ГлавнаяНаукаНаука
 

Корреспондент: Анатомия ужасов. Ученые добиваются все больших успехов в предсказании природных стихий

19 июня 2013, 09:51
0
167
Корреспондент: Анатомия ужасов. Ученые добиваются все больших успехов в предсказании природных стихий
Фото: Reuters
Появление торнадо всегда становится неожиданностью

Ученые отказываются признавать свое бессилие перед яростью природных стихий и добиваются все больших успехов в предсказании торнадо, ураганов и цунами, - пишет Алексей Бондарев в № 23 журнала Корреспондент от 14 июня 2013 года.

Всего 16 минут - столько времени было у жителей американского Оклахома-сити, штат Оклахома, для того чтобы приготовиться к приближению разрушительного торнадо - бросить свои дела, схватить детей и спрятаться в надежном убежище. Ровно 16 минут, да и то - такое количество времени было в распоряжении только тех, кто находился рядом с включенным радиоприемником или телевизором и мог услышать информацию Национального центра штормовых предупреждений США.

Этой четверти часа хватило сотням тысяч людей, чтобы спасти свои жизни, однако для 18 человек (шестеро из них - дети) данный промежуток времени превратился в последние минуты жизни.

Торнадо, обрушившийся 31 мая на штат Оклахома, имел рекордный в истории наблюдений за этими природными явлениями диаметр воронки - более 4,2 км. Скорость ветра внутри воронки составляла неимоверные 475 км/ ч.

16 минут - это больше, чем можно было ожидать, ведь обычно штормовое предупреждение звучит за восемь-десять минут до приближения урагана.

Сотрудники центра штормовых предупреждений могут гордиться своим достижением. 16 минут - это больше, чем можно было ожидать, ведь обычно штормовое предупреждение звучит за восемь-десять минут до приближения урагана.

Почему, в отличие от других природных катаклизмов, таких как снежные бури или штормы, торнадо не дают возможности заранее предупредить людей об опасности? С таким вопросом пресса в очередной раз набросилась на ученых.

16 минут вместо десяти - это, конечно, результат. Но вряд ли его можно назвать выдающимся. О чем свидетельствует и тот факт, что в числе жертв смерча оказался знаменитый охотник за ураганами Тим Самарас, занимавшийся исследованием этих природных явлений.

Самарас много лет наблюдал за ураганами, делал передачи о них для каналов Discovery и National Geographic, считался одним из крупнейших экспертов в данной области. В своем последнем интервью, которое ученый дал журналу National Geographic незадолго до смерти, он назвал загадку возникновения торнадо основной целью своих исследований.

Если бы мы лучше понимали природу торнадо, мы могли бы больше преуспеть в предсказании их появления

“Мы до сих пор не знаем, почему одни штормы провоцируют возникновение торнадо, а другие нет, - сказал Самарас. - Если бы мы лучше понимали природу торнадо, мы могли бы больше преуспеть в предсказании их появления”.

Вклад Самараса в изучение ураганов был огромен, и все же он, как и другие исследователи, не смог приблизиться к разгадке тайны торнадо. Многие экспер ты причисляют их к природным феноменам, которые невозможно предвидеть.

“В отличие от циклонов, которые можно спрогнозировать, появление торнадо предсказать пока нельзя”, - констатирует итальянский обозреватель Джованни Капрара.

Однако не все эксперты настроены так скептично. Небольшой прогресс в деле предсказания смерчей все же намечается, есть успехи и в предвидении других климатических катаклизмов, регулярно угрожающих жителям различных регионов планеты.

Тучи на прослушке

“Видеть торнадо, находиться вблизи от смерча - это незабываемое ощущение, иногда даже не сразу веришь, что это происходит с тобой”, - говорил Самарас в своем последнем интервью.

У каждого смерча свой звук, рассказывал он. Смерч проносящийся над полем, звучит, как огромный водопад. Звук торнадо в городе больше похож на беспрерывные раскаты грома.

Пахнут смерчи тоже по-разному, отмечал знаменитый охотник за ураганами. Смерчи в чистом поле имеют запах свежескошенной травы или разрытой земли, а торнадо, который только что разрушил дом, может пахнуть газом, вспоминал Самарас.

Смерчи в чистом поле имеют запах свежескошенной травы или разрытой земли, а торнадо, который только что разрушил дом, может пахнуть газом

Исследователь видел сотни смерчей за свою жизнь, он тщательно собирал данные о них, чтобы лучше понять природу торнадо. “Нам полезны все данные о смерчах - как собранные при наружном наблюдении, так и изнутри”, - пояснял Самарас.

