1. Kako je velolučki meteotsunami postao znanstveni standard
Hrvatska akademija znanosti i umjetnosti, Zagreb
Kako je velolučki meteotsunami postao znanstveni standard
Jadranka Šepić
Institut za oceanografiju i ribarstvo, Split

2. Sadržaj predavanja Velolučki meteotsunami Jadranski meteotsunamiji
Mediteranski meteotsunamiji
Istraživanje meteotsunamija na IOR-u (projekti POZOR i MESSI)
Povezanost meteotsunamija sa sinoptičkim uvjetima
Čestina meteotsunamija u budućim klimatskim prilikama
Buduća istraživanja

3. Vela Luka, Korčula, 21. lipnja 1978. godine

4. More se dizalo i do 3 m iznad srednje razine...
Vela Luka, Korčula, 21. lipnja godine

5. ... zatim se povlačilo…
Vela Luka, Korčula, 21. lipnja godine

6. Morsko dno je ostajalo suho, a onda se more opet vraćalo.
Vela Luka, Korčula, 21. lipnja godine
Vela Luka, Korčula, 21. lipnja godine

7. Nanesena je velika materijalna šteta.

8. Događaj je ostavio trajni trag u svijesti stanovnika Vele Luke.
Vela Luka, Korčula, godine

9. Valovi nisu pogodili samo Velu Luku
Valna visina (m)
Mjerena
Opažena
Vela Luka
(Vučetić i sur., Phys. Chem. Earth, 2009)
Dubrovnik, Batala, 21. lipnja 1978.
47 s

10. Što je izazvalo ovaj događaj?
Znanstvenici su ponudili nekoliko odgovora:
Potres, koji se dogodio dan ranije u Egejskom moru, je izazvao tsunami (Zore-Armanda, 1979)
Odron zemlje u Jabučkoj kotlini izazvao je tsunami koji je doputovao do Vele Luke (Bedosti, 1980)
3. Valove je izazvala ciklona koja se nalazila nad Jadranom
(Hodžić, 1979/1980)
U Egejskom moru nije zabilježen tsunami.
Vremena dolaska tsunamija u Velu Luku ne slažu se s teoretskim vremenima putovanja tsunamija.
Valovi bi bili najjači blizu mjesta odrona.
Valovi bi bili zabilježeni i u sjevernom Jadranu.
Ciklona je prevelika u odnosu na Jadran da izazove valove nalik onima koji su poharali Velu Luku.

11. Što je izazvalo ovaj događaj?
4. Valove su izazvali intenzivne kratkotrajne (promjena od nekoliko hPa u 10-ak minuta) putujuće oscilacije tlaka zraka -> Ovaj događaj je bio meteorološki tsunami (Orlić, 1980).
Hvar
(Vučetić i sur., Phys. Chem. Earth, 2009)
(Orlić i sur., JGR, 2010; a prema Orlić, 1980)

12. Što su meteorološki tsunamiji?
Oscilacije razine mora koje se javljaju na periodima tsunamija (od nekoliko minuta do nekoliko desetaka minuta), a koje na određenim lokacijama dosežu razornu snagu tsunamija.
Meteorološke tsunamije izazivaju atmosferski procesi, i to najčešće intenzivne oscilacije tlaka zraka (promjene tlaka od 2-5 hPa u 5-10 minuta) koje se propagiraju nad otvorenim morem.
(Šepić i sur., Sci. Rep., 2015)

13. Numeričko modeliranje velolučkog meteotsunamija
Domena modela
Krenulo se u reprodukciju događaja numeričkim oceanografskim modelom.
Korišten je model Advanced Circulation Model for Shelves, Coasts and Estuaries (ADCIRC):
barotropni model
metoda konačnih elemenata
nestrukturirana mreža
povećana rezolucija na
područjima od interesa
Model je forsiran sintetičkim
poremećajem tlaka zraka
(boxcar, 10 minuta trajanja, 3 hPa
amplitude)
(Orlić i sur., JGR, 2010)

