Какие природные явления наиболее опасны для судов у берега

Обновлено: 01.05.2024

Опасные морские гидрологические явления - это события, происходящие под воздействием природных факторов, в частности, морских водоемов. Они являются очень опасными для жизни людей и животных, разрушительно воздействуют на рукотворные объекты и окружающую среду. Таких явлений на планете Земля немало. В данном реферате я бы хотела разобраться с многими вопросами. Какое название носят основные морские гидрологические опасные явления и какой вред они наносят окружающей природе и людям.

Предметом исследования являются опасности морского гидрологического опасного явления.

1. Дать определение, классификацию и причины возникновения морского гидрологического опасного явления.

2. Дать меры предотвращения и правила поведения при данной ЧС.

3. Показать примеры опасных морских гидрологических явлений.

Опасное гидрологическое явление - это событие гидрологического происхождения или результат гидрологических процессов, возникающих под действием различных природных или гидродинамических факторов или их сочетаний, оказывающих поражающее воздействие на людей, сельскохозяйственных животных, растений и объектов экономики.

· тропические циклоны (тайфуны)- сезонные явления, частота которых в разных районах меняется в среднем от 1 до 20 ураганов в год.
Встречаются над теплыми тропическими океанами, в стадии формирования циклон обычно движется на запад, а после окончания формирования изгибаются к полюсам.
За год со спутников прослеживается до 110 ураганов, зарождающихся над Атлантикой. Но только 10-11 из них вырастает до таких размеров, когда их можно наименовать ураганами, или тропическими штормами.
Опасность тропического шторма состоит в экстремальном действии одного или всех элементов (ветра, дождя, штормовых нагонов и волн).

· ЦУНАМИ – серия гигантских океанских волн, возникающие вследствие подводных или островных землетрясений или извержений вулканов.
Цунами возникают, как правило, при подводных землетрясениях с магнитудой более 7 баллов.
Серия волн иногда длится несколько часов с промежутками между волнами 20-30 минут. Цунами происходят во всех океанах, а чаще всего в Тихом океане. В открытом океане волны цунами распространяются со скоростью до 1000 км/час, но там они пологие с высотой от подошвы до вершины несколько метров и не опасны для судоходства. У берега волны могут достигать высоты 40 м. Наиболее высокие волны образуются у крутых берегов, в клинообразных бухтах и у выдающихся далеко в океан мысов.
Эти волны обрушиваются на берег с огромной силой, вызывая обрушения строений, размывания грунта, наводнение. Следствием цунами могут быть пожары, экологические, химические и радиационные загрязнения на обширных территориях.

· сильное волнение (5 баллов и более)- волнение с высотами волн: 4 м – в прибрежной зоне; 6 м – в открытом море; 8 м – в океане,

· сильное колебание уровня моря,

· сильный тягун- – колебательное движение воды в бухтах, вызывающие горизонтальное движение судов, стоящих у причалов. В сильных случаях суда могут быть сорваны с якорей и потерпеть крушение в бухте.

· ранний ледяной покров и припай

· непроходимый (труднопроходимый) лёд,

· обледенение судов и портовых сооружений- – быстрорастущее оледенение палубных конструкций судов, приводящее к переворачиванию судов силу смещений их метацентра.

· отрыв прибрежных льдов

Цунами

Во время сильного землетрясения или извержения островных вулканов возникает несколько гигантских волн, которые двигаются по поверхности океана со скоростью 1 000 км/час. Это разрушительные цунами. Серия волн имеет небольшой промежуток, равный примерно 20 минутам. Это пологие волны, которые не представляют опасности для судов. А вот доходя до берега, они увеличиваются до высоты 9-ти этажного здания и обрушиваются на прибрежные постройки. Рушатся здания, смываются машины, гибнут люди. Возникает сильнейшее наводнение, размывается грунт, унося все на своем пути.

Цунами – длиннопериодичные морские гравитационные волны, обладающие большой разрушительной силой.

Их возникновение связано с быстрыми и крупными движениями водной толщи, связанными с землетрясением (85 %), извержениями подводных вулканов, подводными взрывами ядерных бомб, крупными подводными оползнями и обвалами, падением в океан гигантских метеоритов.

Цунами переносятся миллиарды тонн воды на 10–15 тыс. км. Волна движется в открытый океан со скоростью 700–800 км/ч, что соответствует скорости самолёта (Лобковский, 2005). При приближении к берегу под действием сил трения волна начинает терять скорость, но приобретает острую форму и увеличивает свою амплитуду до 10 м и более. Последняя стадия распространения цунами – накат волны на берег с образованием гребня, который опрокидывается, смывает и разрушает всё на своём пути, принося колоссальные разрушения на берегу. Это волны различной высоты, которым на побережье обычно предшествует отлив.

Признаки угрозы цунами:

· сильное землетрясение силой 6 баллов и более, - когда колебания земной поверхности мешают ходить, здания шатаются, сильно раскачиваются подвесные светильники, падает и бьётся посуда, предметы падают с полок, может двигаться мебель. Сильные колебания продолжаются 20 секунд и более;

· внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и обнажение дна. При этом смолкает шум прибоя. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами;

· быстрое понижение уровня моря в прилив или повышение в отлив;

· необычный дрейф льда и других плавающих предметов, образование трещин в припае;

· громадные взбросы у кромок неподвижного льда и рифов, образование течений.

Число волн достигает семи с интервалом в 1 ч и более, при этом вторая или третья волна бывает наиболее сильной и вызывает наиболее сильные разрушения.

Сочетание прогнозирования, заблаговременных административных и защитных мероприятий ведет к резкому снижению человеческих жертв и материального ущерба от последствий цунами. Но пока надежных мер защиты от цунами не существует.

Виды защитных мероприятий:

· строительство береговых укреплений;

· использование волнорезов, дамб, волноотбойных стенок;

· запрещение строительства, осуществление постепенного переноса в безопасные места существующих зданий и сооружений;

· посадка по побережью лесозащитных полос.

