Гигантские волны — одна из которых достигала 650 футов (200 метров) в высоту, или половины высоты Эмпайр-стейт-билдинг, — вошли в Диксон-фьорд Восточной Гренландии и раскачивались взад-вперед в течение девяти дней в сентябре 2023 года, посылая сейсмические волны, отражающиеся от земной коры.
Изначально сигнал был загадкой для ученых, но наземные и спутниковые снимки показали , что вероятным виновником являются оползни во фьорде. Эти оползни вызвали волны, известные как сейши, после вызванного изменением климата таяния ледника за фьордом. Однако прямых доказательств этих сейш не было найдено.
Теперь эта теория подтверждена новым спутником, который отслеживает воду на поверхности океана. Результаты исследования были опубликованы во вторник (3 июня) в журнале Nature Communications.
«Изменение климата приводит к появлению новых, невиданных ранее экстремальных явлений», — заявил ведущий автор исследования Томас Монахан, аспирант факультета инженерных наук Оксфордского университета. «Эти экстремальные явления быстрее всего меняются в отдаленных районах, таких как Арктика, где наши возможности по их измерению с помощью физических датчиков ограничены. Данное исследование показывает, как мы можем использовать следующее поколение спутниковых технологий наблюдения Земли для изучения этих процессов».
Обычно ученые изучают движение волн цунами с помощью метода спутниковой альтиметрии, при котором на поверхность океана с орбиты посылаются радиолокационные импульсы для измерения высоты волны на основе времени, которое требуется для возвращения импульсов.
Но поскольку спутники имеют большие промежутки в покрытии, а их приборы могут измерять только то, что находится под ними, они не могут измерить разницу в высоте воды в замкнутых областях, таких как фьорд.
Чтобы подтвердить существование сейш, ученые обратились к данным, полученным с помощью нового спутника Surface Water and Ocean Topography (SWOT), совместного проекта НАСА и французского космического агентства CNES. Спутник, запущенный в декабре 2022 года, использует прибор под названием Ka-диапазонный радарный интерферометр (KaRIn), чтобы составить карту 90 % воды на поверхности океана.
KaRIn работает с помощью двух антенн, установленных на штангах с каждой стороны спутника, чтобы триангулировать обратные сигналы радарных импульсов с беспрецедентной точностью, измеряя уровень воды с разрешением до 8,2 фута (2,5 м) вдоль дуги длиной 30 миль (50 км).
Данные SWOT, полученные над фьордом во время двух мегацунами, показали два поперечных склона, движущихся в противоположных направлениях, что подтверждает их наличие. Сейсмические наблюдения, проведенные за тысячи миль, а также данные о погоде и приливах позволили исследователям реконструировать волны и окончательно связать их с загадочными сейсмическими сигналами.
«Это исследование — пример того, как следующее поколение спутниковых данных может разрешить явления, которые в прошлом оставались загадкой», — сказал соавтор Томас Адкок, профессор инженерных наук Оксфордского университета, в своем заявлении.
«Мы сможем по-новому взглянуть на такие экстремальные явления в океане, как цунами, штормовые нагоны и причудливые волны», — добавил он. «Однако, чтобы извлечь максимальную пользу из этих данных, нам нужно будет внедрить инновации и использовать машинное обучение и наши знания о физике океана для интерпретации новых результатов».
