lopussa siitä tuli tietoTutkijat ovat luoneet uuden järjestelmän maanjäristysten todennäköisyyden ja vaikutusten ennustamiseksi koko alueelle: tutkijaryhmä on kehittänyt sen yhteistyössä SCEC: n kanssa.

Uusi tutkimus esittelee tuloksiaRate-State maanjäristyssimulaattorin eli RSQSim-prototyyppi: se simuloi Kalifornian seismistä historiaa 80 tuhatta vuotta. Hän voi laskea tulevaisuuden maanjäristyksen voimakkuuden.

Työn tulokset perustuvat historiaanmaanjäristyksiä ja näyttää realistisia ennusteita tulevaisuudesta. Kehittäjät sanovat, että uusi lähestymistapa parantaa kykyä määrittää tarkasti, kuinka voimakas maanjäristys voi osua tiettyyn paikkaan, mikä voi auttaa kehittäjiä suunnittelemaan rakennusten korkeuksia.

  • Nopea ilmoitus tapahtuneesta

Toukokuun 2021 lopussa Yhdysvaltain tiedemiehet esittivät uuden menetelmän mahdollisten maanjäristysten tason mittaamiseksi GPS-järjestelmän avulla. Se voi säästää satoja tuhansia ihmisiä.

Tutkijat selittivät, että maailmanlaajuinen järjestelmäGPS-pohjainen maanjäristysvalvonta voi antaa nopeamman ja tarkemman varoituksen voimakkaista maanjäristyksistä kuin perinteiset seismiset verkot. Se voi myös vähentää vääriä ilmoituksia.

Tutkimuksen johtaja TimothyMelbourne, geologian professori Keski-Washingtonin yliopistosta, GPS-pohjainen tunnistusjärjestelmä voi tarjota aikaisempia ja tarkempia hälytyksiä kuin perinteiset seismiset anturit, jotka on asennettu tektonisesti aktiivisille alueille. Ne voivat epäonnistua tietopurskeen takia, kun seismiset aallot ilmestyvät ensin.

Seismologit yleensä odottavat aaltojalevitä kauemmas keskustasta ja arvioi maanjäristys kaukaa. Mutta joissakin tapauksissa tämä ei ole mahdollista erittäin magneettisten maanjäristysten ja mahdollisesti tuhoisten tsunamien uhalla, joka voi tappaa tuhansia ihmisiä.

Kuinka tietää etukäteen tsunamista tai tulvasta

  • Tulvien todennäköisyys

Uusi matemaattinen malli osoittaa, kuinka paljon kaupunki tuottaa kasvihuonekaasuja ja tulvien todennäköisyyttä.

Aikaisemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että kaupunkikehitys vaikuttaa sateisiin. On olemassa kaupunkien lämpösaarevaikutus: ero kaupungin ja ympäröivän maaseudun lämpötilan välillä.

Kaupungin kasvaessa lämpötila nousee.Uusi lämpö, ​​lämpö energisoi ilmaa ja saa sen nousemaan nopeammin, tiivistymään, saostumaan ja satamaan kaupungin tai tuulen yli. Siten sademäärä, jonka kaupunki saa, joko kasvaa tai pienenee.

Tutkijat päättivät kuitenkin ottaa huomioon myös alueellisetilmastosimulaatiot, jotka kohdistuvat Yhdysvaltain mantereelle osoittamaan kaupunkikehityksen ja kasvihuonekaasupäästöjen kompensoivaa vaikutusta äärimmäisiin sateisiin.

Työn tulosten perusteella USA: n suurimmissa kaupungeissasademäärä kasvaa. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että kaupunkien on kiireellisesti kehitettävä politiikkaa tulvien torjumiseksi, jotka uhkaavat kaupunkien sietokykyä ja infrastruktuuri-investointeja.

  • Satelliittiennusteet

Amerikkalaiset asiantuntijat, jotka ovat kehittäneet uudenmenetelmä tulvien ennustamiseksi maapallon painovoimaa mittaavilla GRACE-satelliiteilla, huomaa, että jos nestettä on paljon, maaperä, jossa sateita, ei pysty absorboimaan niitä. Tämä puolestaan ​​voi aiheuttaa tulvan.

Kalifornian tutkijoiden jälkeenYliopisto tutki satelliiteilta saatuja tietoja vuonna 2011 ja havaitsi, että menetelmänsä ansiosta he olisivat voineet ennustaa Missouri-joen tulvan viisi kuukautta ennen sen alkamista. Samaan aikaan kansallinen meteorologinen palvelu ennusti mahdollisen tulvan vasta kuukautta ennen sen alkamista.