14. Numeričko modeliranje velolučkog meteotsunamija
Modelom je reproduciran:
Nastanak valova u otvorenom moru (Proudmanova rezonancija)
Propagacija forsiranih valova od talijanske prema hrvatskoj obali, i refleksija slobodnih valova prema talijanskoj obali
Jačanje valova u zaljevu Vele Luke uslijed topografskih i batimetrijskih karakteristika zaljeva
20-minutne oscilacije razine mora u Veloj Luci valne visine od ~ 3 m (vs. opaženih 6 m)
Propagacija prema hrvatskoj obali
Refleksija prema talijanskoj obali
Modelirana razina mora u Veloj Luci
(Orlić i sur., JGR, 2010)

15. U godinama koje su slijedile dogodilo se još meteotsunamija na Jadranu
21. lipnja 1978.
Vela Luka (~6 m)
5. listopada 1984.
Ist (~4 m)
27. lipnja 2003.
Stari Grad (~3.5 m)
Mali Ston (struje)
22. kolovoza 2007.
15. kolovoza 2008.
Mali Lošinj (~3 m)
25. lipnja 2014.
Vela Luka (~3 m)
Stari Grad (~1 m)
Vrboska (~1.5 m)
Rijeka dubrovačka
(~2.5 m, struje)
28. lipnja– 1. srpnja 2017.
Stari Grad i Vrboska (poplavljeni)
11. srpnja 2017.
Mali Lošinj (poplavljen)

16. Stari novinski članci su otkrili da ih je meteoroloških tsunamija na Jadranu bilo i u prošlosti.
Akademik Orlić je identificirao 21 jadranski meteorološki tsunami, počevši od godine.
Većina ih se dogodila na srednjejadranskim otocima (Hvar, Korčula, Brač, Šolta)
Lokalno su poznati pod imenom „šćiga”
Slobodna Dalmacija,
14. studeni 1951.
Vjesnik, 29. kolovoz 1966.
(Orlić, Acta Adriatica, 2015)

17. Katalog meteoroloških tsunamija
Tiskana verzija kataloga meteoroloških tsunamija u hrvatskim obalnim vodama (2015)
On-line verzija:

18. Postoje i legende o jadranskim meteorološkim tsunamijima
11. travnja godine u Vrboskoj krvavim je suzama proplakao križ zbog nesloge i netrpeljivosti dviju vjerničkih skupina.
Oformljena je procesija koja je trebala odnijeti križ u crkvu najkraćim putem, preko mosta.
Most je bio poplavljen zbog „šćige”.
I tako je procesija pomirbe morala proći kroz cijelo mjesto – protumačeno je to kao Božji poziv na pomirenje i pokoru zavađenih strana.
Vrboska, Hvar
(Izvor:

19. Meteorološki tsunamiji javljaju se i na Sredozemlju.
(Vilibić et al., Frontiers, 2016)

20. Balearsko otočje Ciutadella, 15. lipnja 2006. ~ 5 m visoki valovi
Meteorološki tsunamiji na Balearskom otočju:
Najjači u uvali Ciutadella na Menorci
Poznati pod imenom „rissaga”
Zabilježeno je više događaja s valnim visinama većim od 4 m (1984, 2006)
Detaljno istraženi, meteorološko porijeklo nepobitno utvrđeno
~ 5 m visoki valovi
Deseci potopljenih i uništenih jahti
Šteta od ~30 milijuna Eura
(Vilibić i sur., PAGEOPH, 2008)

21. Jugozapadna obala Sicilije
Meteorološki tsunamiji na Siciliji:
Najjači u mjestu Mazara del Vallo, na ušću rijeke Mazara, gdje se javljaju u obliku plimnog uspora
Poznati pod imenom „marrobbio”
Dio lokalnih legendi: Arapi su, prilikom osvajanja Sicilije, svjedočili marrobbiu, te su rijeku nazvali „Mazara” tj. „opsjednuta”
Mazara del Vallo, 25. lipnja 2014.
(Šepić i sur., PAGEOPH, 2018)

