4.13 Észlelése, valamint a nyomon követés a Cunami Okozta a tengerfelszín-Jelenlegi Jets a Kontinentális Polcok

Amikor a szökőár hullámok találkozása meredek lejtőkön a széleken, a kontinentális polcok, a parton, a hullámok válnak nemlineáris, valamint a természetvédelmi, a lendület, a víz oszlop termel lövell (azaz, jets) a tenger felszíni áramlatok a területeken a mélység töréseket, sekély régiók. Amint azt Barrick (1979) tárgyalta, a szinuszos szökőár hullám periodikus felszíni áramként jelenik meg. A hullám orbitális sebessége a felszínen szállítja a sokkal rövidebb hullámokat látott a radar, hozzátéve, hogy a környezeti áram területén, és termelő egyértelmű aláírás kimutatható a radar. A cunami, amely feltételezi, hogy terjessze merőleges a mélység kontúrok, termel tenger felszínén jelenlegi sebessége, ami vetítsd rá a lassan változó környezeti aktuális sebesség háttérben. Bizonyos fokig, van egy a priori minta Nagy felszíni áramlatok fordulnak elő, amikor egy szökőár találkozik meredek bentikus gradiensek szélén egy kontinentális talapzat. A szökőáráramok jellegzetes aláírással rendelkeznek a nagy távolságokra való koherenciájuk miatt, ezáltal lehetővé téve számukra, hogy észlelhetők legyenek, amikor megérkeznek a radar lefedettségi területére (Lipa et al., 2006).

Barrick (1979) eredetileg a part menti HF radarrendszerek használatát javasolta szökőár-figyelmeztetésre. A HF radarrendszerei jelenleg a világ számos part menti pontjáról folyamatosan működnek, figyelemmel kísérik az óceán felszíni áramlatait és hullámait akár 200 km-es távolságig. Minden HF radarhely esetében numerikus modellezési módszerekkel (Lipa et al., 2006; Heron et al., 2008). Az elsőrendű közelítéshez a tengeri felszíni áramlatoknak a kontinentális talapzathoz közeledő szökőárra adott válaszát feltételezzük, hogy független a szökőár forrásának irányától. Ennek oka az, hogy-mint korábban említettük-a szökőárhullám frontjai mély vízben törnek, és az ortogonális körüli szögek kis tartományában megközelítik a polc szélét. Ez a feltételezés lehet vizsgálni minden helyszínen numerikus számítások által Greenslade et al. (2007). A HF radar által látott jelek szimulálása a part felé haladó szökőár esetén, Dzvonkovskaya et al. (2009) kiszámította a szökőár által kiváltott tengeri felszíni áramlási sebességet az Oceanográfiai HAMburg polc Ocean Model (HAMSOM) segítségével, majd átalakította moduláló jelekké, és a mért radar visszaverődési jeleire szuperponálta. A HAMSOM magában foglalja a súrlódást és a Coriolis kifejezéseket, és így képes szimulálni a hullámterjedést a mély óceántól a polc területekig, ahol a nemlineáris folyamatok fontos szerepet játszanak. A hagyományos jelfeldolgozási technikák alkalmazása után a tengeri felszíni áramtérképek tartalmazzák a gyorsan változó cunami által kiváltott áramvonalakat, amelyek összehasonlíthatók a HAMSOM adatokkal. A konkrét radiális szökőár-Áramlat egyértelműen megfigyelhető ezeken a térképeken, ha megfelelő térbeli és időbeli felbontást használunk. Gurgel et al. (2011) leírt egy szökőár-észlelési algoritmust, amely automatizált szökőár-figyelmeztető üzenet kiadására használható. A tengerfelszín jelenlegi térképe ezen spektrumok alapján olyan mintázattal rendelkezik, amely nagyon gyorsan változik a polcterületen, mielőtt a szökőárhullám eléri a strandot. Konkrét radiális szökőár jelenlegi aláírások egyértelműen megfigyelhető ezeken a térképeken. Ha a polc széle elég messze van a parttól, az ilyen aláírások első megjelenését egy HF radarrendszer elég korán nyomon követheti, hogy figyelmeztető üzenetet adjon a közeledő szökőárról. A tengerfelszín jelenlegi válasza ezért olyan aláírássá válik, amelyet az adatelemzési folyamatban Meg lehet keresni. Heron et al. (2008) modellszámításokat végeztek a tengeri felszíni áramvektorokról, amikor az Indiai-óceáni szökőár 2004.December 26-i első hulláma találkozott a Seychelle-szigetek kontinentális talapzatának szélével.

