15:30 / 22.08.2026
2008
Може ли буря да бъде "чута“ от уреди, създадени да следят земетресения? И може ли GPS/GNSS мрежата да засече натрупването на влага още преди пороят? Ново румънско изследване на рекордната буря от август 2024 г. показва как дъждът, вълните, мълниите и водната пара са оставили различими сигнали в няколко напълно различни наблюдателни системи. Това пишат синоптиците от Meteo Balkans.
В края на август 2024 г. западната част на Черно море преживява изключително силна буря, която причинява мащабни наводнения по южното румънско крайбрежие и поставя нови рекорди за валежи.
Две години по-късно учените установяват нещо още по-необичайно: събитието е било достатъчно мощно, за да остави ясно различими сигнали в сеизмометри, инфразвукови датчици и GNSS станции.
Изследването е публикувано на 13 май 2026 г. в Natural Hazards and Earth System Sciences от екип с участието на румънския Национален институт по физика на Земята, Университета в Букурещ, Университета в Орадя и Политехническия университет в Букурещ.
Идеята е проста, но мощна: ако една буря взаимодейства едновременно с атмосферата, морето и земната повърхност, тя би трябвало да оставя следа в уреди, които по принцип не са създадени за класическо метеорологично наблюдение.
Точно това се случва.
234,7 мм дъжд за едно денонощие в Мангалия
Най-екстремните валежи са отчетени в района на Мангалия.
На 31 август 2024 г. там падат 234,7 мм валеж за 24 часа. Румънската национална метеорологична администрация посочва тази стойност като абсолютния 24-часов рекорд за страната в наличната серия. Само за два дни – 30 и 31 август – в Мангалия са измерени 318,9 мм. Това представлява около 93% от целия валеж за месеца.
А август 2024 г. завършва там с общо 343,6 мм, при климатична норма за 1991–2020 г. от едва 31,6 мм. Предишният августовски месечен рекорд за станцията е бил 159,1 мм от 1947 г.
С други думи, за два дни са паднали приблизително десет нормални августовски месечни количества валеж.
25,3 мм за десет минути
Интензивността е била още по-впечатляваща в кратките интервали. Румънската метеорологична служба отчита максимум от 25,3 мм само за 10 минути в края на 30 август. Максималната интензивност достига около 2,5 мм в минута, а статистическият период на повторяемост за този кратък интервал е оценен на около 38 години.
Причината за екстремното събитие е развитие на екстратропичен циклон в западната част на Черно море.
Според румънската метеорологична администрация процесът е подпомогнат от две основни условия: високите температури на морската повърхност и изолирано ядро от студен въздух във височина.
Тази комбинация увеличава атмосферната нестабилност и позволява образуване на много мощни конвективни процеси.
Сеизмометрите "чуват“ падащия дъжд
Тук започва по-необичайната част. Сеизмометрите обикновено се използват за регистрация на движение на земята, включително земетресения. Но земната повърхност вибрира и поради други причини.
При бурята през август 2024 г. учените откриват високочестотни сеизмични сигнали над 30 Hz, които съвпадат с периодите на интензивен валеж. Обяснението е физически сравнително просто.
Когато огромен брой едри дъждовни капки удрят почвата, покривите, пътищата и други повърхности, те предизвикват микроскопични механични вибрации. Една капка няма значение. Милиарди капки, падащи едновременно при проливен дъжд, вече създават измерим шум. Именно този шум е записан от сеизмичните станции.
Морето също разклаща земята
В други честотни диапазони учените откриват различен сигнал. В т.нар. микросеизмичен диапазон между приблизително 0,1 и 1 Hz вибрациите са свързани предимно с въздействието на морските вълни. По време на силна буря морето прехвърля огромно количество енергия.
Вълните взаимодействат помежду си и с брега, а част от тази енергия преминава в земната кора под формата на слаби, но измерими колебания. Така една и съща буря оставя два различни "подписа“ в сеизмометрите:
- високочестотен сигнал от дъжда и по-нискочестотен микросеизмичен сигнал от морските вълни.
Над 1100 инфразвукови сигнала
Още един слой от бурята е записан от инфразвукова система край Ефорие Норд–Аджиджа. Инфразвукът представлява звук с честоти, които могат да бъдат под прага на човешкия слух, но се разпространяват на големи разстояния през атмосферата.
По време на бурята масивът регистрира около 1100 отделни сигнала в честотния диапазон 0,6–7 Hz. Голяма част от тях имат характеристики, типични за акустични сигнали, свързани с мълнии. Учените сравняват измерванията със спътникови данни за електрическата активност и откриват съвпадения между част от инфразвуковите импулси и регистрирани мълниеносни разряди.