На специально оборудованном автомобиле ученый пытался максимально приблизиться к торнадо, сделать видеозаписи и измерения, анализ которых помог бы понять механизм природного явления.

Смерчи, которые часто именуют испанским словом “торнадо”, - это атмосферные вихри, возникающие на большой высоте в грозовых облаках и распространяющиеся вниз до самой земли. Иногда воздушный столб имеет высоту до 1 км. Зачастую диаметр воронки составляет всего несколько десятков метров. Такие смерчи не представляют особой угрозы, однако порой диаметр воронки достигает сотни метров, а скорость ветра в середине - сотен километров в час. Крупные торнадо производят чудовищные разрушения, сметая буквально все на своем пути.

Температура, влажность, скорость движения воздуха - все эти параметры крайне важны для понимания того, почему смерчи образуются в грозовых облаках, говорил Самарас. Данные о динамике торнадо - скорости внутри воронки и скорости перемещения самого смерча - также крайне важны, подчеркивал исследователь. Основываясь на них, можно сделать выводы о требованиях к прочности жилых построек в тех районах, где регулярно появляются смерчи.

Порой диаметр воронки достигает сотни метров, а скорость ветра в середине - сотен километров в час

Очередная попытка получить максимум информации о природе торнадо стоила жизни 55-летнему Самарасу, а также его 24-летнему сыну Полу, который занимался исследованиями вместе с отцом.

Сведения, получаемые учеными с “полей”, имеют огромную ценность для аналитиков, чьей задачей является предсказание торнадо.

“Циклоны довольно легко обнаружить на спутниковых снимках, но торнадо невозможно засечь ни из космоса, ни с помощью радаров”, - говорит Ричард Ротунно, метеоролог из Национального центра атмосферных исследований штата Колорадо.

Единственным способом предсказать угрозу и заранее предупредить о ней людей является анализ температур воздуха на разных высотах воздушных потоков. Распознав в совокупности этих характеристик некие общие элементы, знакомые по прежним катаклизмам, ученые могут делать вывод о формировании очередного торнадо.

Однако задача усложняется тем фактом, что смерчи возникают в результате различных сценариев, зачастую имеющих мало общего между собой, поясняет аналитик центра штормовых предупреждений Грег Корбин.

Циклоны довольно легко обнаружить на спутниковых снимках, но торнадо невозможно засечь ни из космоса, ни с помощью радаров

Кроме того, отмечает Ротунно, до сих пор нет способа следить за температурой в низких слоях атмосферы - под тучей, где формируется торнадо. А значит, отсутствуют инструменты эффективного сбора данных, с помощью которых можно было бы создавать компьютерные модели для предсказания смерчей. Вот почему крайне важны такие рискованные методы сбора информации, как те, что использовал Самарас.

Главная задача аналитиков - увеличить время предсказания смерчей. Сейчас речь идет о считаных минутах.

“Мы понимаем, что образуется торнадо, лишь когда процесс уже начался, и зачастую не успеваем предупредить население”, - говорит Ротунно.

Между тем, по словам Джеймса Элснера, климатолога из Флоридского университета, только за последние два десятилетия типичный промежуток между штормовым предупреждением и появлением торнадо увеличился в среднем с пяти до десяти минут. Аналитики считают важным достижением увеличение показателя с десяти минут до 16, как в случае со смерчем в Оклахоме 31 мая.

В перспективе этот показатель может быть увеличен до нескольких часов, что послужит гарантией спасения жизней людей в регионе, подвергающемся атаке.

Слежка за океаном

Немного проще, чем с торнадо, обстоит дело с предсказанием других крупных катаклизмов - циклонов и цунами.

“Проще всего с тропическими циклонами, - поясняет Ротунно, - поскольку мы располагаем статистическими данными об их количестве, регулярности и интенсивности”.

Также ученые выявили некоторые закономерности между климатическими изменениями и увеличением количества циклонов.

Цунами, как выясняется, предсказать тоже проще, чем смерчи. Хотя еще несколько десятилетий назад и они казались возникающими из ниоткуда.

Цунами, как выясняется, предсказать тоже проще, чем смерчи

Особое внимание к теме цунами в научном мире сегодня приковано в связи с недавними чудовищными событиями в Японии. Природная атака разрушила 125 тыс. зданий. Океанские воды достигли на суше расстояния 10 км от побережья. Затопление привело к радиационной катастрофе на АЭС Фукусима-1.

