Kaip numatyti katastrofą: ar bus numatyti išsiveržimai, žemės drebėjimai ir cunamiai

Kai įvyksta išsiveržimas

Siekdami pagerinti mūsų galimybes numatyti išsiveržimą, mokslininkai

atsigręžti į praeities patirtį. 

Pavyzdžiui, tyrėjai iš StanfordoUniversitetas analizavo olivino kristalų, sustingusių lavoje po išsiveržimo Kilauea kalne, vietą. Taigi mokslininkams pavyko išsiaiškinti žemės žarnose vykstančių procesų detales - ši informacija padės numatyti būsimus išsiveržimus.

Mokslininkai paaiškino, kad bandė kurtiugnikalnio išsiveržimų prognozavimo algoritmas. Tačiau daugelis procesų, kurie tai gali reikšti, vyksta giliai po žeme lavos vamzdeliuose. Po išsiveržimo beveik visais atvejais sunaikinami visi požeminiai žymekliai, kurie gali padėti tyrinėtojams.

  • Išsiveržimo jėga

NASA Reaktyvinės jėgainės laboratorijos Pietų Kalifornijoje mokslininkai nustatė, kad kalderos griūtis padidina ugnikalnių išsiveržimų galią.

Norėdami sužinoti, kas veikia galiąišsiveržimų, naujo darbo autoriai tyrė Havajų ugnikalnio Kilauea išsiveržimą 2018 m .: jis buvo didžiausias per pastaruosius 200 jo išsiveržimų istorijos metų.

Nukritus uolai, jis sukuria spaudimąmagmos kameros. Todėl Kilauea išsiveržimo metu padidėjo magmos srautas į tolimas angas, taip pat bendras išsiveržimo tūris. Panašus algoritmas veikia ir kitus ugnikalnius.

  • Išsiveržimo prognozavimas

Tų pačių Kilauea ugnikalnio išsiveržimas Havajuose2018 m. Mokslininkams padėjo sukurti naują sistemą, skirtą numatyti galimą būsimų išsiveržimų pavojų. Mokslininkai naudojo ankstyvuosius magmos klampumo rodiklius.

Magmos savybės ugnikalnyje veikia kaipįvyks išsiveržimas. Visų pirma, išlydytos uolienos klampa yra pagrindinis veiksnys, rodantis, kiek pavojingas išsiveržimas bus netoliese esančioms bendruomenėms.

Tyrinėjant, kas atsitiko žemutinėje Rytų dalyjeKilauea plyšio zonoje 2018 m. mokslininkai nustatė, kad lūžių judėjimo kryptis žemutinėje Rytų plyšio zonoje prieš ugnikalnio išsiveržimą ir jo metu gali būti naudojama kylančios magmos klampumui įvertinti. Tai leis nelaimių stebėjimo ekspertams geriau numatyti ugnikalnių išsiveržimus. kaip Kilauea , ir iš anksto parengti atsako strategijas. 

Ar įmanoma numatyti žemės drebėjimą

Kaip ir bet kuri kita nelaimė: taip ir ne. 

  • Žemės drebėjimo prognozavimas

2021 m. Sausio pabaigoje tai tapo žinomaMokslininkai sukūrė naują sistemą, skirtą numatyti žemės drebėjimų tikimybę ir poveikį visam regionui: ją sukūrė tyrėjų grupė, bendradarbiaudama su SCEC.

Naujame tyrime pateikiami rezultatai„Rate-State“ žemės drebėjimo simuliatoriaus arba RSQSim prototipas: jis imituoja 80 tūkstančių metų seisminę Kalifornijos istoriją. Jis gali apskaičiuoti ateityje įvyksiančio žemės drebėjimo stiprumą.

Darbo rezultatai paremti istorijažemės drebėjimų ir parodyti realias ateities prognozes. Kūrėjai teigia, kad naujas požiūris pagerina galimybę tiksliai nustatyti, kokio stiprumo žemės drebėjimas gali smogti tam tikroje vietoje, o tai gali padėti kūrėjams planuoti pastatų aukštį.

