В сентябре 2023 года сейсмологи зафиксировали необычный глобальный сигнал, повторявшийся каждые 90 секунд в течение девяти дней, а затем возобновившийся месяц спустя. Этот феномен озадачил ученых: что могло вызвать столь ритмичные колебания Земли? Первые гипотезы указывали на два крупных оползня в отдаленном фьорде Восточной Гренландии, спровоцированных таянием ледника. Предполагалось, что образовавшиеся мегацунами породили стоячие волны (сейши), которые, «запертые» в системе фьордов, колебались взад-вперёд, создавая загадочные сейсмические импульсы. Однако прямых доказательств этой теории долгое время не было — даже военное судно, прибывшее в фьорд через три дня после события, не заметило никаких аномальных волн.
Теперь международная группа исследователей из Оксфордского университета, используя революционные данные спутника SWOT (Surface Water Ocean Topography), смогла не только подтвердить эту гипотезу, но и впервые визуализировать динамику стоячих волн. Результаты, опубликованные в Nature Communications, открывают новую главу в изучении экстремальных океанических явлений, особенно в труднодоступных регионах, таких как Арктика, где изменения климата создают ранее неизвестные угрозы.
Как спутник SWOT изменил правила игры
Традиционные спутниковые альтиметры, измеряющие высоту поверхности океана, были бесполезны для этой задачи: они фиксировали лишь узкие одномерные профили с большими временными промежутками между пролетами. SWOT, запущенный в декабре 2022 года, использует инновационный радиолокационный интерферометр Ka-диапазона (KaRIn) с двумя антеннами, разнесенными на 10-метровой мачте. Это позволяет ему создавать двумерные карты высот воды с разрешением до 2,5 метров на полосе шириной 50 километров, покрывая 90% поверхности Земли.
Именно эти данные позволили ученым увидеть, как вода в гренландском фьорде колебалась с амплитудой до двух метров, формируя четкие поперечные склоны. Направление этих склонов менялось, что подтвердило теорию о стоячих волнах. Более того, исследователи смогли связать эти колебания с сейсмическими сигналами, зафиксированными за тысячи километров, и реконструировать динамику волн даже в периоды, когда спутник не проводил наблюдения.
Климатический контекст и будущие исследования
Такие события, как гренландские мегацунами, становятся все более вероятными из-за ускоренного таяния ледников. Однако из-за удаленности Арктики их сложно изучать традиционными методами. Как отмечает Томас Монаган, ведущий автор исследования, «SWOT меняет правила игры, позволяя наблюдать процессы, которые раньше оставались невидимыми».
Соавтор работы, профессор Томас Эдкок, подчеркивает, что для полного раскрытия потенциала новых спутниковых данных потребуются искусственный интеллект и машинное обучение, а также глубокое понимание физики океана. В будущем это поможет лучше прогнозировать цунами, штормовые нагоны и другие экстремальные явления, особенно в условиях меняющегося климата.
Это исследование — не просто разгадка конкретной научной загадки, а прорыв в мониторинге Земли, демонстрирующий, как технологии следующего поколения помогают ученым «видеть невидимое» и понимать новые угрозы, порождаемые глобальным потеплением.