Революционная видеоигра позволяет публике в цифровом формате испытать одно из самых сильных зарегистрированных цунами в мире. Исследователи из Университета Южной Калифорнии и международные сотрудники воссоздали катастрофическое событие, обрушившееся на Трейси Арм, Аляска, в августе 2023 года, когда волна достигла высоты 450 метров. Проект сочетает в себе передовые технологии моделирования с интерактивными играми для повышения осведомленности прибрежных сообществ о стихийных бедствиях. Симуляция ставит игрока в положение человека, едущего на водном мотоцикле со скоростью 112 километров в час, лицом к лицу с колоссальной стеной воды. Результаты команды были опубликованы в научном журнале Science в июне.
Цунами, изменившее ледниковый ландшафт
Рано утром 10 августа 2023 года, в 5:30 утра, у входа в ледник Саут-Сойер обрушился весь склон, образовав разрушительную волну. Высота склона составляла более 975 метров, выше, чем Бурдж-Халифа, самое высокое здание в мире. Сто шестьдесят пять миллионов тонн породы были сорваны с горы и упали прямо во фьорд. Возникшая волна поднялась на противоположном берегу до 450 метров, превзойдя высоту башен Петронас в Куала-Лумпуре, Малайзия.
Удар полностью изменил ландшафт Трейси Арм. Целые леса исчезли, их заменили вертикальные каменные стены. Деревья были выкорчеваны, а обломки разбросаны по всему региону. Хотя жестокость этого события была чрезвычайной, человеческих жизней не было, поскольку на момент катастрофы этот район был необитаем. Счастливо.
Гигантское цунами вызвало редкую вторичную реакцию: землетрясение, вызванное бурными волнами внутри узкого залива. Этот каскад энергии был лишь вторым наблюдением этого явления в научном мире. Возникшее в результате землетрясение ощущалось во многих частях планеты несколько дней подряд.
https://twitter.com/jameswebb_nasa/status/2052552209955496121?ref_src=twsrc%5Etfw
Цифровое моделирование для общественного понимания
Профессор Патрик Линетт, эксперт по моделированию цунами из Университета Южной Калифорнии, посетил Трейси Арм через несколько месяцев после события со своей исследовательской группой. Он описал эту сцену как «невероятную» и «что-то, что заставляет сомневаться в своих глазах». Разрушения были настолько огромными, что среди ученых возник важный вопрос: как адекватно сообщить о масштабах этих явлений широкой публике?
Решение было нетрадиционным для группы инженеров: превратить симуляцию в видеоигру. Линетт признает, что она не искала сложных графических приемов, но это был лучший способ передать истинный масштаб события. Видеоигра позволяет зрителям пережить катастрофу в цифровой форме захватывающим и запоминающимся способом.
Взгляд на гидроцикл на симуляции
В видеоигре, разработанной командой, игрок принимает роль человека, едущего на гидроцикле и пересекающего фьорд Трейси-Арм. Огромная стена воды устремляется к водному мотоциклу, когда он пытается ускользнуть. Скорость моделирования была выверена на уровне 112 километров в час, что соответствует реальной динамике катастрофы. Визуальный опыт дает игроку непосредственный контакт с величиной волны и неминуемой опасностью.
Линетт утверждает, что этот подход значительно эффективнее, чем чтение текста или просмотр статической графики. «Если люди испытают это в цифровом формате, они смогут визуализировать это как нечто более близкое к реальности. Это гораздо эффективнее, чем читать об этом в тексте», — объясняет исследователь. Стратегия направлена на повышение осведомленности жителей прибрежных районов Аляски и туристов, посещающих этот регион.
Различия между цунами, вызванными оползнями и землетрясениями
Tsunamis generated by landslides work differently than seismic tsunamis. Когда огромные массы камней падают на дно моря, они ведут себя как гигантские струи воды. Цунами Трейси-Арм было колоссальной высоты, но общая продолжительность длилась всего от 45 секунд до 1 минуты. Эта краткость частично объясняет, почему не погибло ни одного человека.
Цунами, вызванные океаническими землетрясениями, имеют противоположные характеристики: волны меньшей высоты, но с гораздо большей длиной волны. Эти цунами могут длиться от 20 до 30 минут, проникая глубоко в сушу и неоднократно нанося удары по береговой линии. Общий объем перемещаемой морской воды огромен. Цунами в Индийском океане в 2004 году и Великое восточно-японское землетрясение 2011 года привели к гибели десятков тысяч людей, поскольку они имели эти сохраняющиеся характеристики.
«Хотя волны не очень высокие, объем морской воды огромен. Волны достигают очень далеко вглубь суши и повторяются неоднократно», – объясняет Линетт о динамике сейсмических цунами.
Изменение климата и отступление ледников
Явления, подобные Трейси Арм, в последние годы стали происходить все чаще и чаще в ряде других мест. Профессор Дэниел Шугар, геоморфолог из Университета Калгари в Канаде, координирует международную команду, состоящую из более чем дюжины исследователей из США, Канады и Европы, изучающих эти опасные цепные реакции.
Научное сообщество связывает увеличение этих явлений с ускоренным отступлением ледников в ряде регионов. Когда лед отступает, горы и суши, которые веками были покрыты льдом, теряют стабильность. Рыхлые камни и хрупкие склоны становятся уязвимыми для внезапного обрушения, особенно в альпийских прибрежных районах. Эти условия, вероятно, будут ухудшаться, поскольку глобальная температура продолжает повышаться.
Шугар предупредил, что «в ближайшие годы мы, вероятно, увидим больше подобных явлений в Арктике и вокруг нее».
Исторический контекст сильнейших цунами
Цунами Трейси-Арм стало вторым по высоте, когда-либо зарегистрированным в мире. Предыдущий рекорд принадлежит цунами в заливе Литуя, также на Аляске, которое произошло в 1958 году. Это событие породило волну, достигшую высоты примерно 524 метра. Парадоксально, но число жертв в бухте Литуя оценивалось от 2 до 5 человек, что свидетельствует о том, что высота волн и смертность не всегда напрямую коррелируют.
Безопасность и воздействие цунами зависят от множества факторов, помимо высоты, включая продолжительность, длину волны, местное население и наличие прибрежной инфраструктуры. Более низкие, но продолжительные цунами могут нанести более серьезный ущерб, чем очень высокие волны, которые быстро исчезают.