  • Greitas pranešimas apie tai, kas nutiko

2021 m. Gegužės mėn. Pabaigoje mokslininkai iš JAV pristatė naują galimų žemės drebėjimų lygio matavimo metodą naudojant GPS sistemą. Tai gali išgelbėti šimtus tūkstančių žmonių.

Tyrėjai paaiškino, kad pasaulinė sistemaGPS pagrįstas žemės drebėjimų stebėjimas gali laiku ir tiksliau įspėti apie galingus žemės drebėjimus nei tradiciniai seisminiai tinklai. Tai taip pat gali sumažinti melagingų perspėjimų dažnumą.

Pasak tyrimo vadovo autoriaus TimothyCentrinės Vašingtono universiteto geologijos profesorius Melburnas, GPS nustatymo sistema gali pateikti ankstesnius ir tikslesnius įspėjimus nei tradiciniai seisminiai jutikliai, įrengti tektoniškai aktyviuose regionuose. Jie gali žlugti dėl duomenų pliūpsnio, kai pirmą kartą pasirodo seisminės bangos.

Seismologai dažniausiai laukia bangųplisti toliau nuo centro ir įvertinti žemės drebėjimą iš tolo. Tačiau kai kuriais atvejais, atsižvelgiant į labai magnetinių žemės drebėjimų ir potencialiai niokojančių cunamių, galinčių nužudyti tūkstančius žmonių, grėsmę, tai neįmanoma.

Kaip iš anksto sužinoti apie cunamį ar potvynį

  • Potvynių tikimybė

Naujasis matematinis modelis parodo, kiek mieste susidaro šiltnamio efektą sukeliančių dujų, ir potvynių tikimybę.

Ankstesni tyrimai parodė, kad miesto plėtra daro įtaką krituliams. Yra miesto šilumos salos efektas: skirtumas tarp miesto ir aplinkinių kaimų temperatūros.

Miestui augant, temperatūra kyla.Nauja šiluma, šiluma suteikia energiją orui ir priverčia jį greičiau pakilti, kondensuotis, iškristi lietaus ir lietaus virš miesto ar pavėjui. Taigi kritulių kiekis, kurį gauna miestas, arba didėja, arba mažėja.

Tačiau mokslininkai nusprendė atsižvelgti ir į regioniniusklimato modeliavimas, nukreiptas į žemyninę JAV valstybę, siekiant parodyti miesto plėtros ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo poveikį esant ekstremalioms kritulių sąlygoms.

Remiantis darbo rezultatais, didžiausiuose JAV miestuosekritulių kiekis padidės. Tyrimo išvados rodo, kad miestams reikia skubiai parengti politiką kovai su potvyniais, kurie kelia grėsmę miesto atsparumui ir investicijoms į infrastruktūrą.

  • Palydovo prognozės

Amerikos specialistai, kurie sukūrė naująpotvynių prognozavimo metodas, naudojant Žemės sunkumą matuojančius palydovus GRACE, atkreipkite dėmesį, kad jei yra daug skysčių, dirvožemis, kuriame gausu kritulių, negalės jų absorbuoti. Savo ruožtu tai gali išprovokuoti potvynį.

Po mokslininkų iš KalifornijosUniversitetas studijavo duomenis, gautus iš palydovų 2011 m., Jie nustatė, kad jų metodo dėka jie būtų galėję numatyti Misūrio upės potvynį likus 5 mėnesiams iki jo pradžios. Tuo tarpu Nacionalinė meteorologijos tarnyba galimą potvynį prognozavo tik likus mėnesiui iki jo pradžios.

  • Povandeniniai dronai prieš cunamį

Atėnų universiteto mokslininkai kuria povandeninius dronus, kurie stebi radiacijos lygį vandenyne, o tai padės sukurti išankstinio įspėjimo apie cunamį sistemą.

