Post 111: Un model matemàtic per a predir tsunamis

Un equip de científics espanyols i francesos han presentat un model que estudia i pot predir tsunamis i esllavissades submarines mitjançant equacions matemàtiques (SINC, Servició de Información y Noticias Científicas).


El text, publicat aquesta setmana al Journal of Computational Physics, explica que les equacions Savage-Hutter permeten plantejar la necessitat de tenir en compte l'acomplament entre les dos capes implicades en els processos de les esllavissades submarines: l'aigua i la roca.

"Estudiar l'acomplament bicapa és complicat però fonamental en la dinàmica total, perquè els moviments de les roques fan que es mogui l'aigua, però també les possibles marees d'aigua poden desplaçar el material granular", comenta el professor de Matemàtica Aplicada de la Universitat de Sevilla i autor del treball, Enrique Fernández Nieto.

Segons els científics, aquests fenòmens es veuen afavorits després de la caiguda de roques degut a l'existència d'una pendent abrupta del fons, per una acumulació de material, o per un fort onatge que desestabilitza la capa de sediments i el que pugui caure.

Per a deduïr el model, els matemàtics han tingut en compte la porositat dels sediments, les forces que interactuen en el procés i el terme de fricció del tipus Coulomb, que fa referència als paràmetres de les equacions que s'opossen al moviment de la massa de roca al caure.

En aquest sentit, Fernández, posa com a exemple una columna d'aigua en un recipient al qual se li obra una comporta. "El líquid es s'escampa i convergeix en una superfície horitzontal, constant i quieta. Malgrat tot, quan es realitza el mateix experimenta amb una columna de grans d'arena, l'estat final té forma de campana. Els termes que produeixen aquesta solució final amb pendent -ja no horitzontal-, degut a la fricció entre les partícules, és al que es refereix el terme de fricció de tipus Coulomb".


Els matemàtics han comprovat l'eficàcia de les seves equacions amb les dades del tsunami de Papúa Nova Guinea al 1998. En l'actualitat, l'Instituto Español de Oceanografia, dins d'un projecte conjunt finançat per la Junta de Andalucía, està aplicant el model per analitzar desprendiments de terra de les illes d'Alboran a Almeria.

A més a més de la Universitat de Sevilla, han participat en l'estudi científic de la
Además de la Universidad de Sevilla, han participado en el estudio científicos de la Universidad de Málaga, de la Escuela Normal Superior de París, de la Universitat de la Savoie, i de l'Equip de Sismologia de l'Institut de física 'du Globe' de París.