Ein geophysikalisches Experiment der Indiana University entdeckte ungewöhnliche seismische Signale im Zusammenhang mit Tornados, die kürzlich Regionen im Mittleren Westen getroffen haben - Informationen, die für Meteorologen von Wert sein könnten, die die atmosphärische Aktivität untersuchen, die Tornado-Katastrophen vorausgeht.
Das Experiment von IU-Forschern beinh altet den Einsatz von mehr als 100 hochmodernen digitalen Seismographen in einem breiten Streifen des US-Mittelkontinents. Einer der Twister, der am 29. Februar den Südosten von Missouri und den Süden von Illinois traf, passierte die seismische Erkennungsanordnung.
"Bei der Untersuchung der Seismogramme haben wir an drei unserer Stationen im Süden von Illinois ungewöhnliche seismische Signale aufgezeichnet", sagte Michael Hamburger, Professor in der Abteilung für geologische Wissenschaften an der IU Bloomington und einer der Forscher, die das Experiment durchführten.
"Die Seismogramme zeigen einen starken, niederfrequenten Impuls, der am 29. Februar gegen 4:45 Uhr begann. Unsere vorläufige Interpretation, basierend auf anderen seismischen Aufzeichnungen von Tornados, legt nahe, dass wir nicht den Tornado selbst aufgezeichnet haben, sondern eine große atmosphärische Drucktransiente im Zusammenhang mit den großen Gewittern, die die Tornados hervorgebracht haben."
Die Seismographen, die den Puls detektierten, befinden sich in der Nähe von Harrisburg, Illinois, einer Stadt mit 9.000 Einwohnern, in der ein Wirbelsturm vor der Morgendämmerung großen Schaden anrichtete, sechs Menschen tötete und etwa 100 weitere verletzte.
IU-Forscher befürchteten zunächst, dass einige der Instrumente durch den Sturm beschädigt werden könnten, was ein von der National Science Foundation finanziertes Projekt zurückwarf, das die Investition von Hunderttausenden von Dollar und monatelange Bemühungen beinh altete. Aber als der Hauptforscher Gary Pavlis, ein IU-Professor für geologische Wissenschaften, am 29. Februar die digitalen Aufzeichnungen der Stationen in Illinois überprüfte, stellte er fest, dass sie noch am Leben waren und Daten strömten. Als er weiter nachsah, entdeckte er die seltsamen „Tornado-Seismogramme“, die auf Seismographen in der Nähe von Harrisburg aufgezeichnet wurden.
Hamburger sagte, dass ein mit dem Tornado verbundener seismischer Druckgradient eine langsame, winzige Neigung des Seismographen erzeugte, die mehrere Minuten anhielt. Er sagte, diese Art von druckbezogenem Signal könne Wissenschaftlern helfen, die atmosphärische Aktivität besser zu verstehen, die unmittelbar vor dem Aufsetzen von Tornados stattfindet. Die IU-Forscher arbeiten mit Kollegen an der University of California San Diego zusammen, um zu versuchen, Aufzeichnungen mit anderen Tornado-bezogenen Signalen zu vergleichen und tiefer in die Analyse einzudringen.
Obwohl bekannt ist, dass Seismographen seismische Aktivitäten im Zusammenhang mit Tornados erkennen, ist es höchst ungewöhnlich, dass hochmoderne digitale Instrumente Informationen in so unmittelbarer Nähe eines Tornados aufzeichnen, sagen die Forscher.
Das seismische Experiment der IU, das aufgrund seiner geografischen Abdeckung in Teilen der Ozarks, Illinois, Indiana und Kentucky als "OIINK" bezeichnet wird, umfasst die Positionierung von 120 Seismometern zur Untersuchung von Erdbeben und geologischen Strukturen in einem Schlüsselgebiet Nordamerikas. Die Installation der Instrumente begann im vergangenen Sommer. Sie zeichnen Tausende von Erdbeben aus dem Untersuchungsgebiet und auf der ganzen Welt sowie Explosionen in nahegelegenen Bergbau- und Steinbrüchen auf.
Das vierjährige Vorhaben in Höhe von 1,3 Millionen US-Dollar ist Teil des EarthScope-Programms der NSF, das darauf abzielt, die gesamten USA mit einem Netz von Erkennungsgeräten abzudecken, um die seismische Aktivität besser zu verstehen und Erdbeben vorherzusagen. Forscher vergleichen EarthScope mit „einem umgedrehten Teleskop“, das es ihnen ermöglicht, in die Erde zu blicken und ein besseres Verständnis der seismischen Kräfte zu erlangen.