Единственным средством защиты населения от цунами является эвакуация из прибрежной и затопляемой зоны. Поэтому население должно знать сигналы оповещения, признаки предупреждения о цунами, а также маршруты эвакуации. Необходимо оставаться в безопасном месте до получения сигнала отбоя опасности цунами. При объявлении о возможном цунами жители должны срочно подняться на высоту не менее 15 м. Должны быть отключены линии электропередач, газо- электро- и топливоснабжение. Все суда, стоящие у берега, нужно вывести в открытое море.

Действие населения при цунами

Действия до цунами	Действия во время цунами	Действия после цунами
• наблюдение за предвестниками цунами; • изучение сигналов оповещения о цунами; • определение мест хранения ценностей, документов; • создание запасов продуктов, воды, медикаментов на 2 суток; • разработка маршрутов эвакуации; • изучение правил поведения при цунами; • освобождение проходов для быстрой эвакуации	• при получении сигналов о цунами – срочная эвакуация из помещения; • выключение электропитания, отключение газовых приборов, воды; • следование на возвышенное место (30–40 м над уровнем моря) или на расстояние 2–3 км от берега; • при невозможности эвакуации перемещение на верхние этажи здания, на крышу; • внутри помещения размещение у капитальных стен, в углах, вдали от тяжелых предметов, стекол; • вне помещения закрепление за прочную преграду, ствол дерева; • в воде – освобождение от одежды, закрепление на плавающих предметах; приготовление ко след.волнам	ожидание сигналов отбоя тревоги; • возвращение на прежнее место через 2–3 часа после высоких волн; • при входе в дом – проверка его прочности, целостности окон, дверей, отсутствия трещин, подмыва; • проверка наличия утечек газа, состояния электропроводки; • самопомощь; • спасение пострадавших и доврачебная помощь

В последние 50 лет в мире отмечено 70, в последние 180 лет - около 170 сейсмогенных цунами опасных размеров, из них 4 % в Средиземном море, 8 % в Атлантике, остальные - в Тихом океане. Наиболее опасны берега Японии, Гавайских и Алеутских островов, Камчатки, Курил, Аляски, Канады, Соломоновых островов, Филиппин, Индонезии, Чили, Перу, Новой Зеландии, Эгейского, Адриатического и Ионического морей. Разовый прямой экономический ущерб измеряется десятками миллионов долларов. В пределе же вероятен ущерб до 1 млрд долл. По этому показателю цунами находятся в конце первого десятка природных чрезвычайных ситуаций.

Тайфун

Тайфун - тропический циклон, развивающийся и действующий над океанической поверхностью, характеризующийся значительным снижением атмосферного давления над океаном.

В центральной зоне тайфуна давление падает очень сильно, до 650 мм рт.ст. (нормальное значение 760 мм). Воздух вращается вокруг центра, образуя воронку, со скоростью выше 400 км/ч. При такой скорости вращения воздушная масса обретает ощутимую человеческой кожей плотность.

Говоря, для каких широт наиболее характерны тайфуны, нужно учитывать, что стихия чаще всего поражает побережья Китая, Корейского полуострова, Японских островов. Это тропическое явление наиболее активно в области восточноазиатских берегов между экватором и умеренным поясом. На север, в дальневосточную область, океанические ураганы доходят редко, чаще всего к тихоокеанским берегам России приходят остаточные ветры от бушевавшей южнее стихии.

Тайфуны формируются только в жарких климатических условиях над водной поверхностью. Воздушные массы интенсивно испаряются, стремительно поднимаются в холодные слои атмосферы, где воздух разрежен. При данном процессе у водной поверхности создается область низкого давления, в нее втягивается окружающий воздух. Под воздействием центробежной силы планеты воздушные массы воронкообразно закручиваются. В северном полушарии закручивание происходит против часовой стрелки, в южном – по часовой.

Правила поведения при данной ЧС:

В первую очередь, внимательно осмотри свое жилье: подтекает ли потолок, насколько крепкая его конструкция, и есть ли рядом здания, способные навредить твоему временному дому в случае урагана. Если подобные проблемы имеются — немедленно ищи другой приют.

· Подготовь свое жилище: запасись питьевой водой, свечками, спичками, едой, и другими необходимыми предметами. Если есть риск затопления — запасись тряпками и полотенцами, чтобы преградить путь прибывающей воде.

· Максимально обеспечь себя необходимой техникой, предварительно зарядив ее до максимума. Не лишним будет приобрести большой фонарик и местную сим-карту, чтобы иметь связь с родными.

· Заранее сними деньги с карточки. После стихии банкоматы могут еще долгое время не работать, поэтому иметь наличные при себе — важно.

· Во время стихии держись подальше от окон, и главное — не поддавайся панике.

Сильное волнение моря

Шкала Бофорта

0 баллов - штиль
Зеркально гладкое море, практически неподвижное. Волны практически не набегают на берег. Вода больше похожа на тихую заводь озера нежели на морское побережье. Над поверхностью воды может наблюдаться дымка. Край моря сливается с небом так, что границы не видно. Скорость ветра 0-0,2 км/час.

1 балл - тихий
На море легкая рябь. Высота волн достигает до 0,1 метра. Море по-прежнему может сливаться с небом. Чувствуется легкий, почти незаметный ветерок.

2 балла - легкий
Небольшие волны, высотой не более 0,3 метра. Скорость ветра 1,6-3,3 м/с, его можно почувствовать лицом. При таком ветре флюгер начинает двигаться.

3 балла - слабый
Скорость ветра 3,4-5,4 м/с. Легкое волнение на воде, изредка появляются барашки. Средняя высота волн до 0,6 метров. Хорошо заметен слабый прибой. Флюгер крутится без частых остановок, колышатся листья на деревьях, флаги и проч.

4 балла - умеренный
Ветер - 5,5 - 7,9 м/с - подымает пыль и мелкие бумажки. Флюгер крутится беспрерывно, гнутся тонкие ветви деревьев. Море неспокойное, во многих местах видны барашки. Высота волн до 1,5 метра.

