30 lipca potężne trzęsienie ziemi o magnitudzie 8,8 u wybrzeży Półwyspu Kamczackiego w Rosji wywołało tsunami, które zaledwie 70 minut później zostało precyzyjnie zarejestrowane przez satelitę SWOT. Jak podkreślili badacze, to jeden z pierwszych przypadków, gdy satelita obserwacyjny dostarczył tak precyzyjnych, dwuwymiarowych danych o kształcie i dynamice fal tsunami.
30 lipca trzęsienie ziemi o magnitudzie 8,8 nawiedziło wybrzeże Półwyspu Kamczackiego w Rosji. Zaledwie 70 minut później tsunami wywołane przez wstrząsy zostało zarejestrowane przez satelitę SWOT (ang. Surface Water and Ocean Topography - Topografia Powierzchni Wody i Oceanu) - wspólną misję NASA i francuskiej agencji kosmicznej CNES.
Podczas lipcowego zdarzenia SWOT zarejestrował zmiany wysokości powierzchni oceanu związane z czołem fali tsunami. Stworzone mapy wskazywały obszary, gdzie poziom morza przekraczał średnią globalną (oznaczone odcieniami pomarańczu i czerwieni) oraz miejsca, gdzie był niższy (w odcieniach niebieskiego). Najciemniejsze czerwone strefy sygnalizowały wzrost poziomu morza o ponad 0,45 metra. Choć na otwartym oceanie fale tsunami mają zwykle wysokość zaledwie kilkudziesięciu centymetrów, w strefach przybrzeżnych - gdy woda zaczyna się spiętrzać - mogą przekształcić się w potężny mur wody sięgający kilkunastu, a nawet ponad 30 metrów wysokości.
Kluczowym instrumentem satelity SWOT jest KaRIn (Ka-band Radar Interferometer) - zaawansowany interferometr radarowy, umożliwiający obrazowanie powierzchni oceanów w szerokich pasmach i z precyzją niespotykaną we wcześniejszych misjach.
Współpraca z prognozami NOAA
Dane z misji SWOT zostały porównane z modelem prognozy tsunami opracowanym przez Centrum Badań nad Tsunami amerykańskiej Narodowej Służby Pogodowej (NOAA). Satelitarne obserwacje potwierdziły trafność prognozy komputerowej. Jak podkreślili naukowcy, takie dane to nie tylko potwierdzenie skuteczności dotychczasowych metod, lecz także szansa na ich znaczną poprawę. Umożliwiają one precyzyjniejsze oszacowanie kształtu, wysokości oraz kierunku ruchu fali tsunami, co może przyczynić się do szybszego i dokładniejszego działania systemów ostrzegania dla społeczności nadbrzeżnych.
Tsunami powstaje w wyniku gwałtownych zakłóceń dna oceanicznego - najczęściej w efekcie trzęsień ziemi, podmorskich osuwisk lub erupcji wulkanów. Gdy uwolniona energia jest wystarczająco duża, dochodzi do przemieszczenia całej kolumny wody, od dna aż po powierzchnię. W rezultacie tworzy się fala, która rozchodzi się na ogromne odległości z prędkością sięgającą kilkuset kilometrów na godzinę.
Zdążyć przed katastrofą
Potrzeba lepszych narzędzi do przewidywania tsunami stała się szczególnie pilna po tragedii z 2004 roku na Oceanie Indyjskim, gdy fale wywołane potężnym trzęsieniem ziemi u wybrzeży Sumatry pochłonęło życie ponad 200 tysięcy osób.
- Dane SWOT mogą znacznie poprawić operacyjne prognozy dotyczące tsunami, co było naszym celem od czasu tragedii na Sumatrze w 2004 roku - skomentował Vasily Titov, naukowiec z NOAA.
Misja SWOT nie tylko wspiera badania klimatu i obiegu wody na Ziemi, ale również dostarcza informacji dla systemów wczesnego ostrzegania. - Siła szerokich, przypominających pociągnięcia pędzlem po oceanie, obrazów SWOT polega na dostarczaniu potwierdzeń w świecie rzeczywistym, odkrywaniu nowych zjawisk fizycznych oraz znaczącym postępie w kierunku opracowywania dokładniejszych wczesnych ostrzeżeń - wskazała Nadya Vinogradova Shiffer z NASA.
Dzięki tej technologii prognozy tsunami mogą zyskać na wiarygodności, a społeczności zamieszkujące zagrożone rejony - lepiej przygotować się na ewentualne katastrofy.
Źródło: NASA Earth Observatory
Źródło zdjęcia głównego: Michala Garrison/NASA/JPL-Caltech/NOAA