Спутники обнаружат цунами с орбиты

Ученые из Китая предложили оригинальную методику, способную отследить возникновение цунами через две-три секунды после появления этой гигантской волны. Суть ее очень проста — любое появление цунами вызывает определенные аномальные возмущения магнитного поля Земли, которые можно уловить при помощи спутников с низкой орбиты или даже метеозондов.

Фото:

Цунами всегда поражало ученых своей спонтанностью и непредсказуемостью. Судите сами — часто после того, как сейсмологи фиксировали весьма сильное подводное землетрясение и были уверены в том, что оно породит гигантскую волну, никакого цунами не было и в помине. И наоборот — иногда слабенькое колебание океанического дна рождало такие гигантские волны, что все на берегу за головы хватались. Таким образом, спрогнозировать появление цунами только по данным сейсмостанций достаточно сложно.

Читайте также: Откуда берутся цунами

Однако поскольку эти гигантские волны вызывают огромные разрушения и уносят жизни многих людей (например, в 2004 году цунами в Восточной Азии убило почти четверть миллиона человек, а в 2011-м цунами в Японии лишило жизни около 15 тысяч человек и вызвало Фукусимскую катастрофу). Поэтому точный прогноз просто необходим и для ученых, и для спасателей. Но каким образом его можно сделать?

Недавно китайские ученые из Шанхайского технического университета (КНР), которыми руководил профессор Ван Бэнь Луна, предложили оригинальную методику прогнозирования цунами. Они заявили о том, что магнитные поля, создаваемые этими гигантскими волнами, могут регистрироваться аппаратурой спутников всего через несколько секунд после возникновения цунами. Для сравнения — сейсмологи получают точные данные о цунами обычно через четыре-шесть минут: ну, а когда имеешь дело с этими перерождениями стихии, сами понимаете, что подобный временной интервал оказывается очень долгим.

Исследователи обратились к простому физическому факту: движение соленой воды, то есть обладающей электропроводностью жидкости, должно вызывать легкие аномалии в магнитном поле нашей планеты. Но хоть они и небольшие, чувствительная аппаратура спутников все равно может их уловить. Для того чтобы выяснить их характеристики, ученые провели моделирование самых разных сценариев с цунами, варьируя и высотой волны, и скоростью ее распространения, и пройденной ей дистанцией. Затем предсказания модели сверялись с данными о колебаниях магнитного поля Земли в 2004 и 2010 годах, когда имели место быть печально знаменитые суматранское и чилийское цунами.

Далее, сравнив результаты моделирования с реальными спутниковыми данными, исследователи увидели, что высота волн напрямую связана с величиной аномалий в магнитном поле планеты. Иными словами, чем выше цунами, тем сильнее будут отклонения некоторых значений характеристик нашего магнитного поля от стандартного разброса. И мало того, что данная зависимость оказалась очень простой, так и эти аномалии в принципе можно уловить через две-три секунды после появления цунами с помощью данных со спутников с низкой орбиты, или даже по показаниям метеозондов. Вообще, по заявлению авторов работы, предложенный ими метод позволяет отследить движение волны по океану чуть ли не в реальном времени, что невозможно для сейсмологов, сообщающих лишь о моменте вызвавшего волны тектонического сотрясения.

Впрочем, коллеги китайских исследователей пока что не разделяют их восторгов по поводу эффективности данного метода. В критических отзывах на данную работу они указывают, что геомагнитное поле обычно имеет значение индукции порядка 40 000 нТл, в то время как сигналы, выявленные китайцами, равны 1-2 нТл. То есть выловить такие слабые отклонения будет очень и очень непросто даже чувствительной аппаратуре спутников, поскольку они практически равны погрешности измерения.

Кроме того, критики указывают на то, что в реальности любая аномалия подобного рода может сопровождаться магнитными "шумами", которые вполне могут скрыть нужный сигнал. И это вполне вероятно — даже невозможно представить, сколько подобных "магнитных" событий, включая те, что имеют внеземное происхождение, каждый день атакуют наши спутники. То есть проблема будет заключаться именно в том, какой из обнаруженных сигналов будет сообщать именно о цунами. Впрочем, по мнению авторов работы, подобное препятствие можно легко устранить, набрав как можно больше данных именно о возмущениях, создаваемых цунами. Тогда соберется обширная база данных, на основе которой будет легко создать компьютерную программу, автоматически распознающую именно нужные сигналы и игнорирующую всякие похожие.

К тому же, пока все обсуждают новую методику, китайские исследователи собираются проверить ее экспериментально. Они уже начали сбор данных о магнитных явления похожего диапазона, регистрируемых датчиками нескольких китайских спутников. Теперь им остается только уловить как можно больше сигналов от цунами.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"