Таким же образом сильные штормы – такие как Суперсторм Сэнди – могут оставить подпись в форме ряби на морском дне.Известный как bedforms ряби, эти маленькие, динамические выпуклости сформированы, когда волны производят ток, который колеблется назад и вперед на морском дне, помешивая отложения и песок. Чем больше расстояние между последовательными волнами на поверхности воды, теоретически, тем больше расстояние между пиками ряби на дне океана ниже.
По словам Картера Дюваля, Университета Делавэрского докторанта, изучающего океанографию, способность иметь размеры и интерпретировать эту рябь может помочь ученым понять штормы, которые уже произошли, и также могут помочь модели ученых и предсказать, как будущие штормы будут вести себя.Дюваль – ведущий автор работы, недавно опубликованной в журнале Continental Shelf Research, детализируя использование алгоритма отпечатка пальца, чтобы более точно предсказать, какие bedforms ожидались бы со штормом размер и величина Сэнди.
Соавторы на бумаге включают Искусство Trembanis, адъюнкт-профессор океанографии в Колледже UD Земли, Океана, и Окружающей среды, и Адама Скарка, бывшего студента Trembanis, который является теперь доцентом геологии в Университете штата Миссисипи.Работа – часть более широкого исследования, начатого Trembanis и коллегами в 2012 и спонсируемый Офисом Военно-морского Исследования, чтобы исследовать экосистему и создать подробные карты морского дна в Рифе Redbird, искусственный риф приблизительно 16 миль недалеко от берегов индийского речного Входного отверстия. humanmade структура состоит из старых вагонов метро, буксирных судов, шин и военных транспортных средств трактата, которые обеспечивают среду обитания для морских организмов, поощряя развлекательную рыбалку и дайвинг.Исследователи нанесли на карту Риф Redbird каждый год с 2008, кроме 2014.
В 2012 они поместили датчики и другие инструменты в Рифе Redbird только до урагана Сэнди, чтобы измерить волны, ток и пласты песка на морском дне. В разгар шторма инструменты сделали запись волн более чем 24 фута высотой и тока, мчащегося назад и вперед через морское дно на уровне 5,2 футов в секунду.
Согласно Trembanis, чтобы предсказать эрозию, штормовую волну и сверхмытье на пляже, ученые должны правильно предсказать, как волна изменится, поскольку это преодолевает континентальный шельф. Это особенно верно на Восточном побережье, которое характеризуется широким, мелким континентальным шельфом.
«На практических уровнях, если мы собираемся соответственно предсказать и смоделировать, как штормы собираются вести себя, нам необходимо определить параметры ряби, такие как длина волны и ориентация к береговой линии, с точностью. Пока мы не начали использовать алгоритм отпечатка пальца, у нас не было достаточно сильных инструментов, чтобы сделать это», сказал Трембэнис.
Штормы как Джонас, Хоакин и Сэнди, он продолжал, все содержавшие волны так долго, что они начали чувствовать рябь на дне океана почти 85 миль на расстоянии от берега. Рябь замедляет волны и ток, существенно изменяя способ, которым они сгибают и теряют энергию, когда они путешествуют через океанскую полку – и в конечном счете, как волны ломаются и заканчиваются на пляже.Часть обработки алгоритма отпечатка пальца – или работа – должна отфильтровать области, которые невыразительны и сосредотачиваются только на областях со структурой или направленностью. Это усилило анализ данных исследователей, потому что он только сосредотачивается на областях с рябью.
Алгоритм может также сказать ученым, где нет ряби, которая может указать на области, где есть, «обыскивают», означая эрозию или скрытые объекты как шахта, трубопровод, кораблекрушение или даже невзорвавшееся постановление. Новые разработкиПо словам Дюваля, существующие модели предсказывают, что, когда шторм начинает уменьшаться, рябь уменьшит в размере из-за меньших условий волны. Однако использование алгоритма отпечатка пальца, чтобы проанализировать данные, собранные во время урагана Сэнди в Рифе Redbird, показало, что рябь на самом деле заморозилась в самой высокой энергии шторма.
«Так не только были мы видящий отчет шторма, но самой энергичной части шторма. Это очень важно для записи динамики шторма», объяснил Дюваль.Работа Дюваля сосредоточилась на распространении алгоритма отпечатка пальца, чтобы помочь исследователям проанализировать появление ряби, определенно, была ли рябь прямой или кривой или что-то еще.
Пересматривание Рифа Redbird многократно более чем год, чтобы провести измерения и рассмотрение этих мелких подробностей по большим площадям, он объяснил, могут помочь ученым понять длительные последствия шторма, особенно как рябь изменяется со временем.Спустя месяцы после Суперсторм Сэнди, например, многая из меньшей ряби, которая первоначально присутствовала, исчезла, и большая рябь была сглажена в то, что Трембэнис называет «рябью пережитка».«Рябь пережитка, которая оставлена позади, может стать отправной точкой для следующего шторма, или потому что они несколько тверды, они могут замедлить будущие штормы», сказал Трембэнис. Понимание их направленности, он продолжал, важно для различения двух.
Водя пальцем через 3D печатную модель части рифа, созданного из батиметрических изображений гидролокатора и других данных, собранных после шторма, Дюваль остро знает о широко распространенных географических и структурных изменениях, вызванных Суперсторм Сэнди.«Это дает Вам перспективу, которую Вы не можете получить, смотря на два – или трехмерная карта на экране», говорит Дюваль. «Не только может мы смотреть на поверхность, но также и структуру также».
Это также напоминает Дювалю и Трембэнису своевременности работы, что они делают.По данным американского Агентства по охране окружающей среды, увеличенные концентрации парникового газа, как ожидают, «увеличат частоту, интенсивность и/или продолжительность экстремальных явлений».«Для Центральной Атлантики, nor’easters действительно доминирующий шторм. То, что мы видели, оглядываясь назад на отчеты, – то, что у условий энергетического уровня, которые мы измерили во время урагана Сэнди, есть два с половиной к трехлетнему интервалу повторения», сказал Трембэнис.
По совпадению исследователи недавно обнаружили существенные изменения на территории Redbird от метели Джонас, включая часть самой большой ряби, которую они когда-либо видели. Большая морская баржа, которая ранее была не перемещена во время Сэнди и любого другого шторма также, казалось, вращалась приблизительно 60 градусов и переместила приблизительно 160 футов январским штормом согласно последним изображениям.
Одна вещь наверняка: исследователи UD будут следить за рябью и что они могли бы показать о беспрецедентных метеорологических картах вперед.