5 баллов - свежий
Почти все море покрыто белыми барашками. Скорость ветра 8 - 10,7 м/с, высота волны 2 метра. Качаются ветки и тонкие стволы деревьев.

6 баллов - сильный
Море во многих местах покрыто белыми гребнями. Высота волн достигает 4 х метров, средняя высота 3 метра. Скорость ветра 10,8 - 13,8 м/с. Гнуться тонкие стволы деревьев, и толстые сучья деревьев, гудят телефонные провода.

7 баллов - крепкий
Море покрыто белыми пенистыми гребнями, которые время от времени срываются ветром с поверхности воды. Высота волн достигает 5,5 метров, средняя высота 4,7 метров. Скорость ветра 13,9 - 17,1 м/с. Качаются средние стволы деревьев, гнутся сучья.

8 баллов - очень крепкий
Сильные волны, на каждом гребне пена. Высота волн достигает 7,5 метров, средняя высота 5,5 метров. Скорость ветра 17,2 - 20 м/с. Идти против ветра трудно, разговаривать практически невозможно. Ломаются тонкие сучья деревьев.

9 баллов - шторм
Высокие волны на море, достигающие 10 метров; средняя высота 7 метров. Скорость ветра 20,8 - 24,4 м/с. Гнутся большие деревья, ломаются средние ветки. Ветер срывает плохо укрепленное покрытие с крыш.

10 баллов - сильный шторм
Море белого цвета. Волны обрушиваются на берег или о скалы с грохотом. Максимальная высота волн 12 метров, средняя высота 9 метров. Ветер, со скоростью 24,5 - 28,4 м/с, срывает крыши, значительные повреждения строений.

11 баллов - жестокий шторм
Высокие волны достигают 16 метров, при средней высоте 11,5 метров. Скорость ветра 28,5 - 32,6 м/с. Сопровождается большими разрушениями на суше.

12 баллов - ураган
Скорость ветра 32,6 м/с. Серьезные повреждения капитальных строений. Высота волн более 16 метров.

Воздействие волн разнообразное – от зыби до шторма, когда волнам помогает ветер.

Судно для волн это препятствие, которое они раскачивают и об которое ударятся.

А) при следовании курсом параллельном фронту волны – судно испытывает бортовую качку, при этом углы крена и стремительность качки могут быть очень велики, качка и удары волн вызывают инерционные силы могущие сдвинуть с фундаментов механизмы, судовые устройства, сместить груз, и даже опрокинуть судно.

Б) при следовании курсом навстречу волне возникает деформация и трещины в наборе наружной обшивки корпуса и палубе судна, что при большой скорости судна неправильном распределении груза может привести к разлому судна. Дифферент приобретает форму слемига – от поперечных ударов об воду днища и кормовой частей судна.

Таким образом, При сильном волнении моря само судно представляет опасность для экипажа и пассажиров, так как меняет свое положение относительно волн и испытывает действия инерционных сил, приводящих к деформации или опрокидыванию.

Особенности управления шлюпкой в условиях шторма:

- вдали от берега – держаться на плавучем якоре как можно ближе к месту аварии, так как поиски будут вестись в этом районе

- вблизи от берега – птицы, ветки с листьями, виден берег и так далее

- не дожидаясь спасателей идти к берегу используя двигатель или на веслах, если кончилось топливо

- при небольшом волнении подходить к берегу носом, используя плавучий якорь в готовности ее бросить при достижении береговой черты, так как шлюпку волна развернет лагом вдоль берега, опрокинет и покалечит людей.

Сильное колебание уровня моря

Уровнем моря называется высота поверхности моря, свободная от влияния ветровых волн и зыби, измеряемая относительно условного горизонта.

Свободная поверхность Мирового океана, не возмущенная динамическими факторами (приливы, течения и др.), определяет фигуру, называемую геоидом. Действительная поверхность не остается в покое, а находится в непрерывном колебании под влиянием многие сил и отклоняется от поверхности геоида. Эти силы можно объединить в следующие группы:

1.Колебания уровня моря, вызванные гидрометеорологическими процессами.Эти колебания обусловлены воздействием атмосферного давления, ветра, осадков, испарения, речного стока, тепловых процессов в море: колебания уровня, вызванные изменением атмосферного давления, представляют статическую реакцию воды на эти изменения. При повышении атмосферного давления на 1 гПа(1 гПа=100 Н на м 2 ) (г – гекто) (1 бар=100кПа) уровень моря понижается на 1 см, и наоборот. Колебания уровня, вызванные непосредственным действием ветра. Эти колебания могут быть довольно значительными.

Сезонные колебания уровня вследствие неравномерности в процессе поступления (осадки, речной сток) или расхода воды (испарение). Некоторый подъем уровня имеет место в непосредственной близости от устья реки за счет речного стока. В морях, в которые впадает много рек (Черное море), колебания речного стока заметно влияют на уровень моря. Колебания уровня, вызванные изменением плотности воды, связаны с изменением ее солености и особенно температуры. Так, в летнее время при уменьшении плотности воды увеличивается ее объем, а, следовательно, повышается уровень

Рассматривая гидрометеорологические причины колебания уровня, следует иметь в виду комплексный характер процессов, влияющих на положение уровенной поверхности. В одних случаях может наблюдаться комбинация одинаково направленных процессов, в другие случаях их соотношение может быть иным.

По словам редких очевидцев, сумевших пережить буйство стихии, такие волны нередко возникают при вполне благоприятных погодных условиях, не предвещающих, казалось бы, никакой опасности.

Достоверных фактов о чудовищных волнах, неожиданно возникающих в открытом море, сравнительно немного, но тем не менее они накапливаются и требуют объяснения. Волны-убийцы совершенно не похожи на остальные: они в 3−5 раз превышают по высоте обычные волны, рождающиеся при сильном шторме.

