Jak przewidzieć katastrofę: czy będzie prognoza erupcji, trzęsień ziemi i tsunami

Kiedy nastąpi erupcja

Aby zwiększyć nasze szanse na przewidzenie erupcji, naukowcy

zwróć się ku doświadczeniom z przeszłości. 

Na przykład badacze ze StanfordUniwersytet przeanalizował lokalizację kryształów oliwinu, które zamarzły w lawie po erupcji Kilauea. Dzięki temu naukowcy byli w stanie poznać szczegóły procesów zachodzących w wnętrznościach Ziemi - te informacje pomogą przewidzieć przyszłe erupcje.

Naukowcy wyjaśnili, że próbowali tworzyćalgorytm przewidywania erupcji wulkanów. Jednak wiele procesów, które mogą to sugerować, zachodzi głęboko pod ziemią w rurach lawy. Po erupcji wszelkie podziemne znaczniki, które mogą dać wskazówki odkrywcom, są prawie we wszystkich przypadkach zniszczone.

  • Moc erupcji

Naukowcy z NASA Jet Propulsion Laboratory w południowej Kalifornii odkryli, że zapadanie się kaldery zwiększa siłę erupcji wulkanicznych.

Aby dowiedzieć się, co wpływa na mocerupcje, autorzy nowej pracy zbadali erupcję hawajskiego wulkanu Kilauea w 2018 roku: był to największy w ostatnich 200 latach historii jego erupcji.

Kiedy kamień spada, tworzy ciśnieniekomory magmy. Dlatego podczas erupcji Kilauea zwiększył się przepływ magmy do odległych otworów wentylacyjnych, a także całkowita objętość erupcji. Podobny algorytm działa dla innych wulkanów.

  • Przewidywanie erupcji

Ta sama erupcja wulkanu Kilauea na Hawajach wRok 2018 pomógł naukowcom stworzyć nowy system przewidywania potencjalnego niebezpieczeństwa przyszłych erupcji. Naukowcy wykorzystali wczesne wskaźniki lepkości magmy.

Właściwości magmy wewnątrz wulkanu wpływają na to, jaknastąpi erupcja. W szczególności lepkość stopionej skały jest głównym czynnikiem decydującym o tym, jak niebezpieczna będzie erupcja dla pobliskich społeczności.

Badanie tego, co wydarzyło się w dolnej części wschodniej części krajuW 2018 r. w Kilauea Rift Zone badacze ustalili, że kierunek ruchu uskoków w dolnej części East Rift Zone przed erupcją wulkanu i w jej trakcie można wykorzystać do oszacowania lepkości wznoszącej się magmy. Pozwoli to ekspertom monitorującym katastrofy lepiej przewidywać erupcje wulkanów jak Kilauea i z wyprzedzeniem opracuj strategie reagowania. 

Czy można przewidzieć trzęsienie ziemi?

Jak każda inna katastrofa: tak i nie. 

  • Przewidywanie trzęsienia ziemi

Pod koniec stycznia 2021 r. okazało się, żeNaukowcy stworzyli nowy system przewidywania prawdopodobieństwa i wpływu trzęsień ziemi na cały region: został on opracowany przez zespół naukowców we współpracy z SCEC.

Nowe badanie przedstawia wynikiprototyp symulatora trzęsienia ziemi Rate-State, czyli RSQSim: symuluje 80 tysięcy lat historii sejsmicznej Kalifornii. Potrafi obliczyć siłę trzęsienia ziemi, które nastąpi w przyszłości.

Wyniki pracy opierają się na historiitrzęsienia ziemi i pokazać realistyczne przewidywania na przyszłość. Deweloperzy twierdzą, że nowe podejście poprawia możliwość dokładnego określenia siły trzęsienia ziemi, jakie może uderzyć w dane miejsce, co może pomóc deweloperom w planowaniu wysokości budynków.

  • Szybkie powiadomienie o tym, co się stało

Pod koniec maja 2021 roku naukowcy ze Stanów Zjednoczonych zaprezentowali nową metodę pomiaru poziomu potencjalnych trzęsień ziemi za pomocą systemu GPS. Może uratować setki tysięcy ludzi.

Naukowcy wyjaśnili, że system globalnyMonitorowanie trzęsień ziemi oparte na GPS może zapewnić bardziej aktualne i dokładne ostrzeżenia o silnych trzęsieniach ziemi niż tradycyjne sieci sejsmiczne. Może również zmniejszyć częstotliwość fałszywych alertów.

Według głównego autora badania, Timothy'egoMelbourne, profesor geologii na Central Washington University, system wykrywania oparty na GPS może zapewnić wcześniejsze i dokładniejsze alerty niż tradycyjne czujniki sejsmiczne zainstalowane w regionach aktywnych tektonicznie. Mogą się nie powieść z powodu serii danych, gdy po raz pierwszy pojawiają się fale sejsmiczne.

Sejsmolodzy zwykle czekają na falerozprzestrzeniają się dalej od centrum i oceniają trzęsienie ziemi z daleka. Jednak w niektórych przypadkach, w obliczu groźby silnie magnetycznych trzęsień ziemi i potencjalnie niszczycielskich tsunami, które mogą zabić tysiące ludzi, nie jest to możliwe.

Jak z góry wiedzieć o tsunami lub powodzi?

  • Prawdopodobieństwo powodzi

Nowy model matematyczny pokazuje, jak bardzo miasto wytwarza gazy cieplarniane i prawdopodobieństwo powodzi.

Wcześniejsze badania wykazały, że rozwój miast wpływa na opady deszczu. Istnieje efekt miejskiej wyspy ciepła: różnica między temperaturą w mieście a otaczającą go przyrodą.

