Кто изучает цунами профессия

Обновлено: 28.04.2024

Наука - это не только история открытий. Часто - это история о людях. О людях, которые не боятся действовать, не боятся сложных задач. Особенно тех, которые связаны с самыми непредсказуемыми процессами природы. Член-корреспондент РАН Борис Вульфович Левин посвятил годы научной деятельности изучению землетрясений и разрушительных волн - цунами. А благодаря его организаторским навыкам Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН выпустил успешных кандидатов и докторов наук - профессионалов своего дела. Это беседа о людях в науке и непредсказуемых процессах, которые постепенно становятся более понятными.

Левин Борис Вульфович – член-корреспондент РАН, профессор, доктор физико-математических наук, научный руководитель Института морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения Российской академии наук

- Расскажите об истории Института морской геологии и геофизики ДВО РАН. Почему вас пригласили, что называется, спасать институт?

- Примерно в 2003 году ситуация с наукой на Дальнем Востоке дошла до предела. В те годы институтом руководил член-корреспондент РАН Константин Федорович Сергеев. К сожалению, в силу возраста и вредных привычек он уже не мог работать в качестве директора.

Президент Дальневосточного отделения РАН академик Валентин Иванович Сергиенко обратился к председателю экспертного совета ВАК, академику Богатикову Олегу Алексеевичу с просьбой найти человека, которого можно пригласить для работы на Сахалине.

Сергиенко предложил мне должность директора Института морской геологии и геофизики ДВО РАН. Но я сразу поставил условие – предоставить моим помощникам и заместителям квартиры в Южно-Сахалинске. Без квартир пригласить туда подходящих людей не удастся. Мы договорились, что Валентин Иванович предоставит по 2 квартиры в год, что меня вполне устроило. С этого момента началась наша совместная работа.

"ЦУНАМИ-ОПАСНОСТЬ – ЭТО АКТУАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА. ЛЮБОЙ КОНТАКТ С ОКЕАНОМ МОЖЕТ ОБЕРНУТЬСЯ ТРАГЕДИЕЙ. ТАК В 2004 ГОДУ В ИНДОНЕЗИИ ПРОИЗОШЛО ОЧЕНЬ СИЛЬНОЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ, КОТОРОЕ ВЫЗВАЛО ЦУНАМИ. ВОЛНА ДОШЛА НЕ ТОЛЬКО ДО БЕРЕГОВ ИНДИИ, ЦЕЙЛОНА, НО ДАЖЕ ДО БЕРЕГОВ АФРИКИ. ВЫСОТА ВОЛНЫ ПРЕВЫСИЛА 40 МЕТРОВ. ЭТО ЦУНАМИ УНЕСЛО ЖИЗНИ 200 ТЫСЯЧ ЧЕЛОВЕК. ЭТО ОГРОМНАЯ ЦИФРА"

Сергиенко выполнил все свои обещания, и много лет мы работали душа в душу. Мы оба радели за науку и молодежь, формировали академический коллектив. У меня остались только хорошие воспоминания о работе с ним.

- С какими проблемами и вызовами пришлось столкнуться?

Я и сам бывал там несколько раз. Магма буквально плещется у ваших ног, выливается за пределы кратера и потоком стремится к океану. Невероятная картина.

- Вы оставили смену перспективных ребят, с которыми работали?

- Конечно. Я проработал директором ИМГИГ РАН с 2004 по 2015 год. За эти годы мне удалось сформировать диссертационный совет. И на сегодняшний день диссертации защитили уже 10 докторов физико-математических наук и 20 кандидатов, которые вскоре стали руководителями отделений. Многие уже сегодня стали профессионалами своего дела. Они выезжают в командировки и выступают с докладами, сотрудничают с зарубежными коллегами.

- Какие сейчас вопросы стоят перед специалистами, которые изучают цунами?

- Вопросов множество, поскольку цунамиопасность – это актуальная проблема. Любой контакт с океаном может обернуться трагедией. Так, в 2004 году в Индонезии произошло очень сильное землетрясение, которое вызвало цунами. Волна дошла не только до берегов Индии, Цейлона, но даже до берегов Африки. Высота волны превысила 40 метров. Это цунами унесло жизни 200 тысяч человек. Это огромная цифра.