Это не цунами

Эти грандиозные водные валы, высота которых, как это случилось в 1958 году на Аляске, могут превышать 50 метров, возникают обычно в сейсмоактивных зонах — в результате подводных землетрясений и извержений вулканов, оползней, взрывов, резкого изменения метеоусловий. Подобное явление чаще всего встречается в прибрежных районах Японии, у нас на Дальнем Востоке, в США, Канаде, в регионе Австралии и Полинезии, а иногда даже на Карибах и в Средиземноморье. Японские манускрипты ведут хронологию цунами начиная с 684 года.

26 августа 1883 года мощное извержение вулкана Кракатау в Индонезии обрушило на берег волну высотой 45 метров, которая привела к гибели 36 тысяч человек. Энергетика этой катастрофы была равнозначна 500 тысячам атомных бомб типа хиросимской, но большинство разрушений и жертв, как и в случаях с другими цунами, находились на берегу или неподалеку от него. Такие волны обычно быстро затихают в открытом море и не опасны для судов. Волна, возникшая при извержении Кракатау, несколько раз обогнула земной шар, но ее высота не превышала 40 см.

Сегодня цунами становится большой проблемой для стран, расположенных на тихоокеанском побережье. И все же гигантские волны-одиночки — это не цунами. Они никак не связаны с сейсмической активностью. Есть версия, что они могут порождаться упавшими в океан метеоритами. Так, ученые полагают, что примерно 100 000 лет назад на побережье Гавайских островов обрушилась волна 300-метровой высоты, вызванная, видимо, падением крупного метеорита. Но это, к счастью, явление чрезвычайно редкое.

Механика волны

Частицы воды благодаря их большой подвижности легко выходят из состояния равновесия под действием разного рода сил и совершают колебательные движения. Причинами, вызывающими появление волн, могут быть приливообразующие силы Луны и Солнца, ветер, колебания атмосферного давления, подводные землетрясения или деформации дна. Ветровые волны образуются за счет энергии ветра, передаваемой путем непосредственного давления воздушного потока на наветренные склоны гребней и трения о поверхность воды.

Природа образования волн на водной поверхности была хорошо изучена, смоделирована и описана европейскими учеными в первой половине XIX века. Уже тогда было ясно, что при ветре силой более двух баллов (скоростью свыше четырех узлов) потоки воздуха передают морской ряби энергию, вполне достаточную для образования настоящих волн и зыби.

Если ветер не утихает, волнение постепенно усиливается, так как колебательные движения воды получают дополнительную энергию извне. Высота волны при этом зависит не только от скорости ветра, но и от продолжительности его воздействия, а также от глубины и площади открытой воды.

В справочниках и энциклопедиях приведены высоты волн, характерные для разных океанов. Так, энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона сообщает, что самые большие волны встречаются в области западных ветров Индийского океана (11,5 м) и в восточной части Тихого океана (7,5 м). Однажды такие волны наблюдались у Азорских островов (15 м) и в Тихом океане между Новой Зеландией и Южной Америкой (14 м).

Когда волна, приходящая из открытого моря, выклинивается возвышенным дном, возникает прибой или бурун. На западном побережье экваториальной Африки и возле Мадраса в Индии волны прибоя иногда достигают 22 метров в высоту. Некоторые ученые-океанологи отрицают существование громадных волн-убийц в открытом море, считая, что объективная картина искажается в глазах перепуганных очевидцев. Из-за углубления, которое всегда идет перед волной, возникает особый эффект восприятия, усиливающийся еще и тем, что корабль располагается не горизонтально, то есть параллельно подошве волны, а наклонен к ней. В итоге высота волны может сильно преувеличиваться.

Тем не менее постоянно накапливающиеся факты доказывают обратное. Известно, что разные волны могут взаимодействовать, вызывая усиление и ослабление волнения. Наложение двух когерентных волн вызывает волну, высота которой равна сумме высот отдельных волн. Это явление называется интерференцией.

Интерферируя между собой, могут сталкиваться воздушные потоки и морские течения, и тогда их энергия суммируется в виде волн. Вот почему можно встретить суперволны в Гольфстриме, Куросио и других мощных океанских течениях.

Возле пользующегося дурной славой мыса Горн происходит то же самое: быстрые течения сталкиваются с противодействующими ветрами. Однако и механизмы интерференции не могут дать исчерпывающего объяснения причин возникновения волн-великанов.

Одинокие убийцы

В разгадке секретов гигантских волн на помощь океанографам пришли физики и математики. Ефим Пелиновский изучил и описал механизм возникновения уединенных стационарных волн, которые называют солитонами (от solitary wave — уединенная волна). Главная особенность солитонов состоит в том, что эти волны-одиночки не меняют своей формы в процессе распространения, даже при взаимодействии с себе подобными. Такие волны могут распространяться на очень большие расстояния без потери своей энергии. Толща воды в океане устроена весьма непросто. Океан неоднороден по вертикали: там имеются слои разной плотности, в каждом из которых могут возникать и распространяться внутренние волны, достигающие высоты в 100 и более метров. Пелиновский считает, что во внутренних слоях океана тоже существуют солитоны, и активно занимается их исследованием и прогнозом.

Крупномасштабные атмосферные воздействия — циклоны и антициклоны — приводят к повышению или понижению поверхности океана в областях низкого и высокого давления. Эта связь получила название закона обратного барометра. Понижение атмосферного давления только на 1 мм ртутного столба может вызвать повышение уровня океана в этом месте на 13 мм. Если же давление падает на десятки миллиметров, что нередко случается во время тайфунов, то на поверхности океана появляется возвышенность в метры или десятки метров, которая, распространяясь, может породить гигантскую волну. Перепады давления могут привести к возникновению резонансных явлений, которые и служат причиной зарождения огромных волн в океане.

Математическое моделирование морских волн проводится сегодня во многих странах мира, ученые предлагают решения, весьма непохожие друг на друга, по‑разному описывая разные типы гигантских волн.

