Hoe klimaatsverandering groot grondverskuiwings en mega-tsoenami's kan veroorsaak - nuus oor klimaatimpak
Ryan P. Mulligano en Andy Take
Mense ondersoek die skade na 'n tsoenami in 'n dorpie in Sumur, Indonesië, op 24 Desember 2018. (AP Photo / Fauzy Chaniago)
Net meer as 60 jaar gelede spoel 'n reuse golf oor die nou inlaat van Lituabaai, Alaska, die bos neergeslaan, twee vissersbote gesink en twee lewens geëis.
'N Nabygeleë aardbewing het 'n rotsstorting in die baai veroorsaak, wat skielik groot hoeveelhede water verdring het. Die groot grondversuim het 'n hoogte van meer as 160 meter bereik en 'n aanloop veroorsaak (die vertikale hoogte wat 'n golf teen 'n helling bereik) van 524 meter bo seespieël. Stel u voor vir perspektief tot die hoogte van die CN Tower in Toronto (553 meter) of One World Trade Center in New York (541 meter).
Groot grondverskuiwings, soos die wat in 1958 op Lituabaai getref het, is mengsels van rots, grond en water wat baie vinnig kan beweeg. As 'n grondverskuiwing 'n watermassa tref, kan dit golwe genereer, veral in bergagtige kusgebiede, waar steil hellings 'n voor, meer of reservoir ontmoet. Alhoewel mega-tsoenami's dikwels is sensasionaliseer in die nuus, werklike en wetenskaplik gedokumenteerde gebeure motiveer nuwe navorsing.
Aan die einde van Julie het a Aardbewing met 'n sterkte van 7.8 naby Perryville, Alaska, het 'n tsoenami-waarskuwing vir Suid-Alaska, die Aleoetiese eilande en die Alaskan-skiereiland veroorsaak. En wetenskaplikes het onlangs gewaarsku dat a die terugtrekking van die gletser in 'n fjord in Prince William Sound, Alaska, het die risiko van 'n grondverskuiwing en tsoenami verhoog in 'n gewilde visvang- en toerismegebied nie ver van die stad Whittier nie.
Internasionale navorsingspogings is dringend aan die gang om hierdie belangrikste natuurlike gevare beter te verstaan. Dit is van kritieke belang, aangesien klimaatsverandering daartoe kan bydra om die aantal en grootte van hierdie gebeure te verhoog.
Onlangse reuse golf gebeure
Geaktiveer deur óf 'n aardbewing of hoër as normale reënval, het nog 'n massiewe grondverskuiwing in Alaska plaasgevind in 2015. Hierdie een was in Taan Fiord, 500 kilometer oos van Anchorage. Hierdie gebeurtenis was so kragtig dat dit 'n enorme hoeveelheid energie vrygestel het en as 'n aardbewing met 'n sterkte van 4.9 geregistreer is, ongeveer gelyk aan die plofkrag van 340 ton TNT.
Die stortvloed in die water was so sterk dat dit ontstaan ​​het seismiese seine wat by moniteringstasies in die Verenigde State en regoor die wêreld opgespoor is. Die impak het 'n golf met 'n aanloop van 193 meter. Gelukkig is die gebied afgeleë en is niemand dood nie.
Die 2017 grondverskuiwing in Karrat Fiord, Groenland, was dodelik. Dit het 'n tsunami van 90 meter op die trefplek genereer. Hierdie golf het 30 kilometer na die gemeenskap van Nuugaatsiaq voortgeplant, dit uitgewis en vier mense doodgemaak. Ander groot verskuiwings in die golf het onlangs plaasgevind Noorweë en British Columbia.
Tsoenami's word ook gegenereer deur ander meganismes, insluitend aardbewings, vulkaniese ineenstorting en onderzeeërs. Aardbewings kan massiewe duikbootverskuiwings veroorsaak, wat blyk dat dit 'n belangrike bydrae lewer tot die maksimum aanloop tot tsoenami. Dit het plaasgevind toe aardbewings toegeslaan het Japan in 2011 en Nieu-Seeland in 2016, wat in elk geval 'n aanloop van 40 meter en sewe meter tot gevolg het.
