พายุที่มีกำลังแรงอาจทำให้เกิด ‘พายุ’ นอกชายฝั่ง

ลมทะเลพัดสันสันเขาที่ก้นทะเลและทำให้เกิดการสั่นสะเทือนราวกับแผ่นดินไหว พายุเฮอริเคนกำลังแรงสามารถทำให้มหาสมุทรบ้าคลั่งได้ และพลังงานคลื่นนั้นก็แรงพอที่จะทุบพื้นทะเลได้ ทำให้เกิดแผ่นดินไหวรูปแบบใหม่

สต อร์มเควก เหล่านี้ดังที่อธิบายไว้ในออนไลน์ 14 ตุลาคมในจดหมายวิจัยธรณีฟิสิกส์เป็นปฏิสัมพันธ์ประเภทใหม่ที่ระบุระหว่างชั้นบรรยากาศ 

มหาสมุทร และเปลือกโลก แรงผลักดันเบื้องหลังสัญญาณแผ่นดินไหวเหล่านี้ต่างจากแผ่นดินไหวที่เกิดจากการเคลื่อนตัวของพื้นผิวใต้ผิวดิน แรงผลักดันเบื้องหลังสัญญาณแผ่นดินไหวเหล่านี้คือคลื่นทะเลที่พายุเฮอริเคนหรืออีสเตอร์หรืออีสเตอร์พัดเข้าเป็นคลื่นลึก สตอร์มเควกอาจมีกำลังแรงเทียบเท่าแผ่นดินไหวขนาด 3.5 ซึ่งเป็นระดับที่แทบไม่มีใครสังเกตเห็น แต่ตรวจพบโดยเครื่องวัดแผ่นดินไหว นักแผ่นดินไหวเวินหยวน ฟาน และเพื่อนร่วมงานรายงาน

Fabrice Ardhuin นักสมุทรศาสตร์กายภาพแห่งห้องทดลองสมุทรศาสตร์และสมุทรศาสตร์ดาวเทียมในเบรสต์ ประเทศฝรั่งเศส กล่าวว่างานนี้ “เป็นการเริ่มต้นที่ดีอย่างยิ่งในครั้งแรก” ในการทำความเข้าใจส่วนเล็กๆ น้อยๆ ของการบันทึกแผ่นดินไหว “มันนำมาซึ่งสิ่งใหม่จริงๆ”

นักวิทยาศาสตร์ทราบมานานแล้วว่าคลื่นทะเลที่ซัดลงมาอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดสัญญาณแผ่นดินไหวที่ความถี่ทุกๆ สองสามนาที ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่า ” เสียงฮัมของโลก ” ( SN: 9/29/04 ) คลื่นยังสามารถสร้างสัญญาณความถี่สูงที่เรียกว่า microseisms ซึ่งเกิดขึ้นทุก ๆ ห้าวินาทีหรือมากกว่านั้น

แต่ระหว่างเสียงคลื่นไหวสะเทือนนั้นเป็นสัญญาณอีกแถบหนึ่งที่สร้างขึ้นในมหาสมุทรซึ่งเกิดขึ้นทุกๆ 20 ถึง 50 วินาทีหรือประมาณนั้น หรือที่ความถี่ระหว่าง 0.02 ถึง 0.05 เฮิรตซ์ สิ่งที่ก่อให้เกิดสัญญาณแผ่นดินไหวภายในแถบนั้นยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดีนัก

ในขั้นต้น Fan จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐฟลอริดาในแทลลาแฮสซีและเพื่อนร่วมงานของเขาเริ่มมองหาสัญญาณที่เป็นไปได้สำหรับสัญญาณเหล่านี้ที่มาจากภายในโลก พวกเขาวิเคราะห์ข้อมูลแผ่นดินไหวที่รวบรวมระหว่างปี 2549 ถึงปี 2558 โดยเครือข่ายเครื่องวัดคลื่นไหวสะเทือนแบบเคลื่อนที่ได้ซึ่งเดินขบวนข้ามประเทศจากตะวันตกไปตะวันออกโดยเป็นส่วนหนึ่งของUSArray Fan เริ่มต้นโดยเน้นข้อมูลจากแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ เขารู้สึกตื่นเต้นเมื่อเขาพบสิ่งที่เขาคิดว่าก่อนหน้านี้ไม่สามารถตรวจพบแผ่นดินไหวนอกชายฝั่งที่เกิดขึ้นในแถบคลื่นไหวสะเทือนลึกลับนั้น