Така бурята се оказва едновременно:
видима от спътника,
измерима от метеостанциите,
чуваема от инфразвуковите датчици,
и усещана от сеизмометрите.
GPS станциите виждат водата във въздуха
Може би най-практичната част от изследването идва от технология, която ежедневно използваме за позициониране. GNSS системите – към които принадлежи и GPS – разчитат на радиосигнали, идващи от спътници.
Докато тези сигнали преминават през атмосферата, водната пара ги забавя съвсем леко. Това забавяне може да бъде измерено. След обработка учените могат да изчислят т.нар. precipitable water vapour – PWV, или количеството водна пара в атмосферен стълб, което би се получило като слой течна вода, ако цялата пара кондензира. За бурята над Черно море анализът обхваща 37 постоянни GNSS станции.
Водната пара започва да се натрупва три дни по-рано
Резултатът е особено интересен. Повишени стойности на атмосферната водна пара се наблюдават още на 27 август, приблизително три дни преди най-екстремната фаза на валежите. Крайбрежните станции достигат стойности над 40 мм PWV, докато много от вътрешните станции остават под 30 мм.
При GNSS станцията в района на Мангалия количеството водна пара се увеличава бързо до над 44 мм само няколко часа преди екстремния валеж. След преминаването на бурята GNSS измерванията показват рязък спад.
Именно тази бърза реакция е една от причините учените да виждат потенциал в използването на такива станции при наблюдение на силни валежни процеси.
Това не означава "GPS предсказва бурята“
Тук обаче е важна границата между наблюдение и прогноза. Повишаването на атмосферната водна пара не е само по себе си достатъчно условие за екстремна буря. Много влажна атмосфера може да остане без силна конвекция, ако липсва необходимата нестабилност или механизъм, който да повдигне въздуха.
Затова GNSS стойностите не могат самостоятелно да кажат кога и къде ще падне порой. Те могат да бъдат още един източник на информация за това колко "заредена“ с влага е атмосферата. Авторите разглеждат тези измервания като допълнение, а не заместител на радарите, метеостанциите, спътниците и числените модели.
Една буря, наблюдавана през пет различни физически процеса
Силата на изследването е именно в комбинирането на системите. GNSS измерва натрупването на водна пара преди и по време на бурята. Инфразвуковите станции регистрират акустичните вълни и мълниеносната активност. Сеизмометрите засичат ударите на интензивния дъжд.
Друг честотен диапазон в същите сеизмични данни отразява движението на морските вълни. Спътниковите наблюдения допълват информацията за мълниите, а ERA5 реконструира по-голямата атмосферна и морска структура.
Така учените могат да проследят не просто "бурята“, а различните ѝ фази – натрупване на влага, начало на конвекцията, най-интензивния валеж, електрическата активност и реакцията на морето.
Данните извън зоната на пороя също се оказват полезни
Още един интересен резултат идва от GNSS станции, които не попадат директно под най-силния валеж. Някои от тях отчитат сходна еволюция на водната пара. Това означава, че атмосферният сигнал може да бъде видим в много по-голяма зона от района, върху който в крайна сметка пада екстремният дъжд.
При достатъчно гъста мрежа подобни измервания могат да дадат по-пълна картина за преноса и натрупването на влага преди силни бури.
Сеизмометрите няма да заменят метеорологичния радар
Изследването не предлага сеизмометрите да се превърнат в основен инструмент за прогнозиране на времето. Радарът остава далеч по-пряк метод за наблюдение на валежи и гръмотевични структури. Сеизмичните, инфразвуковите и GNSS данни дават друг тип информация. Тяхното предимство е, че често тези мрежи вече съществуват и работят непрекъснато. Така един и същ датчик може да има повече от една функция.
Сеизмометър, поставен за земетресения, може да даде информация за интензивен валеж и морско вълнение. GNSS станция, създадена за геодезия, може да измери атмосферната водна пара. Инфразвукова система може да следи акустичната следа на мълнии и мощни атмосферни процеси.
Следващата стъпка е системите да започнат да "говорят“ една с друга
Авторите подчертават, че това е преди всичко изследване върху възможностите на многосензорното наблюдение. Следващата стъпка е различните масиви от данни да бъдат анализирани съвместно, а не само паралелно.
Това включва автоматично разпознаване на общи модели между сеизмичния и акустичния сигнал и сравняването им в реално време с GNSS, спътникови и метеорологични наблюдения. Ако подобни връзки бъдат потвърдени при много повече бури, съществуващите геофизични мрежи могат да се превърнат в допълнителен слой на системите за наблюдение на екстремно време по крайбрежието.
В този смисъл най-интересното в бурята от 2024 г. не е само рекордният дъжд. Тя демонстрира, че една мощна атмосферна система оставя следи едновременно във въздуха, в морето и в земята.
