I ricercatori di Great Lakes stanno creando una rete sperimentale di sensori di pressione dell'aria intorno ai laghi Michigan ed Erie per vedere se possono rilevare onde "meteotsunami" potenzialmente dannose.

Il finanziamento per il progetto pilota è stato fornito dal Cooperative Institute for Great Lakes Research (CIGLR) con sede all'Università del Michigan. che riceve sostegno finanziario dalla National Oceanic and Atmospheric Administration.

I 29 sensori nella vasta rete cercheranno bruschi cambiamenti di pressione atmosferica, spesso associati a una serie di temporali estivi in ​​rapido movimento, che possono innescare la formazione di meteotsunami. Il sistema a basso costo utilizza un mix di sensori di nuova installazione e strumenti esistenti su boe di ricerca e stazioni meteorologiche costiere.

I meteotsunami sono onde provocate da tempeste simili in qualche modo agli tsunami generati da terremoti, sebbene i meteotsunami siano molto meno distruttivi dei più grandi tsunami sismici. In media, circa 100 meteotsunami si verificano ogni anno sui Grandi Laghi, sebbene la maggior parte sia alta un piede o meno e sia troppo piccola per notarla.

Un meteotsunami è diverso da una sessa, un altro tipo di onda potenzialmente pericolosa che si verifica nei Grandi Laghi.

In rare occasioni, i grandi meteotsunami dei Grandi Laghi sono noti per causare danni alla proprietà, feriti e persino morti. Nel giugno 1954, un'onda di 10 piedi ora ritenuta un meteotsunami ha colpito la costa del lago Michigan vicino a Chicago, spazzare via diverse persone dai moli e ucciderne sette.

Nell'ultimo decennio, gli sforzi per sviluppare un sistema di allerta meteotsunami sono stati ostacolati dalla necessità di tempo reale, dati ad alta frequenza. Il nuovo progetto pilota affronta questa sfida tecnica con una rete di 29 sensori, ciascuno effettua una misurazione della pressione atmosferica al minuto.

"Un altro meteotsunami distruttivo potrebbe accadere sui Grandi Laghi domani, e non siamo pronti per questo, " ha affermato il ricercatore capo del progetto, Ed Verhamme di LimnoTech, una società di ingegneria e scienza ambientale con sede ad Ann Arbor. "Questi fondi a risposta rapida della CIGLR ci consentiranno di agire rapidamente per ottenere il tipo di osservazioni necessarie per allertare il pubblico su questo pericolo spesso trascurato.

La chiave per individuare i precursori atmosferici di un meteotsunami è la capacità di rilevare improvvisi, cambiamenti fugaci della pressione dell'aria che possono durare solo pochi minuti. Ma i sensori di pressione barometrica sulla maggior parte delle boe meteorologiche dei Grandi Laghi gestite dal governo degli Stati Uniti e delle stazioni meteorologiche costiere riportano misurazioni in tempo reale solo una volta ogni 10-15 minuti, ha detto lo scienziato fisico della NOAA Philip Chu, un membro del gruppo di ricerca del progetto pilota.

"Una misurazione ogni 10 minuti o più non è abbastanza frequente per essere in grado di rilevare la maggior parte di questi eventi, " disse Chu, che lavora presso il Great Lakes Environmental Research Laboratory dell'agenzia ad Ann Arbor. "Abbiamo bisogno di misurazioni ad alta frequenza, e gli strumenti devono riferire in tempo reale per offrire capacità di previsione."

Nel progetto pilota finanziato dalla CIGLR, ogni sensore della rete invia i dati in tempo reale a un sistema centrale di gestione dei dati. Dieci dei sensori sono su boe esistenti di proprietà di LimnoTech e di varie università, e 10 sono presso le stazioni meteorologiche costiere esistenti gestite da WeatherFlow Inc.

Questa estate sono stati installati quattro nuovi sensori a basso costo lungo la costa del lago Michigan del Wisconsin, e altri cinque saranno installati lungo i laghi Michigan ed Erie questo autunno. I nuovi sensori vengono aggiunti in luoghi come il varo delle barche, porti turistici e parchi.

"Non è necessario spendere $ 800 per un sensore di pressione dell'aria quando un sensore molto più economico farà la stessa cosa, " Disse Verhamme. "Possiamo attaccare un sensore di pressione su un palo della luce in un parcheggio di un porto turistico o su una barca. Il risultato finale di questo sforzo saranno le misurazioni che arriveranno una volta al minuto da 29 stazioni".

Finanziamento a risposta rapida di $ 11, 900 da CIGLR pagato per i nuovi sensori, per modifiche ai programmi informatici sulle boe, e per creare il sistema di gestione dei dati.

I dati di molte delle stazioni sono già stati raccolti e analizzati. Il primo test dell'intera rete di 29 stazioni inizierà la prossima primavera. Le osservazioni del livello dell'acqua dei Grandi Laghi e un modello idrodinamico saranno utilizzati per testare l'accuratezza delle previsioni della rete.

"Questo progetto mostra il potere di istituti cooperativi come CIGLR, ", ha affermato il direttore della CIGLR Bradley Cardinale, professore presso la Scuola U-M per l'Ambiente e la Sostenibilità. "Aiutiamo NOAA a sviluppare partnership con università, imprese private e organizzazioni non governative che possono spostare rapidamente importanti ricerche in applicazioni che aiutano la società".

Il rapido aumento dei livelli dell'acqua durante un meteotsunami può avvenire in pochi minuti a un'ora. I cambiamenti improvvisi del livello dell'acqua possono cogliere alla sprovvista le persone sui moli e sulle spiagge, danneggiare la proprietà sul lungomare, interrompere le attività marittime, creare forte, correnti pericolose, e può persino interrompere il funzionamento delle centrali elettriche costiere, secondo NOAA.

Nel passato, alcuni meteotsunami sono stati erroneamente identificati come onde anomale, maremoti o sesse, ha detto Chu di NOAA. Una sessa è un'oscillazione ritmica dell'acqua in un lago o in un corpo parzialmente chiuso, come una versione su larga scala dell'acqua che scorre avanti e indietro in una vasca da bagno.

I venti e le variazioni della pressione atmosferica possono contribuire alla formazione sia di sesse che di meteotsunami. Però, i venti sono in genere più importanti per la formazione di sesse, mentre i cambiamenti di pressione giocano spesso un ruolo sostanziale nella generazione di meteotsunami, secondo NOAA.

Se il nuovo progetto pilota avrà successo, l'obiettivo a lungo termine sarebbe quello di incorporare un'allerta meteotsunami o una dichiarazione di allerta nel sistema di allerta esistente del National Weather Service per proteggere i circa 30 milioni di persone che vivono lungo le coste dei Grandi Laghi, disse Chu.

"Se possiamo dimostrare che questo approccio è fattibile e che possiamo effettivamente rilevare meteotsunami in anticipo, quindi potrebbe essere possibile aggiornare o aggiornare gli strumenti sulla maggior parte delle stazioni costiere per ottenere l'alta frequenza, misurazioni in tempo reale, " Egli ha detto.