Hvis du ikke var på østkysten under orkanen Sandy, har du sandsynligvis oplevet katastrofen gennem elektroniske midler: TV, radio, internettet eller telefonopkald. Da folk overalt i landet sporer stormen ved at lytte til information, der blev udsendt gennem elektromagnetiske bølger, rejste en anden slags bølge, produceret af selve stormen, under deres fødder.
Keith Koper og Oner Sufri, et par geologer ved University of Utah, bestemte for nylig, at nedbruddet af massive bølger mod Long Island, New York og New Jersey - såvel som bølger, der rammer hinanden offshore - genererede målbare seismiske bølger over meget af USA, så langt væk som Seattle. Som Sufri vil forklare, når de præsenterede holdets foreløbige konklusioner i dag under Seismological Society of America's årlige møde, analyserede de data fra et landsdækkende netværk af seismometre for at spore mikroseismer, svage rystelser, der spreder sig gennem jorden som et resultat af stormbølgernes styrke.
Holdet konstruerede en video (nedenfor) af målingerne fra 428 seismometre i løbet af et par dage før og efter stormen ramte. Oprindeligt, da den rejste nogenlunde parallelt med østkysten, forblev aflæsningerne relativt stabile. Derefter, ”da stormen vendte vest-nordvest, ” sagde Sufri i en pressemeddelelse, “seismometrene lyser op.” Gå til ca. 40 sekunder ind i videoen for at se det mest dramatiske seismiske skift, når stormen kroker mod kysten:
Mikroseismerne, der er vist i videoen, adskiller sig fra bølgerne, der er genereret af jordskælv. Sidstnævnte ankommer pludselig i tydelige bølger, mens mikroseismerne, der blev resultatet af Sandy, ankom kontinuerligt over tid, mere som en subtil baggrundsvibration. Det gør konvertering af disse bølger til den øjeblikkelige størrelsesskala, der blev brugt til at måle jordskælv noget kompliceret, men Koper siger, at hvis energien fra disse mikroseismer blev komprimeret til en enkelt bølge, ville den registrere sig som en 2 eller 3 på skalaen, sammenlignelig med en mindre jordskælv, der kan mærkes af nogle få mennesker, men som ikke forårsager skader på bygninger.
Den seismiske aktivitet toppede sig, når Sandy ændrede retning, siger forskerne, hvilket udløste en pludselig stigning i antallet af bølger, der løber ind i hinanden offshore. Disse skabte massive stående bølger, der sendte betydelige mængder af tryk ned i bundbunden og ryste jorden.
Det er ikke ualmindeligt, at andre begivenheder end jordskælv genererer seismiske bølger - Orkanen Katrina producerede ryster, der blev mærket i Californien, jordskred er kendt for at have forskellige seismiske signaturer, og meteoren, der styrtede ned i Rusland i februar, producerede bølger også. En af grundene til, at læsningerne fra Sandy er videnskabeligt interessant, er imidlertid potentialet for, at denne type analyse en dag kan bruges til at spore en storm i realtid som et supplement til satellitdata.
Denne mulighed aktiveres af det faktum, at et seismometer registrerer seismisk bevægelse i tre retninger: lodret (op-og-ned-ryster) såvel som nord-syd og øst-vest bevægelse. Så hvis for eksempel det meste af rysten, der detekteres af et seismometer på et sted, er orienteret nord-syd, indikerer det, at kilden til den seismiske energi (i dette tilfælde en storm) er placeret enten nord eller syd for enheden, snarere end øst eller vest.
Et landsdækkende netværk af seismometre - såsom Earthscope, det system, der blev brugt til denne forskning og i øjeblikket stadig udvides - kunne til sidst give kapaciteten til at præcisere en storms centrum. ”Hvis du har nok seismometre, kan du få nok data til at få pile til at pege på kilden, ” sagde Koper.
Satellitter kan selvfølgelig allerede lokalisere en orkanens øje og lemmer. Men at lokalisere stormens energiske centrum og kombinere det med satellitobservationer af stormens omfang kan til sidst give forskere mulighed for at måle energien, der frigives af en orkan i realtid, når stormen udvikler sig. I øjeblikket bruges Saffir-Simpson-skalaen til at kvantificere orkaner, men der er flere kritik af det - det er udelukkende baseret på vindhastighed, så det overser den samlede størrelse af en storm og mængden af nedbør i producerer. Inkludering af den rå seismiske energi frigivet af en storm kan være en måde at forbedre fremtidige orkanklassificeringsordninger på.
Udsigten til, at seismometre (instrumenter, der typisk bruges til at detektere jordskælv), anvendes til at supplere satellitter i sporing af storme er også interessant på grund af en nylig tendens i den nøjagtige modsatte retning. Sidste måned blev satellitdata brugt for første gang til at opdage et jordskælv ved at samle ekstremt lave lydbølger, der rejste fra episentret gennem det ydre rum. Det ser ud til, at feltene meteorologi og geologi hurtigt samles, hvilket afspejler den virkelige verden interaktion mellem Jorden og atmosfæren der omgiver den.
