כיצד לחזות קטסטרופה: האם תהיה תחזית להתפרצויות, רעידות אדמה וצונאמי

כאשר מתרחשת ההתפרצות

כדי לשפר את הסיכויים שלנו לחזות התפרצות, מדענים

פנה אל החוויה של העבר. 

למשל, חוקרים מסטנפורדהאוניברסיטה ניתחה את מיקומם של גבישי אוליבין שקפאו בלבה לאחר התפרצות הר קילאואה. כך שהמדענים הצליחו לגלות את פרטי התהליכים המתרחשים במעיים של כדור הארץ - מידע זה יעזור לחזות התפרצויות עתידיות.

מדענים הסבירו שניסו ליצוראלגוריתם לחיזוי התפרצויות געש. עם זאת, רבים מהתהליכים העשויים להצביע על כך מתרחשים עמוק מתחת לאדמה בצינורות לבה. לאחר התפרצות, כל סמנים תת קרקעיים שעשויים לתת רמזים לחוקרים נהרסים כמעט בכל המקרים.

• כוח התפרצות

מדענים במעבדת הנעת הסילון של נאס"א בדרום קליפורניה מצאו כי קריסת הלוע הרוח מגדילה את כוחם של התפרצויות געש.

כדי לגלות מה משפיע על הכוחהתפרצויות, מחברי העבודה החדשה למדו את התפרצות הר הגעש הוואי קילאואה בשנת 2018: הוא היה הגדול ביותר ב- 200 השנים האחרונות להיסטוריה של התפרצויותיו.

כאשר סלע נופל זה יוצר לחץ פנימהתאי מגמה. לכן, התפרצות קילאואה הגדילה את זרימת המאגמה לפתחי האוורור הרחוקים, כמו גם את נפח ההתפרצות הכולל. אלגוריתם דומה פועל עבור הרי געש אחרים.

• חיזוי התפרצות

אותה התפרצות של הר הגעש קילאואה בהוואי ב2018 סייעה למדענים ליצור מערכת חדשה לחיזוי הסכנה האפשרית להתפרצויות עתידיות. החוקרים השתמשו באינדיקטורים מוקדמים של צמיגות מגמה.

התכונות של מאגמה בתוך הר געש משפיעות על האופן שבוהתפרצות תתרחש. בפרט, צמיגות הסלע המותך היא גורם מרכזי עד כמה ההתפרצות תהיה מסוכנת לקהילות הסמוכות.

לומדים מה קרה בחלק התחתון של המזרחב-Kilauea Rift Zone בשנת 2018, חוקרים קבעו כי ניתן להשתמש בכיוון התנועה של תקלות באזור הבקע המזרחי התחתון לפני ובמהלך התפרצות געשית כדי להעריך את הצמיגות של מאגמה עולה כמו Kilauea , ולפתח אסטרטגיות תגובה מראש. 

האם ניתן לחזות רעידת אדמה

כמו כל אסון אחר: כן ולא. 

• חיזוי רעידות אדמה

בסוף ינואר 2021 נודע כימדענים יצרו מערכת חדשה לחיזוי הסבירות וההשפעה של רעידות אדמה על האזור כולו: היא פותחה על ידי צוות חוקרים בשיתוף SCEC.

מחקר חדש מציג תוצאותאב הטיפוס של סימולטור רעידת האדמה של קצב-המדינה, או RSQSim: הוא מדמה 80 אלף שנות היסטוריה סייסמית של קליפורניה. הוא יכול לחשב את עוצמת רעידת האדמה שתתרחש בעתיד.

תוצאות העבודה מבוססות על היסטוריהרעידות אדמה ולהראות תחזיות מציאותיות לעתיד. היזמים אומרים שהגישה החדשה משפרת את היכולת לקבוע במדויק עד כמה רעידת אדמה עלולה לפגוע במיקום נתון, מה שיכול לעזור ליזמים לתכנן גבהים של בניין.

