В июле прошлого года у побережья Камчатского полуострова произошло мощное землетрясение магнитудой 8,8. Разрыв земной коры случился в зоне субдукции под водами Тихого океана, где одна тектоническая плита погружается под другую. Накопленное за десятилетия напряжение высвободилось за считаные секунды, сместив морское дно и водную толщу. Это привело к образованию цунами, волны которого распространились по Тихому океану со скоростью, сравнимой с самолетной, а у побережий достигали более 17 метров.
Хотя общий механизм формирования цунами известен давно, детально проследить, как именно развивается процесс в глубоководных желобах, до сих пор было сложно из-за нехватки датчиков в этих районах. Традиционные системы наблюдения, включая буи DART, фиксируют изменения давления на морском дне, однако дают информацию лишь в отдельных точках и не позволяют увидеть полную картину.
Неожиданную роль в изучении камчатского события сыграл спутник SWOT, созданный NASA совместно с Французским космическим агентством для измерения уровня мирового океана и океанических течений. Группа ученых под руководством Игнасио Сепульведы из Университета штата Калифорния в Сан-Диего использовала данные этой миссии для анализа цунами. Спутник прошел над Тихим океаном примерно в 600 километрах от эпицентра спустя 70 минут после землетрясения и зафиксировал в высоком разрешении не только основную волну, но и последовавшие за ней более мелкие колебания.
Попытка смоделировать событие с помощью стандартной длинноволновой модели оказалась недостаточной: она не учитывала так называемые дисперсионные волны, которые и были обнаружены спутником. Тогда исследователи применили более сложную модель типа Буссинеска, позволившую корректно воспроизвести структуру цунами. Выяснилось, что «хвостовые» волны несут информацию о зоне зарождения цунами.
Использование двумерных данных SWOT дало возможность определить область цунамигенеза с точностью примерно до 10 километров от глубоководного желоба. По словам ученых, столь детализированное сопоставление структуры волны в открытом океане с параметрами породившего ее землетрясения стало возможным впервые.
Полученные результаты открывают новые перспективы для науки о цунами. Более точные модели позволят лучше понимать процессы вблизи океанических желобов, где формируются наиболее опасные волны, а также улучшить прогнозирование высоты цунами, времени их прихода и силы воздействия на побережье. В сочетании с существующими системами мониторинга это может повысить эффективность предупреждений и эвакуации в случае будущих крупных катастроф.
