Las huellas digitales humanas son identificadores únicos. Las ondulaciones, curvas y ondulaciones no pueden copiarse ni duplicarse y proporcionan una firma distinta que representa a un individuo.
Del mismo modo, las tormentas fuertes, como la Supertormenta Sandy, pueden dejar una firma en forma de ondas en el fondo marino.
Conocidas como formas de lecho ondulado, estas pequeñas olas dinámicas se forman cuando las olas generan corrientes que oscilan de un lado a otro en el fondo del mar, agitando sedimentos y arena. Cuanto mayor es la distancia entre las sucesivas olas en la superficie del agua, teóricamente, mayor es ladistancia entre los picos de las ondas en el fondo del océano debajo.
Según Carter DuVal, un estudiante de doctorado de la Universidad de Delaware que estudia oceanografía, ser capaz de medir e interpretar estas ondas puede ayudar a los científicos a comprender las tormentas que ya han sucedido, y también puede ayudar a los científicos a modelar y predecir cómo se comportarán las tormentas futuras.
DuVal es el autor principal de un artículo publicado recientemente en la revista Investigación de la plataforma continental , que detalla el uso de un algoritmo de huellas digitales para predecir con mayor precisión qué tipo de camas se esperaría con una tormenta del tamaño y la magnitud de Sandy.
Los coautores del artículo incluyen a Art Trembanis, profesor asociado de oceanografía en la Facultad de Tierra, Océano y Medio Ambiente de UD, y Adam Skarke, un ex alumno de Trembanis que ahora es profesor asistente de geología en la Universidad Estatal de Mississippi.
El trabajo es parte de un estudio más amplio, iniciado por Trembanis y colegas en 2012 y patrocinado por la Oficina de Investigación Naval, para examinar el ecosistema y crear mapas detallados del fondo marino en Redbird Reef, un arrecife artificial a unas 16 millas de distanciaLa costa de la entrada del río Indian. La estructura hecha por el hombre está compuesta de viejos vagones del metro, remolcadores, neumáticos y vehículos del tracto militar que proporcionan un hábitat para los organismos marinos, al tiempo que fomentan la pesca recreativa y el buceo.
Los investigadores han mapeado Redbird Reef cada año desde 2008, excepto 2014. En 2012, colocaron sensores y otros instrumentos en Redbird Reef justo antes del huracán Sandy para medir las olas, las corrientes y las formaciones de arena en el fondo marino.tormenta, los instrumentos registraron olas de más de 24 pies de altura y corrientes que corrían de un lado a otro a través del fondo marino a 5.2 pies por segundo.
Según Trembanis, para predecir la erosión, la marejada ciclónica y el exceso de agua en la playa, los científicos deben predecir correctamente cómo cambiará una ola a medida que se mueve a través de la plataforma continental. Esto es particularmente cierto en la costa este, que se caracteriza poruna plataforma continental amplia y poco profunda.
"En los niveles prácticos, si vamos a predecir y modelar adecuadamente cómo se comportarán las tormentas, debemos ser capaces de determinar los parámetros de ondulación, como la longitud de onda y la orientación hacia la costa, con precisión. Hasta que comenzamos a utilizar unalgoritmo de huella digital, no teníamos herramientas lo suficientemente fuertes para hacer esto ", dijo Trembanis.
Las tormentas como Jonas, Joaquín y Sandy, continuó, todas contenían olas tanto tiempo que comenzaron a sentir las ondas en el fondo del océano a casi 85 millas de la costa. Las ondas reducen la velocidad de las olas y las corrientes, cambiando fundamentalmente la forma en que se doblan ypierden energía a medida que viajan a través de la plataforma del océano y, en última instancia, cómo rompen las olas y terminan en la playa.
Parte del procesamiento del algoritmo de huellas dactilares, o trabajo, es filtrar áreas que no tienen características y enfocarse solo en áreas con textura o direccionalidad. Esto fortaleció el análisis de datos de los investigadores porque solo se enfoca en áreas con ondulaciones.
El algoritmo también puede decirles a los científicos dónde no hay ondas, lo que puede indicar áreas donde hay "socavación", es decir, erosión u objetos ocultos como una mina, tubería, naufragio o incluso ordenanzas sin explotar. Nuevos desarrollos
Según DuVal, los modelos existentes predicen que cuando una tormenta comience a disminuir, las ondas se reducirán en tamaño debido a las condiciones de olas más pequeñas. Sin embargo, el uso del algoritmo de huellas digitales para analizar los datos recopilados durante el huracán Sandy en Redbird Reef reveló que las ondasen realidad se congeló ante la energía más alta de la tormenta.
"Así que no solo estábamos viendo un registro de la tormenta, sino de la parte más enérgica de la tormenta. Esto es muy importante para registrar la dinámica de la tormenta", explicó DuVal.
El trabajo de DuVal se ha centrado en extender el algoritmo de huellas dactilares para ayudar a los investigadores a analizar la apariencia de las ondas, específicamente, si las ondas eran rectas o curvas u otra cosa. Volver a visitar Redbird Reef varias veces durante un año para tomar medidas y observarlasLos detalles minuciosos sobre grandes áreas, explicó, pueden ayudar a los científicos a comprender los efectos duraderos de una tormenta, especialmente cómo cambian las ondas con el tiempo.
Meses después de la Supertormenta Sandy, por ejemplo, muchas de las ondas más pequeñas que inicialmente estaban presentes habían desaparecido, y las ondas más grandes se habían suavizado en lo que Trembanis llama "ondas de reliquias".
"Las ondas de reliquia que quedan pueden convertirse en el punto de partida para la próxima tormenta, o porque son algo rígidas, pueden ralentizar las tormentas futuras", dijo Trembanis. Entender su direccionalidad, continuó, es importante para distinguir entredos.
Pasando un dedo por un modelo impreso en 3D de una porción del arrecife creado a partir de imágenes de sonar batimétricas y otros datos capturados después de la tormenta, DuVal es muy consciente de los cambios geográficos y estructurales generalizados provocados por la Supertormenta Sandy.
"Le da una perspectiva que no puede obtener al mirar un mapa bidimensional o tridimensional en una pantalla", dice DuVal. "No solo podemos mirar la superficie, sino también la textura".
También recuerda a DuVal y Trembanis la puntualidad del trabajo que están haciendo.
Según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., Se espera que el aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero "aumente la frecuencia, intensidad y / o duración de los eventos extremos"
"Para el Atlántico Medio, las tormentas nordeste realmente son la tormenta dominante. Lo que hemos visto al mirar los registros es que las condiciones del nivel de energía que medimos durante el huracán Sandy tienen una recurrencia de dos años y medio a tres añosintervalo ", dijo Trembanis.
Casualmente, los investigadores detectaron recientemente cambios importantes en el sitio de Redbird debido a la tormenta de invierno Jonas, incluidas algunas de las ondas más grandes que jamás hayan visto. Una gran barcaza de la Marina que previamente no se movió durante Sandy y cualquier otra tormenta también parece haber sidorotó aproximadamente 60 grados y se movió aproximadamente 160 pies por la tormenta de enero según imágenes recientes.
Una cosa es segura: los investigadores de la UD vigilarán las ondas y lo que puedan revelar sobre los patrones climáticos sin precedentes que se avecinan.
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Materiales proporcionado por Universidad de Delaware . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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