Ett team av matematiker vid University of California, Santa Barbara, har publicerat en artikel som kan bidra till att kasta lite ljus över mysteriet om varför tsunamier kan vara så destruktiva. Forskarna utvecklade en matematisk modell som visar hur det grunda vattnet nära en kustlinje kan förstärka energin som bärs av en tsunami, vilket leder till högre vågor och större förstörelse.

Forskarna använde en matematisk teknik som kallas "vågverkanskonservering" för att härleda en icke-linjär ekvation som exakt beskriver utvecklingen av en tsunamivåg i grunt vatten. Ekvationen visar hur våghöjden ökar när vattendjupet minskar, på grund av bevarandet av energi som bärs av vågen.

För att validera sin modell jämförde forskarna resultaten av den icke-linjära ekvationen med data från ett laboratorieexperiment. Experimentet innebar att generera en tsunamivåg i en lång tank, med varierande vattendjup. Resultaten av jämförelsen visade att modellen stämde väl överens med experimentdata, med ett relativt fel på endast cirka 10 %.

Forskargruppen jämförde också sin modell med en linjär modell, som vanligtvis används för att beskriva tsunamier på djupt vatten. Forskarna fann att den linjära modellen inte exakt förutsäger våghöjden i grunt vatten, och att den icke-linjära modellen ger en mycket mer exakt beskrivning.

Forskarna tror att deras modell kan ge insikter i tsunamis fysik och hjälpa till att bättre förstå och förutsäga de potentiella risker och skador som tsunamis orsakar. Detta kan leda till förbättrade system för tidig varning och begränsningsstrategier, vilket kan bidra till att minska effekterna av framtida tsunamihändelser.