• הודעה מהירה על מה שקרה

בסוף מאי 2021 הציגו מדענים מארצות הברית שיטה חדשה למדידת רמת רעידות האדמה הפוטנציאליות באמצעות מערכת GPS. זה יכול להציל מאות אלפי אנשים.

החוקרים הסבירו כי המערכת העולמיתניטור רעידות אדמה מבוסס GPS יכול לספק אזהרה מתוזמנת ומדויקת יותר מפני רעידות אדמה חזקות מאשר רשתות סייסמיות מסורתיות. זה יכול גם להפחית את תדירות ההתראות הכוזבות.

על פי מחבר המחקר הראשי טימותימלבורן, פרופסור לגיאולוגיה באוניברסיטת מרכז וושינגטון, מערכת איתור מבוססת GPS יכולה לספק התראות מוקדמות ומדויקות יותר מאשר חיישנים סייסמיים מסורתיים המותקנים באזורים פעילים טקטונית. הם עלולים להיכשל עקב פרץ נתונים כאשר הגלים הסייסמיים מופיעים לראשונה.

בדרך כלל סייסמולוגים ממתינים לגליםלהתפשט רחוק יותר מהמרכז ולהעריך את רעידת האדמה מרחוק. אך במקרים מסוימים, לנוכח האיום של רעידות אדמה מגנטיות מאוד וצונאמי הרסני שעלול להרוג אלפי אנשים, הדבר אינו אפשרי.

איך לדעת מראש על צונאמי או שיטפון

• הסבירות להצפה

המודל המתמטי החדש מראה כמה עיר מייצרת גזי חממה ואת הסבירות להצפה.

מחקרים קודמים הראו שהתפתחות עירונית משפיעה על הגשמים. יש השפעה של אי חום עירוני: ההבדל בין הטמפרטורה בעיר לבין האזור הכפרי שמסביב.

ככל שהעיר גדלה, הטמפרטורה עולה.החום החדש, החום, ממריץ את האוויר וגורם לו לעלות מהר יותר, להתעבות, לזרז ולגשום מעל העיר או ברוח. לפיכך, כמות המשקעים שמקבלת העיר גדלה או פוחתת.

עם זאת, מדענים החליטו לקחת בחשבון גם את האזוריהדמיות אקלים המכוונות לארצות הברית היבשתית להראות את ההשפעה המקזזת בין פיתוח עירוני לפליטת גזי חממה על משקעים קיצוניים.

מבוסס על תוצאות העבודה בערים הגדולות בארה"בכמות המשקעים תגדל. ממצאי המחקר מראים צורך דחוף בערים לפתח מדיניות לטיפול בשיטפונות המאיימים על חוסנה של העיר והשקעות בתשתיות.

• תחזיות לוויין

מומחים אמריקאים שפיתחו חדששיטת חיזוי שיטפונות באמצעות לווייני GRACE שמודדים את כוח המשיכה של כדור הארץ, שים לב שאם יש נוזלים רבים, האדמה עם גשמים כבדים לא תוכל לספוג אותם. בתורו, זה יכול לעורר שיטפון.

אחרי מדענים מקליפורניההאוניברסיטה בחנה נתונים שהתקבלו מלוויינים לשנת 2011, הם גילו שבזכות שיטתם הם היו יכולים לחזות את שיטפון נהר מיזורי 5 חודשים לפני תחילתו. בינתיים, השירות המטאורולוגי הלאומי חזה שיטפון אפשרי רק חודש לפני תחילתו.

• מזל"טים תת-מימיים נגד הצונאמי

חוקרים מאוניברסיטת אתונה מפתחים מזל"טים תת-מימיים העוקבים אחר רמות הקרינה באוקיאנוס, מה שיעזור ליצור מערכת התרעה מוקדמת לצונאמי.