22. Nekad se u kratkom razdoblju javljaju na više lokacija.
Nekad se u kratkom razdoblju javljaju na više lokacija.
, Odessa
Vela Luka
Ciutadella
Mazara del Vallo
Ciutadella
(Šepić et al., Sci. Rep., 2015)

23. Poveznica meteoroloških tsunamija u Sredozemlju 23. – 27. lipnja 2014.
Postojali su povoljni uvjeti za generiranje (izraženi gradijenti mlazne struje) i zarobljavanje (nestabilna polja) atmosferskih težinskih valova -> tj. intenzivnih oscilacija tlaka zraka.
(Šepić et al., Sci. Rep., 2015)

24. Poveznica meteoroloških tsunamija u Sredozemlju 23. – 27. lipnja 2014.
Prikazan je Froudov broj (Fr), tj. omjer brzine propagacije atmosferskih težinskih valova (aproksimiran brzinom vjetra na ~500 hPa) i brzine barotropnih valova u moru: 𝐹𝑟= 𝑐 𝑢 = 𝑐 𝑔ℎ
(Šepić et al., Sci. Rep., 2015)

25. Projekt POZOR (http://jadran.izor.hr/~sepic/POZOR)
Istraživanje meteotsunamija u Jadranu (Institut za oceanografiju i ribarstvo, Split)
Tijekom 2014 – 2017, na Institutu za oceanografiju i ribarstvo (Split), odvijala su se istraživanja meteotsunamija u okviru dva projekta: POZOR i MESSI
Projekt POZOR (
Naziv: Praćenje potencijalno opasnih oscilacija razine mora i njihov doprinos poplavama obalnih područja u budućoj klimi (POZOR)
Glavni istraživač: Jadranka Šepić
Financiranje: Fond za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost; Institut za oceanografiju i ribarstvo
Budget: ,00 HRK
Trajanje projekta: 6. studenog travnja 2017.
Uključene institucije: Institut za oceanografiju i ribarstvo (Split, Hrvatske)
Ciljevi projekta:
Uspostava kontinuiranog sustava praćenja meteoroloških tsunamija
Procjena intenziteta i učestalosti meteoroloških tsunamija u budućnosti
Educiranje obalnog stanovništva o opasnosti od meteoroloških tsunamija

26. Projekt MESSI
Naziv: Meteotsunamis, destructive long ocean waves in the tsunami frequency band: from observations and simulations towards a warning system (MESSI)
Glavni istraživači: Jadranka Šepić, Miroslav Gačić
Financiranje: Fond Jedinstvo uz pomoć znanja
Budget: ,11 HRK ( ,11 HRK - UKF)
Trajanje projekta: 15. prosinca – 14. prosinca 2017.
Uključene institucije: Institut za oceanografiju i ribarstvo (Split, Hrvatske); Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (Trst, Italija); Državni hidrometeorološki zavod (Zagreb, Hrvatska); University of the Balearic Islands (Palma de Mallorca, Španjolska); International Tsunami Research, Inc. (Victoria, BC, Kanada)

27. Projekt MESSI (http://www.izor.hr/messi)
Glavni cilj projekta:
Izrada prototipa sustava za upozorenje na opasnost od meteoroloških tsunamija!