Voorspel die golfgrootte
Groot vloedvliegtuie is moeilik of onmoontlik om in die veld te meet. Hulle kom gewoonlik voor in bergagtige streke met baie steil hellings, en is dus gewoonlik ver van groot stede af. Geoloë het baie van die gevalle gedokumenteer deur die aanloophoogtes of afsettings van bome en rotse wat van die hange afgespoel het, te karteer, soos in Taan Fiord.
Maar hierdie natuurlike gevare hou 'n groot bedreiging vir die samelewing in. Wat as 'n grondverskuiwing in 'n reservoir 'n golf skep wat 'n dam oorsteek? Dit gebeur in 1963 in Vajont, Italië, wat meer as 2,000 XNUMX mense doodmaak wat stroomaf gewoon het.
Dit is van kardinale belang om beter te verstaan ​​hoe grondverskuiwings golwe genereer. Eksperimentele studies is 'n manier om insig in hierdie golwe te kry. Laboratoriumtoetse het gelei tot empiries vergelykings om die grootte te voorspel van grondverskuiwende tsoenami's.
Onlangse navorsing met gedetailleerde metings met behulp van hoëspoed digitale kameras help om die kontroles van die grondverskuiwingseienskappe op die generasie van golwe. Dit het gelei tot nuwe navorsing aan die Queen's University wat die teoretiese begrip van hoe verbeter het grondverskuiwings dra momentum oor na water en golwe genereer.
Die golfgrootte hang af van die dikte en spoed van die glybaan by impak. Die vorm van hierdie golwe kan nou voorspel word, tesame met die golfamplitude (die afstand van rus tot kruin), en gebruik word as invoer vir rekenaarmodelle vir golfvoortplanting en volledige simulasie van die opwekking van grondgolf. Hierdie modelle kan help om die gedrag van golwe op die laboratoriumskaal en op die veldskaal in kusomgewings.
Vorige en toekomstige gebeure
Sedert 1900 daar was agt bevestigde massiewe golfgebeurtenisse waar groot grondverskuiwings golwe van meer as 30 meter hoog opgelewer het. Twee hiervan het in die 100's tot meer as 1930 sterftes in Noorweë gelei. Van hierdie agt belangrike gebeure het vier sedert 2000 plaasgevind.
Redders help 'n jong meisie en haar gesin tydens 'n ontruiming van huise op die Sebuku-eiland, Indonesië. Op 22 Desember 2018 het die flank van die vulkaan Anak Krakatau misluk, wat 'n tsoenami veroorsaak het wat meer as 400 mense doodgemaak het. (AP Photo / Fauzy Chaniago)
Ander gebeure met kleiner golwe het egter meer bevolkte kuste verwoes. Byvoorbeeld, die ineenstorting van die Anak Krakatau-vulkaan in 2018 het 'n tsoenami aan die kus van Indonesië gegenereer wat veroorsaak het 400 slagoffers en groot infrastruktuurskade.
Sal meer van hierdie gebeure in die toekoms plaasvind? Klimaatsverandering kan die frekwensie en omvang van hierdie natuurlike gevare beïnvloed.
'N Verwarmende klimaat verander beslis op baie maniere die noordelike en alpiene omgewings. Dit kan insluit Ontdooiing van permafrost, retreating gletsers en ysberg kalwing, meer gereelde vries-ontdooi siklusse en verhoogde reënval of ander hidrouliese snellers. Al hierdie dinge kan bydra tot destabiliserende rotshange en verhoog die risiko van 'n groot grondverskuiwing in water.
Hierdie natuurlike gevare kan nie voorkom word nie, maar skade aan infrastruktuur en bevolkings kan tot 'n minimum beperk word. Dit kan bereik word deur wetenskaplike begrip van die fisiese prosesse, terreinspesifieke ingenieursrisiko-ontleding en kusbestuur van gevaargevoelige streke.
Ryan P. Mulligan, Medeprofessor in siviele ingenieurswese, Queen's University, Ontario en Andy neem, Professor, Departement Siviele Ingenieurswese, Queen's University, Ontario