  • Vedenalaiset dronit tsunamia vastaan

Ateenan yliopiston tutkijat kehittävät vedenalaisia ​​droneja, jotka seuraavat valtameren säteilytasoja, mikä auttaa luomaan varhaisvaroitusjärjestelmän tsunamille.

Tiedetään, että maalla seisminen lisääntyiaktiivisuus johtaa radonin, luonnollisen radioaktiivisen kaasun, vapautumiseen maaperään. Tämä tapahtuu muutama päivä ennen maanjäristyksiä. Siten radioaktiivisuuden puhkeaminen merenpohjassa ennustaa välittömät vedenalaiset maanjäristykset. Ainoa ongelma on, että emme vielä tiedä, miten merenpohjan säteilytaso muuttuu, ja lähtötason lukemia tarvitaan purkausten havaitsemiseksi.

Onko mahdollista ennustaa taifuunia, hurrikaania tai tornadoa?

Brittitutkijat löysivät ensin kuinkaTornadot muodostuvat kylmällä ilmakehän rintamalla. Näin meteorologit voivat ennustaa ne entistä tarkemmin ja varoittaa väestöä vaarasta etukäteen. 

Ennustemenetelmiä ei edelleenkään oletornadot, joita esiintyy kylmällä ilmakehän rintamalla, ja näin muodostuu noin 40 % kaikista tornadoista. Siksi tutkijat etsivät tapoja ennustaa niiden esiintymistä suojellakseen ihmisiä paremmin tällaisilta luonnonilmiöiltä. Ja englantilaiset meteorologit onnistuivat löytämään tavan. 

Tutkijat analysoivat tornado- ja myrskytutkimusorganisaation (TORRO) tornadoraportteja, tutkakuvia ja 114 säätapahtuman maantieteellistä sijaintia 35 vuoden aikana.

He määrittelivät, mitkä kylmärintamat voivataiheuttaa yhden tornadon, jotkut - useita ja jotkut - ei yhtään. Tutkimuksessa havaittiin, että suurin osa tornadoista muodostuu, kun voimakkaiden tuulien alue lähestyy rintamaa kylmältä puolelta. Tästä johtuen etukulma mutkautuu ja siihen muodostuu eräänlainen pullistuma, mikä lisää kontrastia tuulen nopeudessa ja suunnassa.

Missä tämä kontrasti kasvaa ajan myötä,tornado todennäköisemmin "pyörii" eteenpäin. Joskus tässä tilanteessa voi esiintyä suhteellisen suuria tornadojen puhkeamisia. Ennustajat tunnistavat nämä sääolosuhteet ja varoittavat yleisöä.

  • Ilmakatastrofien ennustamisen teorian vastustajat

On kuitenkin olemassa mielipide, että tällaisia ​​katastrofejaOn lähes mahdotonta ennustaa akateemikko Igor Mokhov, Venäjän tiedeakatemian ilmakehän fysiikan instituutin johtaja ja MIPT:n ja Moskovan valtionyliopiston professori, että trooppisten syklonien, myrskyjen ja hurrikaanien yleiset kausiluonteiset toimintamallit ovat tiedossa. , vaikka vuosittaiset vaihtelut ovat suuria.

Ja tässä on epävarmuus ennustaa ajoitusensimmäisten trooppisten hurrikaanien muodostuminen, niiden lukumäärä, intensiteetti ja liikeradat valtamerialtaissa tiettyinä vuosina on erittäin suuri. Tämä johtuu ilmakehän ja valtameren alueellisten prosessien merkittävästä vaihtelusta vuosittain, ja trooppisten hurrikaanien muodostuminen riippuu useista tekijöistä.

Tiettyjä kuitenkin onmallit, jotka mahdollistavat prognostisten arvioiden tekemisen. Esimerkiksi Tyynenmeren taifuunihurrikaanien taajuus ja voima riippuvat El Niñon ilmastoilmiön vaiheesta.

El Niñon kehityksen vuosina taifuunien muodostuminen Tyynenmeren luoteisosassa on vähemmän todennäköistä, mikä voi saavuttaa Japanin ja Venäjän Kaukoidän rannat.

Lue lisää:

Historian suurin komeetta nähdään aurinkokunnassa: se on melkein planeetta

Tutkijat ovat laskeneet Maan "pulssin": se on 27,5 miljoonaa vuotta

Uusi menetelmä muuttaa hiilin välittömästi grafeeniksi tai timanteiksi