Конечно же, математические модели создаются не только ради объяснения природы волн. Ученые ставят перед собой вполне конкретную цель — научиться спасать от гибели суда и нефтегазовые сооружения на шельфе. А главное — жизнь людей. В конце 90-х Европейский союз создал проект MaxWave — с целью собрать факты и документально подтвердить существование одиночных громадных волн, а также отслеживать, моделировать и прогнозировать их появление, чтобы информировать моряков об опасности. Подобный проект по мониторингу гигантских волн выполняет в США Управление морских исследований, в котором накапливаются постоянные наблюдения, полученные при помощи авиации, спутников и радаров.

Научные исследования показали, что в среднем одна из 23 волн существенно превосходит другие по своим параметрам. Статистика свидетельствует, что одна уединенная волна, втрое превосходящая по своим параметрам обычную, приходится на 1175 волн, а четырехкратное превышение встречается у одной волны из 300 тысяч нормальных. Однако статистика, к сожалению, не позволяет предсказать появление волны-убийцы.

Последние наблюдения ученых доказывают, что волны-гиганты — не такая уж редкость, и их существование следует учитывать при проектировании судов. В университете Глазго составлен каталог недавних морских катастроф, вызванных волнами-убийцами. Из 60 сверхкрупных судов, затонувших в период с 1969 по 1994 год, 22 грузовых судна длиной более 200 метров стали жертвами гигантских волн. Они проламывали главный грузовой люк и затапливали главный трюм. В этих кораблекрушениях погибло 542 человека. В большой опасности оказываются и нефтяники, так как добыча постепенно перемещается на океанский шельф, а при проектировании нынешних морских платформ и плавучих буровых существование гигантских волн-убийц явно не бралось в расчет.

Как возникают цунами?

Причин появления цунами несколько. Рассмотрим самые популярные из них.

1. Подводное землетрясение

Это основная причина появления цунами, на долю таких землетрясений приходится порядка 85% описываемых природных бедствий. Примерно 4/5 цунами вызванных подводными землетрясениями обрушиваются на побережье Тихого (Великого) океана.

26 декабря 2004 года в Индийском океане произошло мощнейшее землетрясение с магнитудой до 9.3. Эпицентр находился недалеко от острова Симелуэ (что поблизости от Суматры).

Волны обрушившиеся на Индонезию достигали 15 метров. Также сильно пострадало побережье Индии и Шри Ланки. Волны цунами дошли даже до побережья Африки, в том числе ЮАР. Общее количество погибших оценивается в рамках 225 000-300 000 человек.

11 марта 2011 года в 373 километрах севернее столицы Японии произошло сильнейшее землетрясение с магнитудой в 9,0. Высота волн достигла 40 метров (сказалось изрезанность побережья японского архипелага). Официальное количество погибших превысило 20 000 человек. Кроме этого пострадала атомная станция Фукусима 1, что привело к большому выбросу радиоактивных веществ (до 10% Чернобыля) и экологической катастрофе.

2. Оползни

Это явление ответственно примерно за 7% всех цунами. Чаще всего они вызываются землетрясением, при этом с одного края бухты или устья реки сходит оползень, а на другую сторону обрушивается волна цунами. Подобное явление наблюдалось 9 июля 1958 года в бухте Литуйя (Аляска), когда масса породы, льда и снега обрушилась в воду с высоты более километра. На противоположной стороне бухты высота волны превысила 520 метров.

3. Извержение вулкана

Извержения отвечают примерно за каждое 20-е цунами, которые образуются в результате долго спящих вулканов. При мощном взрыве эффект сотрясения почвы усиливается попаданием больших масс воды в кальдеру. Взрыв вулкана Кракатау в 1883 году породил мощную длинную волну, так что повреждения получили гавани удаленные от места взрыва на многие тысячи километров. Считается что возле причалов и в океанах затонуло 5 000 кораблей, число жертв превысило 36 000 человек.

Примерно 1700-1600 лет до нашей эры назад на острове Тира в Эгейском море произошел мощный взрыв вулкана Санторин. Остров был практически уничтожен. Волны цунами поднялись до 100 метров, в результате погибла развитая Минойская культура. Считается, что именно взрыв Санторина послужил основой предания о Великом потопе.

4. Падение небесного тела

Падение астероида с диаметром в 100 метров способно создать волну цунами большой высоты, но только если расстояние от берега будет порядка 20-30 километров. А вот если небесное тело имеет поперечник измеряемый километрами, то цунами будет просто чудовищным. Желающие узнать сценарий возможного развития событий могут просто посмотреть фильм "Столкновение с бездной".

Почему цунами не опасны в океане

Итак, в океане произошло нечто, породившее цунами. Волна начинает распространяться во все стороны от своего центра, причем ее движение описывается формулой:

v = SQRT (g*H), где v - скорость движения волны, g - ускорение свободного падения, H - глубина океана.

Средняя глубина Мирового океана составляет 4 километра. Несложно рассчитать, что скорость распространения волны будет 200 м/с. Дальше в дело вступает физика волновых явлений. Волна имеет длину десятки, а то и сотни, километров, период колебаний измеряется десятками минут. После расчетов становится видно, что волна в океане поднимается примерно на полметра, а для современных кораблей такие волны угрозы не несут, часто ее просто не замечают.

Почему цунами грозны на побережье

При приближении к цунами к берегу ситуация начинает меняться - связано это с резким уменьшением глубины океана. Скорость волны и ее длина падают, период колебаний сокращается, зато начинает расти амплитуда (то есть высота волны), которая может достигать десятков метров. Сила удара волны по побережью определяется как ее кинетическая энергия, которая равна половине произведения массы воды и ее квадрата скорости. При этом скорость все еще держится на уровне 200 км/ч. Опасность несут и повторные волны, хотя они будут слабее каждая предыдущей, которые приходят вслед за схлынувшей волной через 20-80 минут. Поэтому возвращаться на побережье можно лишь спустя несколько часов, когда пройдет несколько повторных ударов цунами.