28. Mreža za mjerenje i upozoravanje
U okviru dvaju projekata instalirana su tri radarska mareografa (Vela Luka, Stari Grad, Sobra), 6 mikrobarografskih postaja (Ancona, Ortona, Vieste, Palagruža, Ražanj, Svetac), dvije kompletne meteorološke postaje (Stari Grad, Sobra), te su nadograđeni postojeći mikrobarografi (Vrboska, Vela Luka, Vis).
Vis
Split
Ražanj
Stari Grad
Vis
Svetac
Vela Luka
Sobra
Ancona
Palagruža
Ortona
Tipovi postaja:
Vieste
Oceanografsko-meteorološka
Atmosferska

29. Mreža za mjerenje i upozoravanje
Pozicije postaja su odabrane tako da omoguće:
Mjerenja tlaka zraka i razine mora na najugroženijim lokacijama
Mjerenja tlaka zraka i razine mora dovoljno daleko od ugroženih lokacija – izdavanje upozorenja na vrijeme
Istraživanje meteoroloških tsunamija od mjesta njihovog postanka do mjesta gdje se najjače manifestiraju i dobivanje vrijednih znanstvenih rezultata
Palagruža, ožujak 2017., instalacija mikrobarografske postaje

30. Vela Luka, svibanj 2017., instalacija radarskog mareografa

31. Stari Grad, lipanj 2017., instalacija radarskog mareografa

32. Sobra
(Mljet)
svibanj 2017.
Vela Luka
(Korčula)
svibanj 2017.
Stari Grad
(Hvar)
lipanj 2017.

33. Meteotsunami se dogodio neposredno nakon instalacije uređaja!
Stari Grad
2. Meteotsunami
Početak mjerenja
(28. lipanj 2017)

34. Numeričko modeliranje meteoroloških tsunamija - shema
Sustav za modeliranje sastoji se od tri modela: WRF, ROMS i ADCIRC
Sea surface
temperature,
ice, etc.
10m wind and MSL Pressure
10m wind, 2m air temperature, 2m pressure, rain, etc.
WRF
Weather Research and Forecasting Model
Sea Surface Elevation
ADCIRC
ROMS
ADvanced CIRCulation Model for Shelves, Coasts and Estuaries
MCT
Regional Ocean Modeling System
Model Coupling Toolkit

35. Numeričko modeliranje meteoroloških tsunamija – domene
Za modeliranje atmosferske komponente meteoroloških tsunamija koristi se model Weather Research and Forecast (WRF).
Hor: 15 km (140 x 140 čvorova)
Ver: 58 nivoa
Hor: 3 km (266 x 361 čvorova)
Ver: 58 nivoa
Hor: 1.5 km (450 x 468 čvorova)
Ver: 58 nivoa
dvostruko
gniježđenje
downscaling

36. Numeričko modeliranje meteoroloških tsunamija - domene
Za modeliranje morske komponente meteoroloških tsunamija koristi se, u prvom koraku Regional Ocean Modelling System (ROMS).
jednostruko
gniježđenje
Hor: 3 km (266 x 361 čvorova)
Ver: 35 nivoa
Hor: 1 km (676 x 730 čvorova)
Ver: 35 nivoa

37. Numeričko modeliranje meteoroloških tsunamija – domene
Za modeliranje morske komponente meteoroloških tsunamija u priobalnim područjima koristi se barotropna verzija ADvanced CIRCulation Model for Shelves, Coasts and Estuaries (ADCIRC)
Domena
Stari Grad
Srednji Jadran
Vela Luka
Rezolucija od 5 km u najdubljim dijelovima Jadrana do 10 m u ugroženim zaljevima
čvorova, trokutastih elemenata, 477 otoka i otočića

38. Numeričko modeliranje meteoroloških tsunamija – shematski prikaz

39. The Adriatic Sea and Coast modelling suite (AdriSC) - prognoze
Prognoza je dostupna na:
Prognoza razine mora za 25. listopada (10:00 CET)

40. The Adriatic Sea and Coast modelling suite (AdriSC) - prognoze
Prognoza površinske temperature mora za 25. listopada (10:00 CET)

41. The Adriatic Sea and Coast modelling suite (AdriSC) - prognoze
Prognoza površinskih struja za 25. listopada (10:00 CET)