Yra žinoma, kad sausumoje padidėjo seisminisaktyvumas lemia radono, natūralių radioaktyviųjų dujų, išsiskyrimą į dirvožemį. Tai nutinka likus kelioms dienoms iki žemės drebėjimų. Taigi radioaktyvumo pliūpsnis jūros dugne numatys gresiančius povandeninius žemės drebėjimus. Vienintelė problema yra ta, kad mes dar nežinome, kaip keičiasi radiacijos lygis jūros dugne, o protrūkiams aptikti reikalingi baziniai rodmenys.

Ar įmanoma numatyti taifūną, uraganą ar viesulą

Britų mokslininkai pirmą kartą atrado, kaipTornadai susidaro šaltuose atmosferos frontuose. Tai leis meteorologams tiksliau juos numatyti ir iš anksto įspėti gyventojus apie pavojų. 

Vis dar nėra prognozavimo metodųtornadų, kurie kyla šaltame atmosferos fronte, ir taip susidaro apie 40% visų viesulų. Todėl mokslininkai ieško būdų, kaip prognozuoti jų atsiradimą, kad geriau apsaugotų žmones nuo tokių gamtos reiškinių. Ir anglų meteorologams pavyko rasti būdą. 

Mokslininkai išanalizavo Tornado ir audrų tyrimų organizacijos (TORRO) pranešimus apie tornadus, radarų vaizdus ir 114 oro įvykių geografinę vietą per 35 metus.

Jie nustatė, kurie šaltieji frontai galisukelti vieną tornadą, kai kurie – kelis, o kai kurie – nė vieno. Tyrimas parodė, kad dauguma tornadų susidaro, kai stipraus vėjo zona artėja prie fronto iš šaltosios pusės. Dėl šios priežasties priekiniai lenkimai ir joje susidaro savotiškas iškilimas, kuris padidina vėjo greičio ir krypties kontrastą.

Kur šis kontrastas laikui bėgant didėja,viesulas labiau linkęs „suktis“ išilgai priekio. Kartais šioje situacijoje gali pasireikšti gana dideli tornadų protrūkiai. Sinoptikai gali atpažinti šias oro sąlygas ir perspėti visuomenę.

  • Oro katastrofų numatymo teorijos priešininkai

Tačiau yra nuomonė, kad tokios nelaimėsnuspėti beveik neįmanoma.Rusijos mokslų akademijos Atmosferos fizikos instituto direktorius, MIPT ir Maskvos valstybinio universiteto profesorius akademikas Igoris Mokhovas teigė, kad žinomi bendri tropinių ciklonų, audrų ir uraganų sezoninio aktyvumo modeliai. , nors skirtumai kiekvienais metais yra dideli.

Čia yra laiko prognozavimo netikrumaspirmųjų tropinių uraganų susidarymas, jų skaičius, intensyvumas ir trajektorijos vandenynų baseinuose konkrečiais metais yra labai didelis. Taip yra dėl didelio regioninių atmosferos ir vandenynų procesų kintamumo per metus, o atogrąžų uraganų susidarymas priklauso nuo daugelio veiksnių.

Tačiau yra tam tikrųmodelius, leidžiančius atlikti prognostinius vertinimus. Pavyzdžiui, Ramiojo vandenyno taifūnų uraganų dažnis ir galia priklauso nuo El Ninjo klimato reiškinio fazės.

„El Niño“ plėtros metais apskritai taifūnų susidarymas Ramiojo vandenyno šiaurės vakaruose yra mažiau tikėtinas, kuris gali pasiekti Japonijos ir Rusijos Tolimųjų Rytų krantus.

Skaityti daugiau:

Didžiausia istorijoje kometa matoma Saulės sistemoje: tai beveik planeta

Mokslininkai apskaičiavo Žemės „pulsą“: tai 27,5 milijono metų

Naujas metodas akimirksniu paverčia anglį grafenu arba deimantais