Когда на берегу слышен гул со стороны океана, и в сторону берега идет вал высотой 20-30 метров, это действительно страшно. Убежать практически невозможно.

Поэтому предупреждение цунами – важная задача. Существует международная система оповещения, которая рассылает информацию об опасности возникновения волны. США, Россия, Япония, страны Европы постоянно обмениваются информацией и опытом. Все государственные системы оповещения связаны в единый пул, и информация быстро разбегается по всему миру.

Цунами возникают не только от землетрясений, но и от подводных оползней, от ударов метеоритов и от извержения вулканов.

"КОГДА НА БЕРЕГУ СЛЫШЕН ГУЛ СО СТОРОНЫ ОКЕАНА, И В СТОРОНУ БЕРЕГА ИДЕТ ВАЛ ВЫСОТОЙ 20-30 МЕТРОВ, ЭТО ДЕЙСТВИТЕЛЬНО СТРАШНО. УБЕЖАТЬ ПРАКТИЧЕСКИ НЕВОЗМОЖНО"

От локальных оползней сильно страдают острова Индонезии. Оползни в ширину от 20 до 200 метров могут сформировать волну, которая идет в обе стороны – в сторону океана и в сторону острова. Специалисты всего мира пытаются разработать систему предупреждения, но оползни трудно регистрировать.

- Насколько часто в мире происходят эти явления? Если какая-нибудь зависимость с космическими процессами?

- Еще Исаак Ньютон определил, что Земля является слабо сплюснутым эллипсоидом и вращается вокруг Солнца с постоянной скоростью.

Но в наши дни выяснилось, что скорость вращения Земли всё же непостоянна – она то увеличивается, то уменьшается. Когда скорость вращения Земли увеличивается, то ее сжатие и сплюснутость возрастают. Эллипсоид начинает покрываться трещинами и разломами. Эти процессы происходят в афелии – наиболее удаленной от Солнца точки орбиты.

Оказалось, что большая часть сейсмических явлений происходят зимой. Когда Земля приближается к перигелию – ближайшей к Солнцу точке орбиты, то скорость вращения ее вокруг оси уменьшается, а форма планеты становится больше похожей на сферу, что приводит к дефициту площади поверхности. Деформация планеты вызывает оползни, землетрясения и цунами. Получается, что этот зимний квартал – с декабря по февраль – самый опасный.

Существует международная служба, которая следит за скоростью вращения Земли. Когда мы стали сопоставлять данные, то стало ясно, что землетрясения, оползни и извержения вулканов проявляются в основном во время торможения Земли.

Земля словно накачивает в себя энергию, а потом ее сбрасывает. Поэтому долгое время вопрос о регулярности сейсмических процессов не был решен. Однако сегодня стало ясно, что естественный процесс движения нашей планеты подогревает этот горячий котел.

- Какие сегодня существуют методы предупреждения цунами?

- Прежде всего, большое внимание уделяется изучению отложений палеоцунами. Когда цунами выплескивается на берег, оно несет с собой песок и другие элементы океанического дна. Слой песка оседает в почве, состав которой изучают специалисты. Если слой тонкий, значит, волна была небольшой. Но если речь идет о 10-15 сантиметрах, то волна была огромной и принесла много песка. Такие события заносятся в специальные каталоги.

С помощью специальных приборов – мареографов – ученые регистрируют уровень воды в океане. Датчики следят за подъемом уровня воды и дают информацию о приближении цунами.

Также существуют способы регистрации из космоса, фиксирующие радиоволны, отраженные от ионосферы. Они сообщают о подъеме воды в определенной части океана. Эти данные можно использовать для обнаружения цунами и предупреждения населения.

- Помимо научных вершин вы покорили горные вершины. Расскажите об этом опыте?

- Я стал ходить в горы с 18 лет, а в 27 лет стал мастером спорта СССР по альпинизму. Мне кажется, что каждый человек проносит эту привязанность к спорту через всю жизнь, пока ноги носят.

