Op de middag van 13 april, 2018, een grote golf water stroomde over Lake Michigan en overstroomde de oevers van het pittoreske strandstadje Ludington, Michigan, het beschadigen van huizen en aanlegsteigers, en overstromende inlaatleidingen. Dankzij de foto's en andere gegevens van een lokale burger, NOAA-wetenschappers reconstrueerden de gebeurtenis in modellen en stelden vast dat dit de eerste ooit gedocumenteerde meteotsunami in de Grote Meren was, veroorzaakt door een atmosferische traagheidsgolf.

Een atmosferische traagheids-zwaartekrachtgolf is een luchtgolf die kan lopen van 6 tot 60 mijl lang en ontstaat wanneer een massa stabiele lucht wordt verplaatst door een luchtmassa met een aanzienlijk verschillende druk. Dit zet een luchtgolf in beweging met stijgende en dalende druk die het water eronder kan beïnvloeden, zoals het synchroniseert met de waterbeweging op het oppervlak van het meer, zoals twee zangers die harmoniëren.

"Die meteotsunami was zonder twijfel geweldig, " zei Debbie Maglothin uit Ludington die foto's van het evenement nam. "Het water tussen de golfbrekers zakte niet naar beneden zoals het water aan de buitenkant, dus creëerde het watervallen die over de golfbrekers stroomden. Als deze gebeurtenis in de zomer had plaatsgevonden, had het mensen van de golfbrekers kunnen afspoelen."

Meteotsunami's die door dit type atmosferische omstandigheden worden gegenereerd, komen over de hele wereld veel voor, maar in de Grote Meren, de weinige goed gedocumenteerde meteotsunami's zijn veroorzaakt door plotselinge zware onweersbuien waarbij zowel wind als luchtdrukveranderingen een belangrijke rol hebben gespeeld.

Water- en weermodellen combineren

Hoewel er momenteel geen voorspellingsmodellen zijn die meteotsunami's in de VS effectief voorspellen, nieuw NOAA-onderzoek op basis van de Ludington-golf toont aan dat bestaande NOAA numerieke weersvoorspellingsmodellen en hydrodynamische voorspellingsmodellen wetenschappers in staat kunnen stellen deze meteotsunami-aansturende atmosferische golven minuten tot uren van tevoren te voorspellen. Het onderzoek is gepubliceerd in een speciale editie van het tijdschrift Natuurlijke gevaren over meteorieten.

"Het goede nieuws van dit soort meteotsunami is dat het gemakkelijker te voorspellen is dan die veroorzaakt door onweersbuien, " zei Eric Anderson, een oceanograaf bij NOAA's Great Lakes Environmental Research Laboratory en hoofdauteur van de studie. "Onze korteafstandsweermodellen kunnen deze atmosferische drukgolven opvangen, terwijl het voorspellen van onweer moeilijker is."

Meteotsunami's zijn een minder bekende categorie van tsunami's. In tegenstelling tot de meer bekende tsunami, zoals de catastrofale tsunami op tweede kerstdag in Indonesië, die werd veroorzaakt door een aardbeving op de zeebodem, meteotsunami's worden veroorzaakt door het weer, in het bijzonder een combinatie van veranderende luchtdruk, sterke wind en onweersbuien.

"Omdat de meren relatief klein zijn, meteotsunami's hebben meestal meer nodig dan een sprong in luchtdruk om ze te laten rijden, "zei Anderson. "Dat is waar de onweersbuien en de wind binnenkomen om ze een duwtje in de rug te geven."

Grote Meren hebben een geschiedenis van meteotsunami

Meteotsunami's komen over de hele wereld voor, en het is bekend dat ze in de Verenigde Staten voornamelijk voorkomen aan de Grote Meren en langs de kusten van het oosten en de Golf van Mexico. Meteotsunami-golven in de Grote Meren kunnen bijzonder verraderlijk zijn omdat ze van de kustlijn kunnen stuiteren en weer terug kunnen komen als de lucht helder is. Ze zijn relatief zeldzaam en meestal klein, de grootste producerende golven van drie tot zes voet, die maar eens in de 10 jaar voorkomen.

Het vooraf voorspellen van deze golven zou gemeenschappen potentieel levensreddende waarschuwingen geven en zou bewoners en bedrijven in staat stellen maatregelen te nemen om eigendommen beter te beschermen. De Ludington meteotsunami resulteerde in wat materiële schade, maar geen ernstige verwondingen. Had de meteotsunami toegeslagen in de zomer toen zwemmers, vissers en vakantiegangers trekken naar de stranden aan het meer, parken en wateren, het was misschien een ander verhaal geweest, zoals het geval was met een meteotsunami die in juni 1954 in Chicago aan acht mensen het leven kostte.

"Het is een gat in onze prognose, "zei Anderson. "Met deze studie en ander onderzoek komen we dichter bij het kunnen voorspellen ze van tevoren."