ریاضیدانان بینش جدیدی در مورد سونامی ارائه می دهند

فرمول ریاضی جدیدی که می تواند برای هشدار قبلی درباره محل احتمال وقوع سونامی و میزان مخرب بودن آن استفاده شود، توسط دانشمندان دانشگاه نیوکاسل کار شده است.

این تحقیق به رهبری پروفسور رابین جانسون از دانشگاه نیوکاسل، ناشی از فاجعه سونامی روز باکس در سال 2004 بود که جوامع ساحلی در اندونزی، سریلانکا، هند و تایلند را ویران کرد.

در این مثال، یک زلزله در اعماق اقیانوس باعث ایجاد یک موج سطحی طولانی شد که منجر به شش جبهه موج عظیم، یکی پس از دیگری شد.

از میان این امواج، سومین و بزرگترین موجی بود که بیشترین ویرانی را به بار آورد و با سرعتی وحشتناک به سواحل برخورد کرد. با رسیدن به ارتفاع 20 متری، این موج است که قطاری را هنگام حرکت در امتداد خط ساحلی سریلانکا از ریل خود بلند کرد و تقریباً 1000 نفر را کشت.

پروفسور جانسون و همکارش پروفسور آدریان کنستانتین، مستقر در دانشگاه وین، اتریش، احساس کردند که اگر ما بتوانیم بیشتر در مورد نحوه رفتار این امواج آب طولانی درک کنیم، می‌توانیم پیش‌بینی کنیم که ممکن است به کجا برخورد کنند و چقدر ویرانگر هستند..

تحقیق آنها در مجله علمی Fluid Dynamics Research منتشر شده است.

پروفسور جانسون، استاد ریاضیات کاربردی در دانشگاه نیوکاسل، توضیح داد: "آنچه که ما دریافتیم این بود که تعداد و ارتفاع امواج سونامی که به خط ساحلی برخورد می کنند، به شکل مهمی به شکل موج سطحی اولیه در آب های عمیق بستگی دارد."

"از این طریق می توان تشخیص داد که آیا یک "تقار" یا یک "قله" موج اصلی است. نزدیک شدن به سونامی.

"اگر یک قله موج پیشرو باشد، هیچ هشداری جز یک دیواره آب که به سرعت نزدیک می شود وجود ندارد.

"به طور بالقوه این می تواند اطلاعات حیاتی برای مناطقی که با یک فاجعه قریب الوقوع روبرو هستند ارائه دهد."

هدف اصلی کار ارائه یک نظریه جدید برای امواج بسیار طولانی در اعماق متغیر، به ویژه سونامی بود.

تاکنون رفتار این نوع موج با استفاده از نظریه سالیتون توضیح داده شده است، اما پروفسور جانسون می گوید که او سال ها شک داشت که بتواند رفتار چنین موج بزرگی را دقیقاً محاسبه کند.

"مشکل این است که برای درک دقیق نحوه حرکت و رفتار یک موج سونامی باید بدانید که چگونه در اعماق اقیانوس شروع شده است و ما هرگز نمی توانیم آن را در هیچ مورد خاصی بدانیم."

"با این حال، می توان فعالیت های لرزه ای را رصد کرد و سپس به مناطق آسیب پذیر ساحلی هشدار داد که سونامی در راه است.سنسورهای خودکار چند سالی است که در اقیانوس آرام هستند و اکنون سنسورها در اقیانوس هند قرار گرفته اند."

تحقیق نشان می‌دهد که تعداد قله‌ها و فرورفتگی‌ها در آشفتگی اولیه در دریا، تعداد جبهه‌های موجی را تعیین می‌کند که شیب‌دار و در نهایت امواج سونامی تولید می‌کنند.

پروفسور جانسون گفت که با محاسبه تعداد امواجی که به هم می پیوندند یا به هم می پیوندند، زیرا امواج سریعتر به امواج کندتر می رسند، می توان پیش بینی کرد که امواج نهایی با چه تعداد و چقدر بزرگ و سریع برخورد می کنند. خط ساحلی خواهد بود.

"ما نشان داده‌ایم که می‌توان از الگوی موج اولیه برای بررسی چگونگی تکامل موج و مهمتر از همه، نحوه تعامل آن با حرکات پیچیده نزدیک در ساحل برای تولید سونامی‌هایی که تجربه می‌کنیم، استفاده کرد. او توضیح می دهد.

"با تاخیر زمانی شاید دو یا سه ساعت بین آغاز موج اولیه و برخورد سونامی به ساحل، این می تواند حیاتی باشد."