ידוע כי על היבשה גדל סיסמיפעילות מובילה לשחרור האדון, גז רדיואקטיבי טבעי, לקרקע. זה קורה כמה ימים לפני רעידות האדמה. לפיכך, פרץ של רדיואקטיביות על קרקעית הים ינבא רעידות אדמה קרויות מתחת למים. הבעיה היחידה היא שעדיין איננו יודעים כיצד רמת הקרינה על קרקעית הים משתנה, ונדרשים קריאות בסיס לצורך איתור ההתפרצויות.

האם ניתן לחזות טייפון, הוריקן או טורנדו

מדענים בריטים גילו לראשונה כיצדטורנדו נוצרות בחזיתות אטמוספריות קרות. זה יאפשר למטאורולוגים לחזות אותם בדיוק רב יותר ולהזהיר את האוכלוסייה על הסכנה מראש. 

עדיין אין שיטות חיזויסופות טורנדו המתרחשות בחזית אטמוספרית קרה, וכך נוצרות כ-40% מכלל סופות הטורנדו. לכן, מדענים מחפשים דרכים לחזות את התרחשותם על מנת להגן טוב יותר על אנשים מפני תופעות טבע כאלה. ומטאורולוגים אנגלים הצליחו למצוא דרך. 

המדענים ניתחו דוחות טורנדו מארגון המחקר של טורנדו וסערה (TORRO), תמונות מכ"ם והמיקום הגיאוגרפי של 114 אירועי מזג אוויר לאורך תקופה של 35 שנה.

הם קבעו אילו חזיתות קרות יכולותלגרום לטורנדו אחד, חלק - כמה, וחלק - אף אחד. המחקר מצא שרוב סופות הטורנדו נוצרות כאשר אזור של רוחות חזקות מתקרב לחזית מהצד הקר. בשל כך, החזית מתכופפת ומתקבלת בו מעין בליטה שמגבירה את הניגודיות במהירות ובכיוון הרוח.

איפה שהניגוד הזה גדל עם הזמן,סביר יותר שהסערה "תסתובב" לאורך החזית. לעיתים במצב זה עלולות להתרחש התפרצויות גדולות יחסית של סופות טורנדו. החזאים יכולים לזהות את תנאי מזג האוויר הללו ולהתריע בפני הציבור.

• המתנגדים לתיאוריה של חיזוי אסונות אוויר

עם זאת, יש דעה כי אסונות כאלהכמעט בלתי אפשרי לחזות את האקדמיה איגור מוכוב, מנהל המכון לפיזיקה האטמוספירה של האקדמיה הרוסית למדעים ופרופסור ב-MIPT ובאוניברסיטת מוסקבה, אמר שהדפוסים הכלליים של פעילות עונתית של ציקלון, סופות והוריקנים ידועים. , אם כי השונות משנה לשנה גדולה.

וכאן חוסר הוודאות לחזות את העיתויהיווצרות ההוריקנים הטרופיים הראשונים, מספרם, עוצמתם ומסלולם באגמים אוקיאניים בשנים ספציפיות הוא גדול מאוד. זאת בשל שונות משמעותית בין-שנתית של תהליכים אטמוספריים ואוקיאניים אזוריים, והיווצרות הוריקנים טרופיים תלויה במספר גורמים.

עם זאת, ישנם מסוימיםדפוסים המאפשרים ביצוע הערכות פרוגנוסטיות. לדוגמה, התדירות והעוצמה של סופות הטייפון באוקיינוס ​​השקט תלויות בשלב של תופעת האקלים אל ניניו.

במהלך שנות ההתפתחות של אל-ניניו, באופן כללי, יש פחות סיכוי להיווצרות טייפונים בצפון מערב האוקיאנוס השקט, שיכולים להגיע לחופי יפן והמזרח הרחוק הרוסי.

קרא עוד:

השביט הגדול ביותר בהיסטוריה נראה במערכת השמש: הוא כמעט כוכב לכת

מדענים חישבו את "הדופק" של כדור הארץ: זהו 27.5 מיליון שנה

שיטה חדשה הופכת באופן מיידי פחמן לגרפן או ליהלומים