Всерьез изучением этого явления начали заниматься в середине XX века, после окончания войны и отказа японцев от прав на Курильские острова. Страшное цунами произошло в 1952 году: гигантская волна обрушилась на все побережье Курил, город Северо-Курильск был полностью смыт. По разным оценкам, погибло около пяти тысяч человек. И именно после этого события была создана служба цунами, а это явление начали всерьез изучать в России.

Большая волна в Канагаве. Художник Кацусика Хокусай

Причины возникновения цунами и физика процесса

Самая частая причина цунами — подводные землетрясения. Движение континентов связано с перемещениями магмы: из-за этого континенты сталкиваются. Согласно главной теории, океанические плиты наталкиваются на плиты материковые, на стыке плит образуется источник проблем — зоны субдукции, когда одна плита как бы подползает под другую. На этом стыке и происходят самые страшные события.

Эта идея, концепция спрединга, появилась в 1960-х годах. В мантии Земли происходит конвекция (внутренний теплообмен, при котором энергия передается струями и потоками), из-за чего плиты, особенно в океаническом бассейне, могут сильно смещаться.

Например, в районе Курил в настоящее время сдвиг плит составляет порядка шести сантиметров в год, а в некоторых местах доходит до десяти. Плиты сжимаются, образуются упругие напряжения, которые постепенно накапливаются. Во время землетрясения обычно происходит сброс (разрядка) накопленной упругой энергии. Однако иногда напряжение может копиться десятки и сотни лет. Тогда произойдет очень сильное землетрясение.

Источниками цунами могут быть и подводные оползни, возникающие в результате сейсмических толчков и сотрясений, а иногда самопроизвольно. Одно из самых известных таких событий произошло в 1929 году. Случилось небольшое землетрясение, которое само по себе не могло бы вызвать цунами, но привело к обрушению подводного склона. Образовался поток, который промчался несколько тысяч километров от Ньюфаундленда на юг, оборвав кабели, соединявшие Европу и Америку. Образовавшаяся волна цунами была очень мощной и вызвала большие разрушения - это было оползневое цунами. Они, как правило, не имеют трансокеанского характера, а скорее локальные, и причиненные ими разрушения имеют масштаб десяти километров. Ньюфаундлендское событие скорее исключение.

Палеоцунами и легенда о гибели Атлантиды

Экспедиции по поиску палеоцунами организовываются каждый год. Но это сложная задача: надо знать область, где искать. Перспективные районы для поиска — болото на высоте первых 10–20 метров над уровнем моря (иначе цунами до него бы просто не добралось). Если волна доходила до болота, то она приносила с собой соленую воду и морские организмы. Мы раскапываем такие ямы, находим эти следы, анализируем их, связываем вместе. Иногда события древности накладываются на цунами последних десятилетий. Интересно, что самые сильные заплески обнаружены именно в палеоцунами — например, были обнаружены следы волн до 300 метров на Гавайях, случившихся несколько тысяч лет назад.

Карта очагов сильнейших исторических цунами Курило-Камчатского региона

Самые известные цунами и опасные регионы

По интенсивности цунами самыми опасными регионами являются Японские острова, Индонезия, Чили, Алеутские острова, Аляска. В целом тихоокеанский регион является самым опасным, и цунами там происходят гораздо чаще. Но одно из самых крупных за все время наблюдений землетрясение произошло в 2004 году в Индийском океане.

В рамках этого ужасного события примечательна история острова Сималур. Он находился чуть южнее индонезийского города Банда-Ачех, очень сильно пострадавшего и разрушенного в результате цунами, то есть находился фактически в эпицентре. На многих островах погибли люди, поселки, близкие к побережью, оказались почти все смыты. А именно на этом острове погибло наименьшее количество - семь человек. По сути, они просто отказались эвакуироваться. Именно на этом острове люди сохранили легенды, передававшиеся из поколения в поколение, о том, что после сильных землетрясений нужно уходить в горы, что они и сделали. А те семеро, кто отказался это сделать, погибли.

