Сотрудники Университета Париж VII им. Дидро и Комиссариата атомной энергетики (Франция) показали, как с помощью спутниковых GPS-сигналов можно наблюдать за распространением цунами.

В открытом океане высота волн цунами, как известно, измеряется сантиметрами и десятками сантиметров, зато их длина может составлять несколько сотен километров. Огромные области поверхности океана практически синхронно опускаются и поднимаются, создавая в атмосфере распространяющуюся вертикально волну, амплитуда которой постепенно увеличивается.

Изменение типичных характеристик волн цунами при перемещении в сторону берега.

Авторы работали с данными по цунами, инициированными землетрясениями 2006 года на Курильских островах, 2009 года в Самоа и недавним чилийским землетрясением магнитудой 8,8. В последнем случае высота волны в открытом океане составляла около 10 см. «На высоте в 300–350 км атмосферная волна была «усилена» как минимум в 10 000 раз, — говорит участница исследования Люси Роллан (Lucie Rolland). — Десять сантиметров, таким образом, преобразовались в километровое смещение».

При встрече такой волны с ионосферой — верхним слоем атмосферы, в котором газы ионизуются солнечным излучением, — происходит заметное сжатие последней. Следствием этого становится изменение концентрации свободных электронов, что в свою очередь влияет на GPS-сигнал. В результате на приёмниках системы GPS можно заметить колебания положения точек на поверхности Земли амплитудой в несколько сантиметров.

Изучив данные с GPS-станций на Гавайях, исследователи сумели отфильтровать сигнал, соответствующий распространению волн. По мнению г-жи Роллан, такая методика в ближайшем будущем может стать важным элементом системы предупреждения населения об опасности цунами.

Коллеги авторов, впрочем, не считают представленную информацию чем-то принципиально новым. Геофизик Эмиль Окал (Emile Okal) из Северо-Западного университета (Northwestern University, США) вспоминает о том, что ионосферные эффекты цунами рассматривались ещё в семидесятых годах прошлого века и наблюдались в 2004 году. «Поймите меня правильно: новая работа интересна и по-своему хороша, — говорит г-н Окал. — Но я не вижу здесь ни какой-то блестящей идеи, ни прогресса в экспериментах. Говорить о практическом применении методики ещё очень рано».

Моделирование распространения волн, появившихся после чилийского землетрясения 2010 года:

Полная версия отчёта опубликована в журнале Geophysical Research Letters.