Сегодня тема цунами вновь приковывает к себе внимание прессы благодаря скандальному отчету, опубликованному Комиссией по сейсмической безопасности штата Орегон.

Согласно этому документу, в создании которого принимали участие более 150 экспертов, в ближайшее время около северо-западного побережья США произойдет крупное землетрясение, и его следствием станет разрушительное цунами. Эксперты предполагают, что в результате этого катаклизма могут погибнуть более 10 тыс. человек, а материальный ущерб составит свыше $ 32 млрд.

Регион не принято считать сейсмоопасным, в отличие от Южной Калифорнии или той же Японии. Однако ученые знают, что в 1700 году здесь произошло землетрясение силой около 9,0-9,2 балла по шкале Рихтера.

В 2010-м группа американских геологов предсказала, что опасность повторения подобного катаклизма в ближайшие 50 лет составляет довольно высокие 37 %. Но новый отчет говорит о 100 %-й вероятности повторения чудовищного катаклизма.

Анализируя имеющиеся сейсмические данные, ученые предупреждают, что катастрофа спровоцирует огромное цунами, которое затронет побережье от Северной Калифорнии до Британской Колумбии

“Землетрясение произойдет вновь, - уверен один из авторов исследования, Кент Ю. - Вопрос только в том, как скоро это случится”.

Анализируя имеющиеся сейсмические данные, ученые предупреждают, что катастрофа спровоцирует огромное цунами, которое затронет побережье от Северной Калифорнии до Британской Колумбии. Основной удар придется на штат Орегон.

Определить место, силу и приблизительное время следующей катастрофы ученые могут благодаря компьютерным моделям, учитывающим известную статистику подобных катаклизмов в прошлом.

Это можно назвать первым уровнем предсказания катастрофы. Вторым уровнем является наложение на обширные прогнозы, основанные на статистике, актуальных данных о подземных толчках, пробуждении вулканов и прочих признаках сейсмической активности.

Землетрясения случаются с определенной периодичностью порой в сотни, а порой и в тысячи лет. Есть пускай и обширные, но все же ограниченные интервалы времени, по истечении которых катаклизмы неизбежно происходят, говорят эксперты.

“На текущий момент прошло около трех четвертей всех интервалов между крупными землетрясениями, которые должны были случиться в регионе за последние 10 тыс. лет”, - отмечает Джей Пэттон, один из авторов орегонского исследования.

На текущий момент прошло около трех четвертей всех интервалов между крупными землетрясениями, которые должны были случиться в регионе за последние 10 тыс. лет

В Юго-Восточной Азии, в западной и южной частях Тихого океана, где цунами бывают чаще, ученые располагают еще более детальной статистикой.

По словам австралийского сейсмолога Пола Соммервилля, показательно, что три разрушительных цунами произошли в последние годы (в Индонезии в 2004 году, в Чили в 2010-м и в Японии в 2011-м).

В среднем статистика указывает на то, что подземные толчки в Тихом океане провоцируют разрушительные цунами дважды в год и одно чудовищное (наподобие индонезийского, унесшего жизни 230 тыс. человек) - раз в 15 лет.

Несмотря на все эти знания вместе с системой раннего предупреждения, разработку которой ведут все страны, расположенные в зоне опасности, ученые по-прежнему неспособны предсказать, когда и где следует ожидать очередного подводного землетрясения, сталкивающего две тектонические плиты.

Система, работы над которой активизировались после событий 2011 года в Японии, включает в себя глубоководные сенсоры, помогающие ученым понять, каковы будут последствия подземного толчка.

Подводное землетрясение провоцирует гигантскую волну, лишь если сдвиг тектонических плит относительно друг друга производится по вертикали

Как отмечает Дэниел Джекс, сотрудник австралийского центра предупреждения о цунами, подводное землетрясение провоцирует гигантскую волну, лишь если сдвиг тектонических плит относительно друг друга производится по вертикали.

В апреле 2012 года неподалеку от побережья Суматры произошел толчок магнитудой 8,6, однако цунами не последовало. Толчок случился далеко от границ тектонических плит, и они двинулись в горизонтальной плоскости друг от друга. Благодаря датчикам системы раннего оповещения сигнал об опасности цунами был разослан уже через пять минут после подводного толчка.

Можно надеяться, что данная система позволит избежать таких чудовищных жертв, как в 2004 и 2011 годах, считают ученые.