Признаки приближения цунами

Главным, и наиболее грозным, предвестником цунами является отход воды от берега. В этот момент обнажается дно океана, но чем дальше уходит волна, тем страшнее будет последующий удар цунами. Часть людей в это время начинает изучать океанское дно, собирать дары моря, а нужно просто бежать подальше от океана, чем дальше и выше, тем надежнее.

Еще одним признаком приближения цунами может служить странный дрейф льда и других предметов.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Тайны и загадки

Волны убийцы… Несколько веков подряд моряки пересказывали друг другу легенды об огромных волнах, которые возникали в абсолютно ясную и безветренную погоду. После встречи с такими гигантами в живых оставались не многие, поскольку водяной вал смывал на своем пути любое судно, будь-то маленькая рыбацкая лодка или большой танкер. Ученые, в свою очередь, отрицали их существование, ссылаясь на бурную фантазию рассказчиков.

Волны убийцы или Девятый вал

Почему же самой страшной, самой роковой считается именно девятая волна, грозный Девятый вал? Действительно ли она существует?

Еще древние мореходы точно знали, что волны на море разные. И высота, длина, период и скорость распространения набегающих волн периодически меняется. За первой волной идет более высокая вторая, затем третья – еще выше, еще мощней. Короткие волны движутся медленнее, чем длинные. Длинные волны, нагоняя короткие, сливаются в единый вал (физики называют это явления интерференцией), который более крупный и мощный, чем обычные волны. Возникает эффект синергии, когда эффект взаимодействия нескольких факторов (в нашем случае волн) оказывается гораздо мощнее, чем сумма эффектов, вызванная этими факторами (волнами) по отдельности. Как видим, среди сильных валов во время бури могут возникать периоды обманчивого затишья, состоящих и коротких волн. А затем – новая длинная волна или очередной вал…

Одиночные гигантские волны, которые хаотически возникают из спокойной морской глади, не вписывались ни в одну научную теорию. Даже при невероятном стечении обстоятельств, максимальная их высота могла быть 20,7 метров. Очевидцы же утверждали, что их судна губили волны, размером с 9-этажный дом. Они даже придумали им свое название — волны-убийцы .

Ученые не выявили какой-либо системы в порядке возникновения мощных валов. Чисто теоретически роковой может стать любая по счету волна.
Кстати, считать самым грозным именно девятый вал – чисто европейская традиция. В Древней Греции моряки считали фатальным третий вал, в Риме – десятый. Европейцы всегда придавали большое значение нумерологии, а моряки к тому же – самый суеверный народ.

По факту Девятым валом называют самую разрушительную, смертельно опасную волну, причем она будет не обязательно девятой по счету. Девятый вал – это скорее иносказательное выражение, обозначающее волну-убийцу, волну-катастрофу. Это явление действительно существует: волны, достигающие 25-30 метров наиболее опасны для крупных кораблей, чем для небольшого судна. У маленького легкого корабля есть шанс удержаться на вершине волны и соскользнуть с нее. А вот тяжелые мощные суда Девятый вал может разнести в щепки. Или обрушиться всей своей немалой массой на корабль, не оставляя морякам шансов на спасение… Причины появления таких волн до сих пор мало изучены.

Ученые считают, что самые высокие волны образуются там, где сталкиваются разные течения и ветра. Например, очень часто волны-разрушители возникают у мыса Горн и мыса Доброй Надежды, где встречаются течения двух океанов. Изначальное название Мыса Доброй Надежны – Мыс Бурь. Так назвали его в 15 веке моряки, на себе испытавшие все прелести бурного моря. А еще одно место, где теплое течение Гольфстрим сталкивается с холодными северными ветрами, образуя огромные волны, известно каждому. Это место давно приобрело мрачную славу с мистическим оттенком. И называется оно — Бермудский треугольник…

Как возникают волны убийцы?

Вплоть до недавних пор эти истории считали досужими россказнями. Лишь в 1995 году ученые признали, что подобные волны существуют. Этому способствовали два события.

Можно ли предсказать их появление? Как защитить корабль и людей от ударов подобных волн? Что говорит об этом современная наука? Почему спокойная морская гладь может внезапно превратиться в клокочущий ад? Чем можно объяснить появление волн высотой 40 метров? Уж никак не силой ветра, взрывающего равнину моря! Но именно эти волны вселяют страх в души моряков.

Эти три типа волн отличаются друг от друга не только внешне, но и, по-видимому, имеют разное происхождение. Однако это только догадка. Ученые не располагают теорией, которая могла бы объяснить происхождение всех известных нам гигантских волн.

Почему гигантские волны порой появляются и в спокойную погоду?

Так бывает в шторм. Но почему гигантские волны порой появляются и в спокойную погоду?

У круизного корабля главный удар приходится на мостик. Сразу выходит из строя электрооборудование, глохнет двигатель. Корабль теряет способность маневрировать, он, словно игрушка, мечется среди волн. Морякам и пассажирам остается лишь ждать развязки этой жестокой истории.

Важно! Не следует путать волны-убийцы с цунами, возникающими из-за сейсмической активности.

Физическая природа первых остается загадкой, ответ на которую активно пытаются найти ученые на всей планете. А пока не найдено объяснений данному необычному природному явлению, смотреть вдаль горизонта морским путешественникам приходится с опаской. Предугадать их появление не берется никто.

Чтобы ни говорили исследователи и ученые, как бы ни объясняли это явление, каждый моряк надеется, что страшный, роковой Девятый Вал обойдет стороной его корабль…

Планета Земля

Цунами – одно из опасных и разрушительных явлений, которое до сих пор не полностью исследовано специалистами. Что представляет собой данное явление, почему оно возникает и какие вызывает последствия? Также рассмотрим классификацию цунами и наиболее известные случаи в истории.

Что такое цунами?

Главное отличие этого природного явления от обычных высоких волн заключается как раз в природе их происхождения. Если обычные волны образуются лишь на поверхности воды, то цунами охватывает всю ее толщу. Размер волн зависит от объемов водоема.

