Hurrikánok lehallgatása

Egy repülőgépes berepülés egy hurrikánba igen költséges és kockázatos dolog. Amerikai kutatók most más megoldást javasolnak a trópusi ciklonok erősségének meghatározására: hidrofonokat, víz alatti mikrofonokat telepítenének a közeledő ciklon útjába.

A déli féltekén lassan véget ér a trópusi ciklonok szezonja, júliustól októberig majd az északi féltekén lesznek gyakoriak. A hurrikánok, tájfunok mozgását műholdakról könnyen követni lehet, erősségük meghatározása azonban nem egyszerű, márpedig ennek alapján hoznak döntéseket a lakosság riasztásáról, kitelepítéséről. A ciklonok erősségének megítélésére ma a legmegbízhatóbb módszer, hogy repülőgépeket küldenek a ciklonba, ezek átrepülnek a legnagyobb szélsebességű területeken és a vihar központján, s közben mérik a szél sebességét. Mintegy 100 millió dollárba kerül egy olyan repülőgép, amellyel nyugodtan be lehet repülni a viharba. Egy átrepülés költségét ötvenezer dollárra becsülik. Egyetlen hurrikán mozgásának nyomon követéséhez, folyamatosan változó erősségének méréséhez gyakran tucatnyi repülésre van szükség.

Nicholas Makris, a Massachusetts Institute of Technology (MIT) professzora egyszerűbb és olcsóbb módszert javasol: a vihar által felkorbácsolt hullámok hangját kell figyelni. Elméleti számításait az első próbák fényesen igazolták.

Hidrofonok hálózata

Nicholas Makris professzor, a MIT tengeralatti távérzékelési laboratóriumának igazgatója a Geophysical Research Letters szakfolyóirat hasábjain gyökeresen más megoldást javasol: hidrofonokat, víz alatti mikrofonokat telepítene a közeledő hurrikán útjába. A szél felkavarja a vizet, a víz buborékkal teli habbá válik, ezt hangjelenségek kísérik. Ennek a hangnak az erősségét mérve vissza lehet következtetni a szél, ezen keresztül a hurrikán erősségére.

Az Amerikai Óceán- és Légkörkutató Intézet (NOAA) WP-3D Orion nevű "hurrikánvadász" repülője a Katrina hurrikán szemében 2005 augusztusában

Makris évek óta dolgozott elméleti modelljén, és nemrég rátalált az első olyan adatsorra, amellyel ellenőrizhette számításait. 1999-ben a Gert hurrikán a Közép-Atlanti-hátságnál áthaladt egy 800 méter mélyre telepített hidrofon felett. A következő 24 órán belül repülőgépek mentek keresztül ugyanezen a viharon, és megmérték a szélsebességet. Makris számításai 5%-nál kisebb eltéréssel megegyeztek a repülők által mért adatokkal, az egyezés tehát kifejezetten jónak mondható.

A Katrina szemében 2005. augusztus 29-én

Egyetlen adatsorral való jó egyezés alapján természetesen még nem lehet egyértelmű ítéletet mondani a módszerről, ezért Makris professzor kutatócsoportja méréssorozatba kezdett. Socorro szigetén, a mexikói haditengerészet meteorológiai állomása közelében víz alatti mikrofonokat telepítettek. A szigetnél gyakoriak hurrikánok, évente legalább három halad itt át, így a hidrofonok jóeséllyel már idén nyáron adatokat szolgáltathatnak.

A hurrikánok szerkezete

A trópusi ciklonokat Amerikában hurrikánoknak, Ázsiában tájfunnak nevezik. Magjukban a légnyomás 900 millibar alá is eshet. Mivel a légnyomás kis területen belül gyorsan változik, a szelek sebessége elérheti a 240-350 km/órás sebességet is. A trópusi ciklonok szerkezete igen jellegzetes. Szemben a mérsékelt övezeti ciklonokkal, frontokat nem találunk bennük. A ciklon középpontjában (itt található a legkisebb légnyomás) kialakul egy lefelé mozgó áramlás, ahol felhők nem találhatók. Ennek mérete mindössze 15-40 km. Ezt a részt nevezik a ciklon szemének. A szemet gyűrű alakban óriási felhőfal övezi, melyet a rendkívül heves feláramlások hoznak létre. Ez a viharzóna. A felhőfal a teljes troposzférát (a légkör alsó, 10-12 km magas részét) átfogja; tipikus felhője a jól fejlett cumulonimbus (zivatarfelhő), melyből igen intenzív csapadék hullik. A viharzóna átmérője 25-60 km. Innen kifelé haladva a szélsebesség és a csapadék hevessége csökken, a légnyomás pedig emelkedik. Az egész rendszer átmérője néhány száz kilométer.

Olcsó megoldás szegény országoknak

A módszer gyakorlati alkalmazását is végiggondolták már. A közeledő ciklon útjába, még biztonságos repülési viszonyok között, kis repülőgépekről lehetne ledobni az akusztikai érzékelőket. A hidrofonok folyamatosan küldött adatai alapján lehet majd megtervezni, eldönteni a lakosság kitelepítését. Hasonló rendszereket a szárazföldre is érdemes telepíteni, például India és Bangladesh tengerparti területeire.

Az Egyesült Államok évente mintegy 2,5 milliárd dollárt költ hurrikán-előrejelző rendszerére - ezt tehetné jóval olcsóbbá az új megoldás. Egyetlen hidrofonsorozat telepítése egy átrepülés költségének csak a töredékébe kerülne. Pusztító ciklonok a világ más részein is gyakoriak, olyan szegény országokban is, amelyek nem képesek drága előrejelző-rendszert fenntartani, számukra hatalmas segítséget jelentene az új megoldás. Előbb azonban le kell folytatni az ellenőrző méréssorozatokat, hogy biztonsággal lehessen igazolni a módszer alkalmazhatóságát.