物理科技生物学-PHYICA

揭示海啸预测福山优的准确性

地球 2022-02-27 00:00:16

罗伯特·C

门罗,加州大学圣地亚哥分校 信用:CC0公共领域 智利沿海城镇的居民记得1960年和2010年袭击他们国家的灾难性地震,不一定是地震本身,而是随后的海啸

那些在9 . 11事件中幸存的人

1960年的5级地震告诉采访者关于智利莫宁的一名男子,在第一波海啸袭击后,他冲进码头仓库取回财产,就在第二波袭击的时候

第二波海浪把仓库卷到了海里,再也没有人见过这个人

类似地,第一次海啸后的波浪,即拖尾波,在2010年使海啸后的救援工作危及生命

2010年,社会拥有比1960年更好的海啸预警技术,但弱点依然存在

加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的地球物理学家的新研究揭示了2010年海啸预警系统的优缺点

这项研究代表了许多科学研究,因为它没有创造新的预测工具,但有助于评估现有方法的可靠性

科学家们希望这项工作能够提高对海啸尾随波的预测

斯克里普斯海洋研究所博士后伊格纳西奥·塞普尔韦达·奥亚尔顺(Ignacio Sepulveda Oyarzun)和他的同事们发现了一个基于对海底地形或深度的不准确估计的弱点

由于海啸的巨大规模,当最初或领先的海啸波来袭时,这种不准确性并不重要,但尾随波的波长足够短,以至于它们在前往海岸线的途中会受到海底形状的更大影响

该研究的作者说,拖尾波的预测受到测深误差的严重影响,波幅的不确定性降低了35%

塞普尔韦达说,这项工作有好消息,因为它验证了海啸预警的准确性,但他也提出警告,人们需要在海啸发生后几个小时内远离沿海地区,因为接下来发生的事情是不可预测的

塞普尔韦达说:“很长一段时间以来,我们一直想知道测深误差对海啸模型的影响,因为测深数据是模型的一个关键输入。”

“通过这项新的研究,我们现在能够回答关于海啸警报和灾害评估的可靠性的有价值的问题

" 科学对海底特征(如海山、峡谷或珊瑚礁)的位置及其尺寸的最佳猜测来自测深,测深是对给定位置的表面和海底之间距离的物理测量

探测是由船只进行的,但是这个过程很昂贵

部分由于价格昂贵,只有大约11%的海洋测深是以这种方式测量的

对其他89%的海底外貌的估计来自卫星对海洋表面高度的测高测量

卫星推断任何给定点的引力是多少;重力越大,海底海山一定越高

斯克里普斯海洋研究所的研究人员多年来一直使用这种方法来填补空白,他们向谷歌地图和其他用户提供海洋数据

水深测量数据被输入到科学家所谓的数字模型或模拟中,这些模型或模拟也依靠数学和假设来“估计可能的海啸行为”

测高数据中的误差会导致卫星估计的高度偏离几百米

斯克里普斯海洋学地球物理学家大卫·桑维尔说:“虽然卫星高度计提供了对海底深度的全球视角,但它们缺乏大型研究船(如萨莉·赖德斯克里普斯研究船)上多波束回声测深仪获得的精度和分辨率。”

塞普尔韦达的团队通过分析从世界各地收集的测深数据,并计算这些数据与现实有多远,创建了一个新模型

然后,他们创建的模型生成了误差估计,可用于通知一系列其他海洋学模型,包括海啸传播模型

他们用这个模型来观察过去的海啸,发现前导波的波长通常很大,任何测深误差都不会影响它

几分钟或几小时后出现的拖尾波的波长较短,这使得它们的规模更接近于测深误差的大小

这些测深特征可以以无数种方式放大或衰减波浪,它们与正常破碎波的相互作用也是如此

在智利,许多沿海城镇都建在海湾周围,这些海湾在大部分时间里为人们提供了抵御风暴的自然保护

但是当尾随的海啸波来袭时,这些相同的地理特征可以集中海浪的能量,产生比第一波更大、更局部化的海浪

2010年的情况就是如此,智利迪查托渔村的居民回忆说,这是第三次海啸,在凌晨3点30分过后几个小时席卷了该镇

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地震

斯克里普斯海洋学公司的地球物理学家、该项研究的合著者珍妮弗·哈斯说:“这项系统研究比较了详细的海洋测深光束测量和卫星测深测量,强调了在减轻海啸的次级波和拖尾波的危害方面可能产生重大影响的差异。”

“它还可以用于卫星测深的许多其他用途,例如了解洋流

" 这项研究发表在地球物理研究杂志《固体地球》上

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