Средняя высота волн составляет 10-40 метров. Распространяются цунами на скорости до 900 км/ч. Они могут приобретать различные формы. Зачастую это несколько волн, которые накатывают на линию берега с определенным промежутком времени – от 3-х минут до 2-х часов. Иногда стихия представляет собой поочередные приливы и отливы.

Интересный факт: максимальная высота волн, которая была зафиксирована во время цунами – более 500 метров.

Не стоит путать цунами и тайфун, поскольку это два совершенно разных природных явления. Общее между ними – лишь скорость распространения. Тайфуны возникают лишь на поверхности воды и вызваны сильными ветрами. Цунами более мощные и характеризуются несколькими поражающими факторами.

Причины возникновения

Причины возникновения цунами можно разделить на самые распространенные и вероятные. В большинстве случаев данное явление возникает под влиянием одновременно нескольких факторов. Цунами возникает в том случае, если активизирующий его фактор имеет достаточную силу.

Самые распространенные факторы:

Землетрясение в 85% случаев вызывает цунами. При этом происходят изменения на дне водоема, а именно – смещение. В результате часть дна опускается вниз, а другая часть – поднимается вверх. Это смещение вызывает колебания воды в вертикальном направлении. Она стремится обрести изначальное положение – средний уровень, поэтому образуются волны.

Цунами возникает не после каждого землетрясения. Лишь толчки, очаги которых располагаются неглубоко, способны вызвать сильные волны. Сложность в том, что специалисты все еще не могут максимально точно определять цунамигенные землетрясения.

Оползни вызывают цунами в 7% случаев, хотя раньше этот фактор сильно недооценивали. Они образуются в сочетании с землетрясениями, а точнее – оползни зачастую возникают из-за сильных толчков. При этом обрушиваются массивные горные породы, часто в совокупности со льдом.

Извержения вулкана занимают 5% от общего количества цунами. Они создают такой же эффект, как и подземные толчки. Более того, при извержение вода может заполнять полости, которые возникают в процессе обвала стенок кратера. Это явление позволяет волне цунами активно разрастаться в длину.

Другие возможные причины:

падение метеоритов;
сильный ветер;
деятельность человека.

Если в водоем падает достаточно крупный метеорит, он способен создать волну. Но она приобретает круговую форму и стремительно теряет мощность, не превращаясь в цунами. Настоящая стихия может возникнуть лишь в том случае, если космическое тело упадет рядом с берегом – на дистанции 10-20 км.

Интересно: Атмосфера – что такое, состав, из каких слоев состоит, образование, значение, фото и видео

Как говорилось ранее, ветер создает волны до 21 метра в высоту максимум, но назвать их цунами нельзя. Однако в случае резкого скачка атмосферного давления может образоваться метеоцунами.

Человеческая деятельность тоже может негативно сказываться на природных условиях. При этом говорят о возникновении искусственных цунами. Сюда относятся различные испытания в виде атомных взрывов, активации водородных бомб и т.п., поэтому они запрещены в некоторых международных договорах.

Цунами классифицируют по нескольким критериям, таким как причины возникновения, интенсивность явления, количество пострадавших людей. В зависимости от происхождения цунами делятся на 4 типа:

По интенсивности волн, их высоте и силе выделяют такие виды стихии, различая их системой баллов:

Классификация цунами по количеству пострадавших представлена 5 группами:

1 – нет пострадавших;
2 – до 50;
3 – от 50 до 100;
4 – от 100 до 1000;
5 – больше 1000.

Интересный факт: одно из наиболее сильных цунами произошло в Индийском океане (2004 год) в результате подводного землетрясения. Ущерб получили территории 11 стран. Волны достигали и превышали отметку в 30 метров. Стихия двигалась на очень высокой скорости – ей понадобилась всего пара часов, чтобы преодолеть расстояние от одного берега океана до другого.

Предвестники

Цунами принадлежит к природным явлениям, которые возникают внезапно и распространяются динамично. Но будучи внимательным и наблюдательным, можно заметить некоторые сигналы, предвещающие стихийное бедствие. К ним относятся следующие признаки:

Необычное поведение животных, стремящихся поскорее уйти из прибрежной зоны. Водные обитатели стараются добраться до глубины.
Гул подземных толчков.
Неожиданный прилив или отлив, в результате которого вода уходит на несколько километров в сторону водоема.
Зимой можно услышать звуки трескающегося льда, а также увидеть необычно дрейфующие ледяные пластины в местах, которым подобные явления не свойственны.

Интересный факт: перед тем, как обрушиться на сушу, первая волна цунами отходит далеко от берега. При этом чем сильнее открылось дно океана, тем мощнее будет поток воды. Волна вернется через несколько минут после отлива.

Иногда разрушительных волн цунами еще не видно, но их можно услышать – издали они напоминают раскаты грома.

Интересно: Торнадо, смерч: что это, как образуется, чем отличаются, классификация, как спастись, фото и видео

Последствия

Цунами является действительно разрушительным природным явлением, ущерб от которого определяется различными факторами: высотой, скоростью, направлением волны и т.п. Последствия, которые вызывают цунами, делятся на первичные и вторичные.

Угрозу представляют не только волны, но и сильный поток воздуха, который они создают. Под их действием происходит разрушение слабых прибрежных конструкций.
Пострадавшие люди.
Наводнение сельскохозяйственных территорий (уничтожение урожая), вымывание фундамента построек жилого, производственного типа.
Разрушение прибрежных скал, портов.
Смыв в море транспортных средств и выбрасывание на сушу судов.

Учитывая тот факт, что большинство прибрежных районов являются густонаселенными по разным причинам (в том числе с целью привлечения туристов), цунами наносят колоссальный урон этим зонам. После каждого наводнения и сопутствующих последствий приходится отстраивать эти участки заново.