42. The Adriatic Sea and Coast modelling suite (AdriSC) - prognoze

43. ?? Povezanost meteotsunamija sa sinoptičkim uvjetima
Pitanje: Je li moguće kvantificirati vezu između sinoptičkih uvjeta u atmosferi i valne visine meteoroloških tsunamija?
3 - 4 m visoki valovi u Ciutadelli (Balearsko otočje) ??
Vodi do?to

44. Povezanost meteotsunamija sa sinoptičkim uvjetima
(1) Područje interesa:
Ciutadella (Balearsko otočje) –
Najkvalitetniji niz mjerenih podataka
(3) Procedura
Procjena korelacije između visina razine mora i relevantnih sinoptičkih varijabli
Izračun meteotsunami indeksa
(2) Sastojci:
(a) Vremenski nizovi razine mora
(b) Sinoptička polja ERA-Interim – 2016
(Šepić i sur., GRL, 2016)

45. Povezanost meteotsunamija sa sinoptičkim uvjetima
Izvrsno podudaranje između mjerenih valnih visina i meteotsunami indeksa u razdoblju – > Meteotsunami indeks kao proksi snage meteotsunamija.
(Šepić i sur., GRL, 2016)

46. Povezanost meteotsunamija sa sinoptičkim uvjetima
Omjer između normalizirane valne visine i normaliziranog meteotsunami indeksa
Implikacije:
Postoji MINIMUM sinoptičkih uvjeta koji je potrebno zadovoljiti da bi se meteotsunami dogodio (μ > 1.6)
Ako postoje uvjeti za pojavu meteotsunamija (μ > 1.6) ne znači da će se meteotsunami i dogoditi
Iz sinoptičke prognoze ne može se procijeniti snaga meteotsunamija, već samo vjerojatnost njihovog pojavljivanja
(Šepić i sur., GRL, 2016)

47. Čestina meteotsunamija u budućim klimatskim prilikama
Analiza čestine meteotsunamija u budućim klimatskim prilikama, provedena je za Ciutadellu, koristeći simulacije modela MED-11_CNRM Med-CORDEX.
Sinoptički meteotsunami indeksi konstruirani iz EVAL i HIST simulacija su pouzdani, stoga se mogu primijeniti za procjenu čestine meteoroloških tsunamija u budućnosti.
Analiza je provedena za tri emisijska scenarija: RCP2.6, RCP4.5, RCP8.5.
(Vilibić i sur., GRL, 2018)

48. Čestina meteotsunamija u budućim klimatskim prilikama
Zaključci:
Za scenarije RCP2.6 i RCP4.5 nije prognozirana značajna promjena tsunamigeničnih sinoptičkih uvjeta.
Značajni porast od 34% u broju dana sa sinoptičkim uvjetima povoljnim za pojavu jakih meteoroloških tsunamija predviđen je za RCP8.5 scenarij, do kraja 21. stoljeća.
stogodišnji trend broja meteotsunamija
(Vilibić i sur., GRL, 2018)

49. Daljnja istraživanja
Meteorološki izazvane visokofrekventne oscilacije razine mora značajno doprinose ekstremnim razinama mora, u nekim bazenima i do 50% (u prosjeku).
(Vilibić & Šepić, Sci.Rep, 2017)

50. Daljnja istraživanja
Perspektivna tema kad je riječ o istraživanju razine mora – ne postoji mnogo istraživanja o visokofrekventnim (T < 2 h) oscilacijama razine mora i njihovom doprinosu ekstremnim događajima
Regionalne studije za različite dijelove svijeta
Kvantificiranje sinoptičkih uvjeta koji vode do visokofrekventnih oscilacija
Procjena čestine i intenziteta visokofrekventnih oscilacija razine mora u budućoj klimi
Ilustracija. Povratni periodi visokofrekventnih oscilacija u budućoj klimi

51. Hvala na pažnji
Posebno hvala: I. Vilibić, A.B. Rabinovich, S. Monserrat, I. Fine, C. Denamiel, H. Mihanović, S. Muslim, D. Ivanković, M. Orlić