แต่แล้วเขาก็สังเกตเห็นบางอย่างแปลก ๆ เกี่ยวกับข้อมูลเหล่านั้น

“มันเป็นฤดูกาล” Fan กล่าว; สัญญาณเกิดขึ้นเฉพาะช่วงฤดูหนาวเท่านั้น “แผ่นดินไหวไม่มีฤดูกาล แต่สภาพอากาศไม่เป็นเช่นนั้น” แรงผลักดันเบื้องหลังแผ่นดินไหวลึกลับนั้นชัดเจนขึ้นเมื่อเขาเริ่มดูข้อมูลแผ่นดินไหวจากชายฝั่งตะวันออกของสหรัฐ ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะประสบกับพายุที่รุนแรง เช่น พายุเฮอริเคน ฤดูหนาว และตะวันออกเฉียงเหนือ

ในการเป็นพายุหมุน ทีมงานได้กำหนดแหล่งที่มาของข้อมูลแผ่นดินไหวต้องเป็นไปตามเกณฑ์หลายประการ 

มันต้องเกิดขึ้นในช่วงวันที่พายุ ไม่เป็นส่วนหนึ่งของเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่ทราบ และอยู่ในกลุ่มแผ่นดินไหวที่คล้ายกันในวันเดียวกัน โดยรวมแล้ว ทีมวิจัยระบุการเกิดพายุมากกว่า 14,000 ครั้งตามแนวชายฝั่งตะวันออกของแคนาดาและสหรัฐอเมริกา รวมถึงชายฝั่งอ่าวไทยของสหรัฐฯ ตั้งแต่เดือนกันยายน 2549 ถึงกุมภาพันธ์ 2558

น่าแปลกที่พายุไม่แรงทุกลูกที่พัดมาตามแนวชายฝั่งทะเลตะวันออกนั้นทำให้เกิดพายุฝนฟ้าคะนอง แทนที่จะเป็นเช่นนั้น สตอร์มเควกถูกจำกัดอยู่ในบางภูมิภาคตามแนวชายฝั่ง ซึ่งแผนที่ภูมิประเทศของพื้นทะเลระบุว่ามีพื้นที่เล็กๆ ที่ยกขึ้นสูงที่เรียกว่าฝั่งมหาสมุทร

ตัวอย่างเช่น พายุเฮอริเคนแซนดี้ไม่ก่อให้เกิดพายุเนื่องจากพายุโหมกระหน่ำจากนอกชายฝั่งนิวเจอร์ซีย์ในปี 2555 นอกนิวเจอร์ซีย์ Fan กล่าวว่าพื้นทะเลลงมาในระดับอ่อนโยนตามไหล่ทวีปไปสู่มหาสมุทรที่ลึกกว่า

แต่พายุอย่างเช่น พายุเฮอริเคนบิลในปี 2552 ซึ่งเคลื่อนตัวไปไกลกว่านั้นทางเหนือและในที่สุดก็ทำให้เกิดแผ่นดินถล่มในนิวฟันด์แลนด์ในฐานะพายุโซนร้อน ทำให้เกิดพายุหมุนจำนวนมาก นั่นบ่งชี้ว่าภูมิประเทศของก้นทะเลมีบทบาทในการสร้างแผ่นดินไหวด้วยเช่นกัน Fan กล่าว ทีมงานแนะนำว่าคลื่นลึกที่ก่อตัวเป็นคลื่นทะเลที่พัดผ่านพายุจะมีปฏิสัมพันธ์และถ่ายโอนพลังงาน ในทางกลับกัน อาจโต้ตอบกับส่วนที่ยกระดับของพื้นทะเลเหล่านี้ โดยพื้นฐานแล้วจะกระแทกพวกมันเหมือนค้อน 

การใช้งานที่เป็นไปได้สำหรับข้อมูลของพายุยังอยู่ในโฟกัส Fan กล่าว “มันยังใหม่มาก เราไม่รู้ว่าสิ่งเหล่านี้มีอยู่ในธรรมชาติ” เขากล่าว แต่เขาเสริมว่าข้อมูลแผ่นดินไหวเหล่านี้เกิดขึ้นในส่วนต่างๆ ของโลกที่ค่อนข้างไม่เคลื่อนไหวเปลือกโลก ดังนั้นจึงมองไม่เห็นจากแผ่นดินไหว นั่นหมายความว่า สตอร์มเควกอาจสามารถ “ให้แสงสว่างแก่โครงสร้างเปลือกโลกในทวีปที่ไม่เคยจุดไฟมาก่อน”

นอกจากชายฝั่งตะวันออกของสหรัฐอเมริกาแล้ว Fan note ส่วนอื่น ๆ ของโลกยังมีภูมิประเทศของพื้นทะเลและกิจกรรมของพายุที่เหมาะสมในการผลิตสตอร์มเควก รวมถึงชายฝั่งตะวันตกของยุโรปและอินเดีย