Снимок с Sentinel-2 от Copernicus: фьорд Диксона в Восточной Гренландии. Источник: Thomas Monahan
16 сентября 2023 года мир потряс необычный сейсмический сигнал. Он возникал каждые 90 секунд как по часам и продолжался 9 дней подряд.
Месяц спустя аналогичный сигнал появился вновь и длился ещё неделю, прежде чем исчезнуть.
Учёные установили, что эти сейсмические аномалии были вызваны двумя масштабными оползнями, которые пронеслись по отдалённому фьорду в Восточной Гренландии. Обвал скально-ледниковых масс вызвал мегацунами, высота которых достигала 200 метров и которые даже повредили пустую военную базу.
Исследователи считают, что эти гигантские волны вызвали «сейшу» (произносится как «сэйш») или стоячую волну, которая плескалась взад и вперёд во фьорде, ударяясь о его берега, как о барабан, и создавая очень длинные сигналы.
Однако датское военное судно, проводившее съёмку фьорда Диксона всего через 3 дня после первого сейсмического события, такой волны не заметило. До сих пор единственными доказательствами были аналитические и численные модели.
Но спутниковые наблюдения нового поколения теперь подтвердили существование этих стоячих волн, которые повышали и понижали уровень воды во фьорде до 2 метров.
Исследование, представляющее результаты, было опубликовано в журнале Nature Communications.
Оползни были вызваны истончением ледникового льда в долине, вызванным изменением климата, которое, по словам ведущего автора исследования Томаса Монахана, аспиранта факультета инженерных наук Оксфордского университета в Великобритании, приводит к новым, невиданным ранее экстремальным явлениям.
«Эти экстремальные явления быстрее всего меняются в отдалённых районах, таких как Арктика, где наша способность измерять их с помощью физических датчиков ограничена», — говорит Монахан.
«Это исследование показывает, как мы можем использовать следующее поколение технологий спутниковых наблюдений Земли для изучения этих процессов».
Исследователи использовали данные, собранные спутником Surface Water Ocean Topography (SWOT), чтобы сделать это открытие.
«SWOT меняет правила игры для изучения океанических процессов в таких регионах, как фьорды, которые предыдущим спутникам было трудно исследовать», — говорит Монахан.
Спутниковая альтиметрия измеряет высоту поверхности Земли (включая океан), фиксируя, сколько времени требуется радиолокационному импульсу, чтобы пройти от спутника до поверхности и обратно.
Обычные спутниковые альтиметры недостаточно чувствительны, чтобы обнаружить стоячие волны. Но передовой радиолокационный интерферометр Ka-диапазона спутника SWOT позволил ему измерять уровень океана и поверхностных вод с беспрецедентным разрешением — каждые 2,5 метра на площади шириной 50 километров.
Команда составила карты высот поверхности моря для различных моментов времени и выявила поперечные склоны, на которых высота поверхности моря увеличивалась или уменьшалась до 2 метров. Эти склоны шли в противоположных направлениях, показывая, что вода перемещалась вперёд и назад через канал.
Соавтор, доктор Томас Эдкок, профессор инженерных наук в Оксфорде, говорит: «Это исследование является примером того, как следующее поколение спутниковых данных может разрешить явления, которые оставались загадкой в прошлом.
«Мы сможем получить новое представление об океанических экстремумах, таких как цунами, штормовые нагоны и аномальные волны», — говорит он.
«Однако, чтобы максимально использовать эти данные, нам потребуется внедрять инновации и использовать как машинное обучение, так и наши знания физики океана для интерпретации новых результатов».