Последствия цунами

Вторичные причины напрямую связаны с разрушением промышленных объектов. В данном случае речь идет о последствиях техногенного характера. Например, цунами повреждают целостность судов, хранилищ нефти, предприятий по переработке различных продуктов. Также они могут стать причиной аварий на атомных станциях. Все подобные ЧП влекут за собой последствия в виде различных загрязнений окружающей среды и пожаров.

Почему в море цунами не страшно?

Цунами представляют опасность только для прибрежных участков, бухт. Посреди моря или океана они не страшны для судов. Данная особенность объясняется природой и механизмом распространения стихии.

Судно на высоких волнах

Что делать при наступлении цунами?

Главное, что нужно сделать после оповещения о приближающемся цунами – среагировать максимально быстро, следуя некоторым правилам. В первую очередь необходимо выполнить следующее:

не паниковать;
объективно оценить ситуацию;
выйти из здания, предварительно выключив электроэнергию и газ;
покинуть береговую линию и не приближаться к берегу ближе, чем на 3-4 км (предпочтительнее возвышенные участки).

Возможны ситуации, когда имеются предвестники цунами (землетрясения, отливы и т.п.), но официальное оповещение не поступает. В таком случае лучше действовать на опережение.

Людям, которые живут в потенциально опасных зонах, следует заранее составить план действий на случай бедствия и неукоснительно его придерживаться. Необходимо предупредить других о надвигающейся стихии.

Предупреждение о возможности цунами

Если время и текущие условия позволяют, рекомендуется взять документы, другие ценные вещи, воду, сухую одежду и упаковать все это в водонепроницаемый пакет. Волны можно переждать на высоте не менее 40 м.

Цунами иногда настигает совершенно внезапно. В таком случае времени на вышеописанные действия может просто не хватить. Оказавшись на берегу в самом эпицентре природного явления, следует отыскать максимально крепкую конструкцию или дерево и крепко ухватиться за него (чтобы не оказаться в толще воде).

Если волны настигли в здании, необходимо перейти на верхний этаж и отыскать укрытие. Подходящие варианты – комнаты без окон, дверные проемы, углы.

Тем, кто оказался в воде, рекомендуется выполнять следующие действия:

избавиться от обуви и тяжелой одежды;
сгруппироваться;
отыскать крупный, надежный предмет и зацепиться за него.

Для того чтобы минимизировать последствия цунами, разработана система защитных мер:

Специалисты осуществляют постоянный мониторинг сейсмической активности и составляют краткосрочные/долгосрочные прогнозы.
Своевременное оповещение населения при помощи сирен, теле- и радиовещания.
Запрет на строительство зданий вдоль опасных побережий или возведение зданий повышенной прочности.
Возведение гидротехнических конструкций (волнорезов, дамб, молов).
Укрепление береговой линии насаждением деревьев.
Отправка судов в открытое море.
Составление и распространение планов действий в случае цунами среди местных жителей, а также регулярные учения.
Предварительная подготовка средств и мест эвакуации, оснащенных всем необходимым.
Противопожарные мероприятия.

Прогнозирование цунами

Специалисты работают над долгосрочными и краткосрочными прогнозами. Долгосрочное прогнозирование заключается в оценке рисков для определенных территорий. Какова вероятность возникновения цунами, скорости и высоты волн и т.д.

Краткосрочный или оперативный прогноз позволяет узнать о возникновении цунами, когда оно уже фактически возникло. Сейсмологи получают данные о подземных толчках и на основе этой информации решают, возможно ли цунами и если да, то насколько оно опасно. Проблема в том, что катаклизмы возникают и по другим причинам.

Современные приборы и результаты научных достижений позволяют точнее прогнозировать цунами. Например, глубоководные устройства DART.

Устройство для распознавания цунами

Где чаще всего бывают цунами?

Высокая сейсмическая активность наблюдается в Тихом океане. Для населенных островов, территорий, имеющих выход к воде в данной зоне, установлен наиболее высокий порог опасности. Это касается подводных землетрясений. Если же цунами возникает в результате оползней, то оно представляет угрозу для любого побережья.

Интересный факт: по результатам исследований различных регионов, повышенное внимание уделяется Аляске, северной части Калифорнии, Южной Америке.

Цунами-зонирование

Изучение цунами

Активнее всего изучением цунами занимаются специалисты Японии, России, США, но в целом исследования ведутся по всему миру. Первопроходцами в данной области в РФ стали академии С. Соловьев и Ю. Израэль. Они поспособствовали созданию системы оповещения о надвигающемся цунами на Дальнем Востоке.

Исследование этого явления – комплексная задача. В первую очередь, специалисты стремятся ускорить процесс распознавания цунами, оповещения населения, а также расширить список предвестников стихии.

Система оповещения

Самые известные цунами в истории

Наиболее известными стали природные явления, которые нанесли огромнейший урон. Среди них стоит отметить следующие цунами:

Побережье Индийского океана. Произошел разлом морского дна в 2004, после которого образовались волны 30-метровой высоты. Пострадали побережья Таиланда, Индии, Шри-Ланки, Восточной Африки.

Цунами в Индийском океане (2004)

Северо-восточная часть Японии. Цунами обрушилось на берег в 2011. Больше всего пострадала префектура Мияги. Высота волн достигала 40 м. Материальный ущерб составил несколько сотен миллиардов долларов. Также произошли аварии на АЭС.

Цунами в Японии (2011)

Аляска, Фьорда Литуя. В 1958 случилось землетрясение и оползень. Огромная масса льда и грунта обрушилась на бухту с расстояния в 1 км. Возникла мощнейшая волна, которая быстро достигла противоположного берега, достигая более 500 м.

Цунами на Аляске (1958)

Папуа-Новая Гвинея (северо-запад). В 1988 произошел оползень, вызвавший 15-метровые волны. Водой смыло несколько поселений.

Цунами в Папуа-Новой Гвинее (1988)

Остров Кракатау. Цунами возникло из-за извержения вулкана в 1883. Около 300 поселений было смыто водой.

Извержение вулкана Кракатау

Интересное видео про цунами

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Читайте также: