Спутник, известный как Surface Water Ocean Topography (SWOT), оказался в нужное время в нужном месте, когда 29 июля у Камчатского полуострова произошло землетрясение с магнитудой 8,8. Это событие стало шестым по силе землетрясением, зарегистрированным с 1900 года.
Статья, опубликованная в журнале The Seismic Record, сообщает, что спутник впервые запечатлел высококачественное изображение крупного цунами в зоне субдукции. Вместо ожиданий о простой волне, плавно распространяющейся по океану, данные показали сложную картину: волны взаимодействовали, рассеивались и распространялись по всему Тихому океану значительно более хаотично, чем предполагалось ранее.
Анхель Руис-Ангуло из Университета Исландии и его команда соединили данные спутника с показаниями глубоководных буев DART, расположенных вдоль пути цунами, что помогло уточнить оценки землетрясения, вызвавшего эти волны.
Руис-Ангуло сравнил данные SWOT с новыми очками. Ранее ученые могли видеть цунами только в определенных точках, используя буи DART, в то время как другие спутники фиксировали лишь узкую линию поперек цунами. SWOT же предлагает полосу шириной до 120 километров с беспрецедентным разрешением данных о поверхности моря.
Запущенный в декабре 2022 года в рамках совместной миссии НАСА и французского космического агентства, SWOT имеет главную задачу — провести первое глобальное исследование поверхностных вод планеты, включая океаны, реки и озера. Руис-Ангуло и его коллега Чарли де Марез более двух лет анализировали данные спутника, изучая повседневные океанские процессы, и не ожидали, что им удастся зафиксировать цунами.
Результаты исследования бросают вызов традиционному пониманию поведения крупных цунами. Обычно ученые описывали их как недисперсионные волны, предполагая, что они будут распространяться как единое целое, а не распадаться на множество волн. Данные SWOT ставят под сомнение эту теорию.
Когда исследователи сравнили спутниковые данные с компьютерными моделями, выяснилось, что модели, учитывающие дисперсию волн, более точно отражают реальную ситуацию, чем традиционные. Это значит, что основная волна может изменяться в зависимости от замыкающих волн по мере приближения к берегу, и данный эффект требует количественной оценки.
Также команда обнаружила расхождение между предсказанным и фактическим временем прибытия цунами, зафиксированным двумя буями DART. Один из датчиков зафиксировал цунами раньше ожидаемого, а другой — позже.
Анализ данных буев позволил команде пересмотреть источник цунами. Выяснилось, что разрыв при землетрясении распространился дальше на юг, чем считалось ранее, охватывая примерно 400 километров, что значительно больше, чем 300 километров, указанные в других моделях.
Диего Мельгар, соавтор исследования, отметил, что после катастрофического землетрясения магнитудой 9,0 в Японии в 2011 году стало очевидно, что данные о цунами содержат ценную информацию для определения границ скольжения на малых глубинах. Его лаборатория и другие исследовательские группы работают над тем, чтобы включить данные DART в анализ землетрясений и цунами, но это пока не стало стандартной практикой.
Мельгар подчеркнул, что объединение различных типов данных критически важно. Гидродинамические модели, необходимые для моделирования DART, сильно отличаются от моделей распространения сейсмических волн, используемых для анализа данных о твердой Земле, но максимальное смешение типов данных является ключом к точности прогнозов.
Зона субдукции Курил и Камчатки является источником одних из самых мощных цунами в истории, включая разрушительное событие 1952 года, вызванное землетрясением магнитудой 9,0, которое привело к созданию международной системы предупреждения о цунами. Эта система также выпустила предупреждения во время событий 2025 года.
Руис-Ангуло выразил надежду, что результаты подобных исследований в будущем станут основой для необходимости спутниковых наблюдений, которые смогут прогнозировать цунами в реальном или почти реальном времени.
