Vulkan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai u Tongi je 15. januara 2022. eksplodirao, ispuštajući velike količine energije u atmosferu i okean, izazvavši cunamije širom Tihog okeana. Naučnici iz Jedinice za šokove, solitone i turbulenciju na Okinavskom institutu za nauku i tehnologiju (OIST) proučavali su poremećaje u atmosferi i okeanu tokom ovog događaja i razvili model za poboljšanje trenutnih sistema za rano upozoravanje na cunami. Njihovi nalazi su objavljeni u časopisu Journal of Fluid Mechanics.
Stiven Vin, istraživač u jedinici i prvi autor istraživačkog članka, izjavio je: „Važno je znati kako se atmosferski talas menja u vremenu da bi se napravila tačna predviđanja koja bi bila od koristi za sisteme upozorenja.“
Za razliku od običnog cunamija izazvanog brzim pomeranjem morskog dna, na velike talase izazvane eksplozijom Tonge takođe je uticao talas pritiska širok stotinama kilometara koji je pušten u atmosferu. Talas atmosferskog pritiska se prvo pomerio naviše, a zatim se proširio napolje putujući u proseku brzinom od 1.141 km/h, oko 400 km/h brže nego što običan cunami može da putuje u dubokoj vodi.
Putovao je oko Zemlje izazivajući talase čak do Sredozemnog mora. „Ovo je bio prvi događaj ove vrste koji je detaljno zabeležen savremenim instrumentima“, izjavio je prof. Emil Tuber, vođa Odeljenja za šokove, solitone i turbulencije. Simulacija eksplozije vulkana Tonga 2022. koja prikazuje atmosferski talas i generisane talase cunamija koristeći novi model razvijen u OIST-u (desno) u poređenju sa globalnim infracrvenim satelitskim podacima događaja (levo). Zasluge: Okinavski institut za nauku i tehnologiju
Kako atmosferski talas putuje iznad okeana, on pomera vodno telo ispod, stvarajući talase koji putuju brže od običnog cunamija. „Uobičajeno, talas cunamija stvoren u Pacifiku ne bi stigao do Mediterana jer bi morao da putuje oko kopnenih masa da bi stigao tamo, ali atmosferski talasi nisu ograničeni, putujući preko tih kopnenih masa“, dr Adel Sarmiento, postdoc istraživač u jedinici objasnio. Zbog toga talas može doseći svuda u svetu i ima širi uticaj od običnog cunamija.
Naučnici su koristili merenja sa događaja u Tongi da bi potvrdili svoj model i koristili najsavremeniji kod, dNami , koji je zajedno razvio dr Nikolas Alferez sa Nacionalnog konzervatorijuma za umetnost i metije u Parizu, Francuska, za brzu simulaciju Zemlju tokom događaja koristeći superkompjuter na OIST-u. Kod (dostupan na GitHub-u) im omogućava da kreiraju simulacije u finoj rezoluciji, brže od realnog vremena, tako da su korisne za poboljšanje sistema upozorenja u budućnosti.
Profesor Touber je objasnio da oni sada mogu preciznije da predvide vreme dolaska i visinu talasa na određenu lokaciju i brzo identifikuju područja visokog rizika. Animacija talasa cunamija izazvanih talasom atmosferskog pritiska, kao što je onaj izazvan eksplozijom vulkana Tonga 2022. i kako ga mogu otkriti sateliti koji posmatraju Zemlju.
Uragani i tajfuni takođe mogu izazvati poremećaje u atmosferi koja je u interakciji sa morem, uzrokujući značajne promene nivoa vode koje će uticati na obale.
„Sa našim modelom možemo istražiti šta bi se moglo desiti sa protokom vode dok se približava obali ako se nivo mora promeni za određenu količinu sa određenim tipičnim uslovima oluje,“ rekao je prof. Touber. „Ovo može pomoći u odlučivanju o vrsti obalskih odbrambenih sistema koji bi trebalo da budu postavljeni za olujne udare.
Nadamo se da će ovaj prediktivni model omogućiti priobalnim zajednicama da se bolje pripreme i reaguju na cunamije i spasu živote.
