Rogue vågor som slår till utan förvarning över Medelhavet och på andra håll kan bli vanligare när klimatet förändras, forskning på ett tidigt stadium tyder på.

En meteotsunami är en form av tsunami som genereras av atmosfäriska förhållanden, och den kan träffa vilken kustlinje som helst som gränsar till en havsbotten med en lång, grund hylla. De är inte lika stora, inte heller som känt, som vanliga tsunamier, som orsakas av jordbävningar i havsbotten, och de är mer lokaliserade. Men de kan skada egendom och äventyra människoliv.

En meteotsunami i hamnen i Ciutadella på den spanska ön Menorca 2006, till exempel, skickade yachter som kraschade in i varandra och dumpade dem sedan på hamnbotten när den rann iväg, orsakar tiotals miljoner euro i skada. Meteotsunamis finns också med i lokala legender – en meteotsunami i Kroatien på 1500-talet sopade bort bron som förenade två sidor av en by och förde dem till sinnes över en fejd som hade uppstått mellan dem.

Forskare förstår redan de tillstånd som utlöser sådana tsunamier, enligt professor Jadranka Šepić, en biträdande professor och meteorolog vid universitetet i Split, Kroatien.

Vid kusten, det måste finnas ett fall ner till en grund hylla på upp till 100 m djup som sticker ut åtminstone några tiotals kilometer i havet. En sådan funktion finns på USA:s östkust och i kanalen mellan Frankrike och England, till exempel.

Denna form har en effekt på hastigheten på långa havsvågor - de som färdas över långa sträckor snarare än de vindorsakade brytare som träffar strandlinjen med några sekunders mellanrum. När dessa 10 km långa vågor når denna typ av hylla saktar de ner till en hastighet av 50 till 110 kilometer i timmen, beroende på djupet.

Avgörande, detta kan vara tillräckligt långsamt för att matcha hastigheten på atmosfäriska gravitationsvågor ovanför dem. Om de två hastigheterna sammanfaller, och om de två uppsättningarna av vågor sedan synkroniseras, energi från atmosfärsvågen sifoner ner i vågen i vattnet, och den här vågen i havet växer sig större och större, typ som en resonans, " sa Prof. Šepić.

Atmosfäriska vågor

Men vad som orsakar dessa atmosfäriska vågor är mindre väl förstått, säger prof. Šepić. Hon leder ett projekt som kallas SHExtreme för att upptäcka processerna bakom dem och om de kommer att bli vanligare när klimatet förändras.

"Vi vet hur atmosfären och havet interagerar ... men vi vill ta reda på vad som exakt hjälper dessa processer i atmosfären att utvecklas, vilken typ av större miljö i atmosfären tillåter dessa mindre processer, " Hon sa.

Om de ökar i förekomst, hon påpekar, då blir det en motsvarande ökning av förekomsten av de största meteotsunamis. Vad mer, på grund av havsnivåhöjningen, de kommer att ha en längre räckvidd än idag.

"Det första är att de kommer att hända från en högre havsnivå så de blir farligare, ", sade prof. Šepić. "Men det andra vi måste kontrollera är vad som kommer att hända med dessa atmosfäriska vågor – kommer de att hända oftare eller mer sällan? Om de händer mer sällan kan det hända att dessa två händelser upphäver varandra ... men om vi har ... fler av dessa gynnsamma atmosfäriska processer så finns det ett problem:du har en meteotsunami som är mer sannolikt att inträffa och som kommer att börja från en högre nivå."

SHExtreme samlar bevis på tidigare sådana vågor och jämför dem med de atmosfäriska processer som pågår vid den tiden.

För att göra det krävs tidvattendata som har samlats in av mekaniska tidvattenmätare så långt tillbaka som den 19 ^th århundrade, och registreras nu mestadels genom digital radar och trycksensorer på havsbotten.

För det mer historiska arbetet, dock, det var ett hak. Tabeller med havsnivådata före omkring 2010 registrerar höjden endast varje timme. Detta är en för grov mätning eftersom en meteotsunami kan rulla in, gör skadan och åker på bara några minuter.

På grund av detta, Prof. Šepić har varit tvungen att hitta de ursprungliga analoga sjökorten – gjorda av en nål som vacklar upp och ner i en roterande cylinder – från vilka tabellerna sammanställdes. Hon arbetar igenom dessa register för hela den kroatiska kusten. Kollegor, under tiden, har gjort samma sak för Finland.

Sedan 2010, Internationella oceanografiska kommissionen har tillhandahållit havshöjdsmätningar som tas runt om i världen varje minut. Så Prof. Šepićs team prioriterar studier av denna period, letar efter mönster i data som säsongsfördelningar och bredden på kustlinjen som påverkas.

Sommar

Än så länge, teamet har visat att Medelhavsmeteotsunamis tenderar att vara starkare på sommaren. Trots lugna förhållanden på marknivå, snabba vindar av torr luft från Afrika kan rasa genom atmosfären ungefär 1, 500 meter upp och det är detta som verkar trigga atmosfärens vågor.

"På ytan ser det bra ut, men på höga nivåer händer det något som är mer energiskt, " sa hon. Testar denna teori för Spaniens Baleariska öars kuster, hon sa 'vi kunde visa det, om du har den här situationen i atmosfären, det finns en mycket stor chans att en meteotsunami kommer att inträffa - den här situationen genererar nästan alltid dessa atmosfäriska vågor."

Nästa steg är att tänka på framtiden. Det finns många simuleringar av hur atmosfären kommer att bete sig under klimatförändringarna. För Balearerna, det värsta scenariot av en simulering avslöjade en ökning med 30 % av antalet dagar som är gynnsamma för meteotsunamis på grund av en ökning av antalet dagar under vilka det finns dessa högnivåvindar.

"Men problemet är att vi bara använde en klimatsimulering - det här var som en prototypmodell, " sade Prof. Šepić. "Du måste titta på tio eller 20 klimatsimuleringar."

Att titta på fler simuleringar är något hon planerar att göra under de kommande åren.

Forskare i USA tror att de har gjort ett genombrott i att prognostisera meteotsunamis, åtminstone för Lake Michigan. I april 2018 dränktes strandstaden Ludington av en våg som skadade båthamnar och hem, översvämmade intagsrör — och kunde ha fört bort strandbesökare om det hade hänt lite senare på året.

"Det är en lucka i vår prognos, " sa Dr. Eric Anderson, en oceanograf vid National Oceanic and Atmospheric Administrations Great Lakes Environmental Research Laboratory.

Hans team rapporterade i slutet av mars att använda bilder tagna av en lokal invånare, och andra uppgifter, de borde, med befintliga prognosverktyg, kunna förutsäga en sådan händelse minuter till timmar i förväg.

Prof. Šepić säger att prognoser redan finns på plats för Balearerna, men de har ofta fel, " eftersom de är baserade antingen på en statistisk chans enligt de atmosfäriska förhållandena eller på modeller som inte kan ge exakta prognoser av atmosfäriska vågor i liten skala.

SHExtreme kan ändra på det. Åtminstonde, Prof. Šepić sa, "Vi hoppas att vi kommer att kunna visa vilka delar av den europeiska kusten som är i störst fara nu och även i framtiden."