Klimaændringer kan gøre atmosfæriske meteotsunamier mere almindelige

Slyngelbølger, der rammer uden varsel hen over Middelhavet og andre steder, kan blive hyppigere, efterhånden som klimaet ændrer sig, forskning på et tidligt stadie tyder på.

En meteotsunami er en form for tsunami genereret af atmosfæriske forhold, og den kan ramme enhver kystlinje, der støder op til en havbund med en lang, lavvandet hylde. De er ikke så massive, heller ikke som kendt, som almindelige tsunamier, som er forårsaget af jordskælv i havbunden, og de er mere lokaliserede. Men de kan beskadige ejendom og bringe menneskeliv i fare.

En meteotsunami i havnen i Ciutadella på den spanske ø Menorca i 2006, for eksempel, sendte yachter, der bragede ind i hinanden og dumpede dem derefter på havnebunden, mens den drænede væk, forårsager titusindvis af millioner euro i skade. Meteotsunamier er også med i lokale legender - en meteotsunami i Kroatien fra det sekstende århundrede fejede broen, der forbandt to sider af en landsby, og bragte dem til fornuft over en fejde, der var opstået mellem dem.

Forskere forstår allerede de forhold, der udløser sådanne tsunamier, ifølge professor Jadranka Šepić, en adjunkt og meteorolog ved University of Split, Kroatien.

Ved kysten, der skal falde ned til en lavvandet hylde på op til 100m dyb, der stikker mindst et par 100 kilometer ud i havet. Et sådant træk findes på USA's østkyst og i kanalen mellem Frankrig og England, for eksempel.

Denne form har en effekt på hastigheden af ​​lange havbølger - dem, der rejser over lange afstande i stedet for de vind-forårsagede brydere, der rammer kystlinjen med få sekunders mellemrum. Når disse 10 km lange bølger når denne slags hylde, bremses de ned til en hastighed på 50 til 110 kilometer i timen, afhængig af dybden.

Afgørende, dette kan være langsomt nok til at matche hastigheden af ​​atmosfæriske tyngdekraftbølger over dem. Hvis de to hastigheder falder sammen, og hvis de to sæt bølger derefter synkroniseres, energi fra den atmosfæriske bølge sifoner ned i bølgen i vandet, 'og denne bølge i havet bliver større og større, lidt som en resonans, " sagde prof. Šepić.

Atmosfæriske bølger

Men hvad der forårsager disse atmosfæriske bølger er mindre godt forstået, siger prof. Šepić. Hun leder et projekt kendt som SHExtreme for at opdage processerne bag dem, og om de bliver mere almindelige, efterhånden som klimaet ændrer sig.

"Vi ved, hvordan atmosfæren og havet interagerer ... men vi vil gerne finde ud af, hvad der præcist hjælper disse processer i atmosfæren til at udvikle sig, hvilken slags større omgivelser i atmosfæren tillader disse mindre processer, " hun sagde.

Hvis de stiger i forekomst, hun påpeger, så vil der være en tilsvarende stigning i forekomsten af ​​de største meteotsunamier. Hvad mere er, på grund af havniveaustigningen, de vil have en længere rækkevidde end i dag.

"Den første ting er, at de vil ske fra et højere havniveau, så de vil være farligere, " sagde prof. Šepić. "Men den anden ting, vi skal tjekke, er, hvad der vil ske med disse atmosfæriske bølger - vil de ske oftere eller sjældnere? Hvis de sker sjældnere, kan det ske, at disse to begivenheder annullerer hinanden ... men hvis vi har ... flere af disse gunstige atmosfæriske processer, så er der et problem:du har en meteotsunami, som er mere tilbøjelig til at ske, og som vil starte fra en højere niveau."

SHExtreme indsamler beviser for tidligere sådanne bølger og sammenligner dem med de atmosfæriske processer, der foregår på det tidspunkt.

For at gøre det kræves tidevandsdata, som er blevet indsamlet af mekaniske tidevandsmålere så langt tilbage som den 19. ^th århundrede, og optages nu for det meste gennem digital radar og tryksensorer på havbunden.

For det mere historiske arbejde, imidlertid, der var et problem. Tabeller med havniveaudata før omkring 2010 registrerer kun højden hver time. Dette er en for grov måling, fordi en meteotsunami kunne rulle ind, gøre dens skade og tage afsted på få minutter.

På grund af dette, Prof. Šepić har været nødt til at finde de originale analoge diagrammer - lavet af en nål, der svinger op og ned af en roterende cylinder - hvorfra tabellerne blev kompileret. Hun arbejder gennem disse optegnelser for hele den kroatiske kyst. Kollegaer, i mellemtiden, har gjort det samme for Finland.

Siden 2010 har Den Internationale Oceanografiske Kommission har leveret havniveauhøjdemålinger taget rundt om på kloden hvert minut. Så Prof. Šepićs team prioriterer undersøgelse af denne periode, leder efter mønstre i dataene, såsom sæsonbestemte fordelinger og bredden af ​​den berørte kystlinje.

Sommer

Indtil nu, holdet har vist, at Middelhavets meteotsunamier har tendens til at være stærkere om sommeren. Trods rolige forhold i jordoverfladen, hurtige vinde af tør luft fra Afrika kan rase gennem atmosfæren omkring 1, 500 meter oppe, og det er det, der ser ud til at udløse de atmosfæriske bølger.

"På overfladen ser det fint ud, men på høje niveauer sker der noget, der er mere energisk, " sagde hun. Tester denne teori for Spaniens Baleariske Øers kyster, hun sagde 'vi var i stand til at vise det, hvis du har denne situation i atmosfæren, der er en meget stor chance for, at en meteotsunami vil ske - denne situation genererer næsten altid disse atmosfæriske bølger."

Næste skridt er at overveje fremtiden. Der er mange simuleringer af, hvordan atmosfæren vil opføre sig under klimaændringer. For de Baleariske Øer, det værst tænkelige scenarie i en simulation afslørede en stigning på 30 % i antallet af dage, der var gunstige for meteotsunamier, på grund af en stigning i antallet af dage, hvor der er disse høje vinde.

"Men problemet er, at vi kun brugte én klimasimulering - det var som en prototypemodel, " sagde prof. Šepić. "Du skal se på ti eller 20 klimasimuleringer."

At se på flere simuleringer er noget, hun planlægger at gøre i de næste par år.

Forskere i USA mener, at de har fået et gennembrud i at forudsige meteotsunamier, i hvert fald for Lake Michigan. I april 2018 blev strandbyen Ludington gennemblødt af en bølge, der beskadigede bådhavne og hjem, oversvømmede indtagsrør - og kunne have bortført strandgæster, hvis det var sket lidt senere på året.

"Det er et hul i vores prognose, " sagde Dr. Eric Anderson, en oceanograf ved National Oceanic and Atmospheric Administration's Great Lakes Environmental Research Laboratory.

Hans hold rapporterede i slutningen af ​​marts, at ved hjælp af billeder taget af en lokal beboer, og andre data, de burde, med eksisterende prognoseværktøjer, kunne forudsige en sådan begivenhed minutter til timer i forvejen.

Prof. Šepić siger, at prognoser allerede er på plads for Balearerne, men de er 'ofte forkerte, " fordi de er baseret enten på en statistisk chance i henhold til de atmosfæriske forhold eller på modeller, der ikke kan give præcise prognoser for atmosfæriske bølger i lille skala.

SHExtreme kan ændre det. I det mindste, Prof. Šepić sagde, "Vi håber, at vi vil være i stand til at vise, hvilke dele af den europæiske kyst, der er i størst fare nu og også i fremtiden."