Lipa et al. (2006) bebizonyította, hogy a ma működő Hf Doppler radarrendszerek képesek cunami-áramok észlelésére és létfontosságú információk szolgáltatására jóval az ütközés előtt, amikor a szomszédos kontinentális talapzat széles. Heron et al. (2008) megállapította, hogy a HF Doppler radar jól kondicionált ahhoz, hogy megfigyelje a felszíni áram törését a kontinentális polc szélén, és 40 perctől 2 óráig figyelmeztessen, amikor a polc 50-200 km széles. A HF radartechnológia alkalmazása során azonban a felületi áram sebességmérésének pontossága és az időfelbontás között kompromisszum van. Az S/N arány előnye a kontinentális talapzat szélén lévő lövedékek térbeli mintázatának előzetes ismeretéből nyerhető. Ezt mutatta be Heron et al. (2008), hogy a szakaszos tömb Hf Doppler radar telepített a Nagy-Korallzátony Ausztráliában (ahol a polc mélysége körülbelül 50 m), és működő rutin módon feltérképezése tengeri felszíni áramlatok képes megoldani felszíni áram lövell a szökőár a hullám időszak 5-30 perc, és a hullámhossz-tartomány nagyobb, mint körülbelül 6 km. Ez a hálózat jól kondicionált használatra, mint egy monitor a kis, valamint a nagyobb szökőár, és megvan a lehetősége, hogy hozzájáruljon a megértéséhez szökőár genesis.

amikor a Doppler radar rutin tengeri felszíni áramtérképezési módban működik, minden állomás egy időátlagolt (néhány perc) idősort rögzít egy kényelmes mintavételi intervallumban (mondjuk 10 perc). Ebben a módban a radar csak a mintavételi intervallum kétszeresénél nagyobb hullámidővel (Nyquist mintavételi kritériuma) képes észlelni a szökőárakat. Más szavakkal, ha a mintavételi intervallum 10 perc, a radar csak a 20 percnél nagyobb hullámidővel rendelkező szökőárokat észlelné. Azonban, ha a HF Doppler radar kell használni kimutatására cunami által kiváltott nagyított tengeri felszíni áram fúvókák (generált mélységi megszakítások) figyelmeztető célokra, a radar kellene kapcsolni a “riasztási mód” működés, feltehetően követően szeizmikus riasztás. Lipa et al. (2006) azt javasolta, hogy abban az esetben, ha egy szökőár veszély, szökőár nézni szoftver (termelő aktuális sebesség, valamint a helyi hullám információk a sok HF radarok működése körül a partvidéke, a világ) is fut párhuzamosan (a háttérben), aktiválása szökőár figyelmeztetést. Ez az információ a helyi hatóságok rendelkezésére állna, és felbecsülhetetlen értékű lenne, ha a nemzetközi kommunikáció meghiúsulna, vagy túl általánosak lennének előrejelzéseikben. A globális modellek nem megfelelőek lehetnek olyan lokalizált területeken, ahol a rendelkezésre álló bathymetry nem biztos, hogy megfelelő felbontású. Ezen túlmenően, ha egy földrengés epicentruma közel van a parthoz, nem lehet elegendő idő a nemzetközi kommunikációs lánc aktiválásához. Ilyen esetekben a helyi rendszerek biztosítanák az egyetlen előzetes figyelmeztetést. Egy ilyen rendszer enyhítheti a hamis riasztási problémákat is, amelyek a meglévő szökőár-figyelő rendszereket sújtják. Számítógép előrejelző modellek, illetve a korai előrejelző rendszerek csak azokra szökőár keletkezett földrengések; HF radar hálózatokban is képes érzékelni, szökőár által termelt víz alatti rockslides, valamint árapály untat.

szerint Heron et al. (2008) a “riasztási üzemmód” leghatékonyabb hasznossága a figyelmeztető hálózat segítése lenne a mélytengeri érzékelők és a part menti tengerszinti mérőeszközök közötti rés kitöltésével, és különösen a hamis riasztások elkerülésével, mivel a többi érzékelőhöz képest nagy érzékenységgel rendelkezik. Várható azonban, hogy a szökőár észlelése nehezebb lesz, ha kicsi, vagy ha a megfigyelt területen az árapály, a szél vagy a sűrűség gradiensei miatt a háttéráram sebessége nagy és gyorsan változik. A cunami észlelésének feladata, hogy a háttéráram sebessége egyfajta “háttérzajnak” tekinthető, amelyet el kell távolítani a cunami által kiváltott áramok világosabbá tétele érdekében.

a nehézség kezelésének legjobb módja egy Oceanográfiai modell használata a ” háttérzaj szimulálásához.”Annak érdekében, hogy a modell eredményét a ténylegesen mért óceáni áramlatok közelében tartsuk, az adatasszimilációs technika alkalmazásával “vezérelhető” (Gurgel et al., 2011). A terepi alkalmazás során minden egyes helyre szükség lenne egy megvalósíthatósági tanulmányra, amely a radar átviteli frekvenciáján alapul, és figyelembe veszi a hely tipikus jelenlegi rendszereit, a bathymetry mellett. Hangsúlyozni kell, hogy ha Oceanográfiai radarokat használnak a szökőár észlelésére, akkor azokat magas időbeli (2 perc) és térbeli (1,5–2.0 km) felbontási mód annak érdekében, hogy a legjobb érzékenység, valamint képes megoldani a gyorsan változó szökőár aláírásokat. Gurgel et al. (2011) azt találták, hogy a szökőár által kiváltott tengeri felszíni áram jet aláírás teljesen eltűnik integrációs alkalommal nagyobb, mint 25 perc. Leírtak egy javaslatot egy új algoritmusra a cunamik automatikus észlelésére állandó hamis riasztási sebesség (CFAR) megközelítés alkalmazásával.