W pewną niedzielę 2022 roku Michaił Nosow przebywał za miastem, gdzie zasięg internetu ledwo działał, a jego telefon nie przestawał wibrować. Współpracownik słał wiadomość za wiadomością: na oceanie pojawiło się tsunami o zupełnie niezwykłych właściwościach. Zamiast stopniowo wygasać wraz z oddalaniem się od źródła, fala stawała się coraz potężniejsza.
Nosow jest oceanologiem badającym zjawiska tsunami i dopóki nie wrócił do Moskwy, nie mógł niczego sprawdzić w bazie danych. Na miejscu okazało się, że doszło do gwałtownej erupcji wulkanu Hunga Tonga–Hunga Haʻapai — i że runęła fundamentalna zasada, na której na co dzień opierają się służby ostrzegania przed tsunami.
Ta reguła jest prosta: znamy miejsce narodzin fali i prędkość, z jaką woda przemieszcza się przez ocean, możemy więc bez trudu obliczyć czas jej dotarcia do brzegu. Gdyby jednak w tym wypadku za punkt wyjścia przyjąć krater wulkanu Tonga, system ostrzegania spóźniłby się o kilka godzin. Fala uderzyła znacznie wcześniej, niż wskazywałyby wyliczenia.
Wszystko przez drugą falę — atmosferyczną. Gdy doszło do eksplozji, wzdłuż powierzchni oceanu pomknął front uderzeniowy w powietrzu, pędząc nad Pacyfikiem z prędkością około 312 metrów na sekundę, czyli niemal 1100 kilometrów na godzinę. Zbliżoną prędkość osiąga tsunami w głębokich rowach oceanicznych.
Można to porównać do huśtania dziecka: popychanie huśtawki w przypadkowych momentach nic nie da, ale gdy pchnięcia zgrają się z jej rytmem, każdy ruch wzmacnia poprzedni. Dokładnie tak samo zestroiły się fale w powietrzu i w wodzie. Przemierzający ocean front atmosferyczny nieustannie podbijał taflę wody w jej naturalnym tempie, w wielu rejonach wyjątkowo skutecznie napędzając fale grawitacyjne.
Tsunami nie wyruszyło więc wyłącznie z rejonu samego wulkanu. Tworzyło się na bieżąco na całej trasie, daleko przed masą wody wypchniętą z krateru. Źródło — jak ujął to Nosow — okazało się rozproszone i wyprzedzało klasyczne tsunami o całe godziny.
Liczbowe potwierdzenie tego mechanizmu przyniosła praca zespołu R. Omiry, opublikowana w „Nature” w 2022 roku. Badacze porównali zaobserwowane zjawisko z modelem fali zapoczątkowanej w pojedynczym punkcie. Rzeczywiste tsunami przemieszczało się od 1,5 do 2,5 raza szybciej, okrążając Pacyfik, Atlantyk i Ocean Indyjski w czasie poniżej 20 godzin.
Pojawił się też wątek, który sam Nosow nazywa na pierwszy rzut oka paradoksalnym. Jego zespół przeanalizował symulacje komputerowe oraz zapisy z boi DART na otwartym Pacyfiku i stacji DONET w pobliżu Japonii. Falę ciśnienia zarejestrowały zarówno barografy w powietrzu, jak i czujniki rozmieszczone na dnie morza.
Okazało się mianowicie, że drgania ciśnienia rejestrowane na dnie oceanu mają większą amplitudę niż te notowane w atmosferze.
Оказалось, что колебания давления, которые регистрируются на дне океана, они имеют большую амплитуду, чем колебания давления, которые регистрируются в атмосфере.
— Michaił Nosow, Osnova, 75:46
I to około dwukrotnie większą. Kilkukilometrowa warstwa wody powinna działać jak tarcza, tłumiąc zjawiska zachodzące na powierzchni. W warunkach bliskich rezonansowi stało się dokładnie na odwrót — co potwierdzają zarówno pomiary terenowe, jak i modele teoretyczne.
Warto zestawić to wydarzenie z wybuchem Krakatau w 1883 roku. Scenariusz był bardzo podobny: eksplozja wulkanu i krater pozostawiony do stopniowego wypełnienia wodą. Wtedy jednak dysponowano jedynie barografami kreślącymi wykresy na obrotowych bębnach oraz pływomierzami notującymi poziom morza. Mimo to aparatura wychwyciła sygnały nawet na odległym Atlantyku.
W 2022 roku w nasłuchu brała już udział cała planeta. Zjawisko śledziły satelity, stacje naziemne i czujniki głębinowe. W barometry wyposażone są dziś nawet zwykłe smartfony, a fala w powietrzu okrążyła Ziemię wielokrotnie, więc zarejestrować mógł ją każdy posiadacz telefonu. Powyżej poziomu szumów aparatura odnotowała jej przejście czterokrotnie; w przypadku Krakatau — jak przypomina Nosow — liczba ta wynosi podobno siedem. Na zdjęciach satelitarnych widać było rozchodzący się koncentrycznie front uderzeniowy z unoszącym się w środku pióropuszem popiołu.
Co te wnioski oznaczają dla systemów wczesnego ostrzegania? Nosow nie proponuje gotowego rozwiązania. Zwraca jedynie uwagę na fundamentalny fakt: wulkan może działać jak ruchome źródło fal, podróżujące razem z falą. Opierając prognozy wyłącznie na odległości od krateru, zegary pomyliłyby się o całe godziny.