Анатомия цунами

Убийственные волны рождаются в тысячах километров от тех мест, где они производят чудовищные разрушения. Предсказать их возникновение практически невозможно, несмотря на все усилия ученых

  1. Причиной появления почти 85% всех цунами становятся подводные землетрясения, в результате которых случается сдвиг морского дна. В движение приходит вся толща воды – от дна до поверхности, что и порождает серию сильных волн
  2. Высота волн в центре цунами колеблется от 10 см до 5 м
  3. Расстояние между соседними гребнями волн цунами может составлять до 1,5 тыс. км (обычное расстояние между гребнями волн - 30-40 м). По мере приближения к берегу дистанция между гребнями сокращается, но возрастает высота волн
  4. Упираясь в прибрежное дно, волна поднимается и закручивается. Высота волн у побережья может достигать 10 м, а у крутых берегов и в клинообразных бухтах - 50 м

 

Морские атаки

Каждое крупное цунами последнего столетия по причиненному ущербу может сравниться с небольшой войной

22.05.1960, Чили 
Магнитуда: 9,5
Число жертв, тыс. чел.: 2,2-6,0
Максимальная высота волны, м: 25,0 
Самое мощное землетрясение в истории наблюдений нанесло ущерб на сумму $ 400-800 млн и вызвало цунами у берегов Чили, Гавайев, Японии, Филиппин, Новой Зеландии, Австралии и Алеутских островов

16.08.1976, Филиппины, залив Моро 
Магнитуда: 8,1
Число жертв, тыс. чел.: 8,0
Максимальная высота волны, м: 8,5 
Цунами опустошило 700 км береговой линии острова Минданао и архипелага Сулу, нанесло значительный ущерб крупным городам Пагадиану и Замбоанге. Число раненых достигло 10 тыс.человек

12.12.1992, Индонезия, море Флорес 
Магнитуда: 7,8
Число жертв, тыс. чел.: 2,2
Максимальная высота волны, м: 26,2 
Волны врезались на 300 м вглубь острова Флорес, разрушив 18 тыс. домов. Около 1 тыс. человек погибли в крупном городе Маумере. Город Уиринг и ряд деревень были полностью затоплены

17.07.1998, Папуа - Новая Гвинея 
Магнитуда: 7
Число жертв, тыс. чел.: 2,2
Максимальная высота волны, м: 15,0 
Волна цунами охватила 30 км береговой линии, уничтожив три деревни. Прибережная территория площадью 100 кв. км полностью погрузилась в море. Более 1,1 тыс. человек были ранены

26.12.2004, Индийский океан 
Магнитуда: 9,0
Число жертв, тыс. чел.: 200-300
Максимальная высота волны, м: 50,9 
Одно из сильнейших в истории наблюдений землетрясений с гипоцентром в Индийском океане вызвало цунами у берегов 14 стран. Более 150 тыс. человек погибли на берегах Шри-Ланки, Индонезии, Таиланда и Индии, свыше 9 тыс. погибших - туристы

17.07.2006, Индонезия, о. Ява 
Магнитуда: 7,7
Число жертв, тыс. чел.: 0,7
Максимальная высота волны, м: 10,0 
Волны накрыли 180 км территории острова, сравняли с землей курортные постройки и рыбацкие поселения. Число раненых составило 9 тыс. человек

27.02.2010, Чили 
Магнитуда: 8,0 
Число жертв, тыс. чел.: 0,8
Максимальная высота волны, м: 11,2 
Волны цунами обрушились на 11 чилийских городов, наибольший ущерб нанесен Сантьяго. Разрушены и повреждены 1,5 млн домов,  материальный ущерб оценен в $ 15-30 млрд

11.03.2011, Япония 
Магнитуда: 9,0-9,1  
Число жертв, тыс. чел.: 15,9 
Максимальная высота волны, м: 40,5  
Стихия разрушила и повредила около 125 тыс. зданий и транспортную инфраструктуру. Вода достигла территорий на расстоянии 10 км от побережья. Повреждения на АЭС Фукусима-1 привели к крупной радиационной аварии

Данные информационно-справочной службы Корреспондента

***

Этот материал опубликован в №23 журнала Корреспондент от 14 июня 2013 года. Перепечатка публикаций журнала Корреспондент в полном объеме запрещена. С правилами использования материалов журнала Корреспондент, опубликованных на сайте Корреспондент.net, можно ознакомиться здесь.   

ТЕГИ: ученыежурнал Корреспондентстихияторнадо
Если вы заметили ошибку, выделите необходимый текст и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить об этом редакции.
powered by lun.ua

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Loading...

Корреспондент.net в cоцсетях