Wraz z rozwojem miasta wzrasta temperatura.Nowe ciepło, ciepło, energetyzuje powietrze i powoduje jego szybszy wzrost, kondensację, wytrącanie i deszcz nad miastem lub z wiatrem. W ten sposób ilość opadów, które otrzymuje miasto, albo rośnie, albo maleje.

Jednak naukowcy postanowili wziąć pod uwagę również regionsymulacje klimatyczne ukierunkowane na kontynentalne Stany Zjednoczone, aby pokazać efekt równoważący między rozwojem miejskim a emisjami gazów cieplarnianych w przypadku ekstremalnych opadów.

Na podstawie wyników pracy, w największych miastach USAilość opadów wzrośnie. Wyniki badania wskazują na pilną potrzebę opracowania przez miasta polityki radzenia sobie z powodziami, które zagrażają odporności miast i inwestycjom infrastrukturalnym.

  • Prognozy satelitarne

Amerykańscy specjaliści, którzy opracowali nowymetoda przewidywania powodzi za pomocą satelitów GRACE mierzących grawitację Ziemi, zwróć uwagę, że jeśli jest dużo cieczy, to gleba z intensywnymi opadami deszczu nie będzie w stanie ich wchłonąć. To z kolei może wywołać powódź.

Po naukowcach z KaliforniiUniwersytet przeanalizował dane uzyskane z satelitów w 2011 roku i odkrył, że dzięki swojej metodzie byliby w stanie przewidzieć powódź rzeki Missouri na 5 miesięcy przed jej rozpoczęciem. Tymczasem Państwowa Służba Meteorologiczna przewidziała możliwą powódź zaledwie miesiąc przed jej rozpoczęciem.

  • Podwodne drony przeciwko tsunami

Naukowcy z Uniwersytetu Ateńskiego opracowują podwodne drony, które śledzą poziom promieniowania w oceanie, co pomoże stworzyć system wczesnego ostrzegania przed tsunami.

Wiadomo, że na lądzie nasiliły się sejsmikiAktywność ta prowadzi do uwolnienia do gleby radonu, naturalnego, radioaktywnego gazu. Dzieje się to na kilka dni przed trzęsieniami ziemi. W ten sposób wybuch radioaktywności na dnie morskim zapowiada nieuchronne podwodne trzęsienia ziemi. Jedynym problemem jest to, że nie wiemy jeszcze, jak zmienia się poziom promieniowania na dnie morskim, a do wykrycia wybuchów potrzebne są odczyty bazowe.

Czy można przewidzieć tajfun, huragan lub tornado?

Brytyjscy naukowcy jako pierwsi odkryli, jak to zrobićTornada powstają na zimnych frontach atmosferycznych. Pozwoli to meteorologom przewidywać je z większą dokładnością i z wyprzedzeniem ostrzegać ludność o niebezpieczeństwie. 

Nadal nie ma metod prognozowaniatornada, które występują na zimnym froncie atmosferycznym i tak powstaje około 40% wszystkich tornad. Dlatego naukowcy szukają sposobów przewidywania ich wystąpienia, aby lepiej chronić ludzi przed tego typu zjawiskami naturalnymi. Angielscy meteorolodzy znaleźli sposób. 

Naukowcy przeanalizowali raporty o tornadach sporządzone przez Organizację ds. Badań nad Tornadami i Burzami (TORRO), obrazy radarowe i położenie geograficzne 114 zdarzeń pogodowych na przestrzeni 35 lat.

Ustalili, które zimne fronty mogąspowodować jedno tornado, niektóre - kilka, a niektóre - żadne. Badanie wykazało, że większość tornad powstaje, gdy obszar silnych wiatrów zbliża się do frontu od zimnej strony. Dzięki temu czoło wygina się i uzyskuje się w nim swego rodzaju wybrzuszenie, co zwiększa kontrast prędkości i kierunku wiatru.

Tam, gdzie ten kontrast rośnie z czasem,tornado z większym prawdopodobieństwem „obraca się” z przodu. Czasami w takiej sytuacji mogą wystąpić stosunkowo duże wybuchy tornad. Prognozy potrafią rozpoznać te warunki pogodowe i ostrzec opinię publiczną.

  • Przeciwnicy teorii przewidywania katastrof lotniczych

Istnieje jednak opinia, że ​​takie katastrofyjest prawie niemożliwe do przewidzenia Akademik Igor Mochow, dyrektor Instytutu Fizyki Atmosfery Rosyjskiej Akademii Nauk i profesor MIPT i Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, powiedział, że znane są ogólne wzorce sezonowej aktywności cyklonów tropikalnych, burz i huraganów. chociaż różnice w poszczególnych latach są duże.

A oto niepewność przewidywania terminupowstawanie pierwszych tropikalnych huraganów, ich liczba, intensywność i trajektorie w basenach oceanicznych w poszczególnych latach jest bardzo duże. Wynika to ze znacznej międzyrocznej zmienności regionalnych procesów atmosferycznych i oceanicznych, a powstawanie tropikalnych huraganów zależy od wielu czynników.

Są jednak pewnewzorce umożliwiające dokonywanie ocen prognostycznych. Na przykład częstotliwość i siła huraganów tajfunów na Pacyfiku zależy od fazy zjawiska klimatycznego El Niño.

W latach rozwoju El Niño na ogół mniej prawdopodobne jest powstawanie tajfunów na północno-zachodnim Pacyfiku, które mogą dotrzeć do wybrzeży Japonii i rosyjskiego Dalekiego Wschodu.

Czytaj więcej:

Największa kometa w historii jest widoczna w Układzie Słonecznym: to prawie planeta

Naukowcy obliczyli „puls” Ziemi: wynosi 27,5 miliona lat

Nowa metoda błyskawicznie zamienia węgiel w grafen lub diamenty