Одно из крупнейших цунами произошло 5 ноября 1952 года на Курильских островах. Город Северо-Курильск и множество поселков побережья Камчатки и Курил были полностью уничтожены. Что примечательно, в советских газетах того периода не было никаких упоминаний о произошедшем. Согласно имеющимся сведениям, примерно через 40 минут после первого сотрясения на Северо-Курильск надвинулись две волны цунами. Первая была не очень высокая и залила только самые низкорасположенные дома, а высота второй составила 10 метров - она и причинила главные бедствия. Радиостанция передавала SOS, но довольно бестолково, и в Петропавловске не могли понять, что происходит.

Деревня в руинах недалеко от побережья Суматры

Самое главное в случае цунами — знать, что делать. Во многих случаях можно спастись, хотя, конечно, бывают такие районы и ситуации, когда это сделать трудно. К сожалению, в индийском цунами много туристов погибло как раз из-за неосведомленности. Но известен пример десятилетней английской школьницы Тилли Смит, которая во время событий 2004 года отдыхала с родителями в Индонезии. Незадолго до этого на уроке географии в школе ей и ее одноклассникам рассказали о цунами, и, будучи на отдыхе, она смогла распознать его признаки и предупредить о надвигающемся бедствии родителей и тех, кто был с ними на пляже. Таким образом, благодаря ей спаслось больше ста человек.

Прогнозирование цунами

Другой вид прогноза — оперативный. То есть это прогноз события, которое фактически уже произошло. Случилось землетрясение, образовалось цунами, но у жителей побережий еще есть время, и мы можем оценить проблему, принять решение об эвакуации и выводе судов в открытое море. Одним словом, есть масса мероприятий, которые зависят от этого прогноза. Когда служба цунами только появилась, такие решения принимались только исходя из силы землетрясений: при помощи сейсмических приборов оценивали магнитуду. Если землетрясение больше 6 баллов, то может произойти цунами, хотя при 6 баллах незначительное. Для Курильских островов тревожной магнитудой является 7 или 7,5 балла. Такое землетрясение может вызвать серьезное цунами. И, как уже было сказано, эта характеристика долгое время была единственным основанием для принятия решения об эвакуации на Сахалине, Камчатке и Курильских островах.

Однако далеко не все землетрясения порождают цунами. А людям, встревоженным извещением об эвакуации, как правило, не нравится по ночам убегать в сопки, когда тревога в конце концов оказывалась ложной. Из-за этого некоторые стали отказываться от эвакуации, что приводило к жертвам среди населения побережья, флота. Очень важно знать наверняка, будет цунами или нет.

Сейчас наука очень сильно продвинулась в предсказании цунами. Появились современные способы наблюдения за уровнем моря, например американские глубоководные приборы DART, российские разработки. Ведутся постоянные наблюдения. Как только происходит землетрясение, через спутник передается информация, оценивается, есть волна или нет.

В глубоководной части океана волна, как правило, не очень большая - обычно не более 10 – 20 сантиметров. Из этой величины можно рассчитать, какая волна будет на берегу. В современном мире система работает именно так, она должна давать прогноз волны цунами для разных частных случаев. Но небольшие ошибки все же бывают. В случае с нашим Дальним Востоком нас спасает то, что плотность населения небольшая, жертв поэтому немного. Последнее землетрясение в населенном районе Южных Курильских островов было в 1994 году. Тогда никто не погиб, но ущерб был нанесен значительный: на берег выбросило несколько рыболовецких судов, были затоплены прибрежные сооружения, один из домов унесло вверх по руслу реки.

Цунами-районирование

Мы все время находимся в ожидании цунами. Цунами 1952 года вполне может повториться. Американцы говорят, что опасная с точки зрения цунами зона есть около Аляски, а также на севере Калифорнии. Такие регионы нужно особо изучать и наблюдать за ними, чтобы предупредить трагедию. Во многом это вопрос подготовки.

Распространение волн цунами

Есть такое направление — цунами-районирование: изучив местность и сделав прогноз, мы ставим строителям задачу не возводить здания ниже определенного уровня, чтобы людям не нужно было чуть что бежать в сопки. Запрещено строить здания вроде детских садов, больниц и так далее. Некоторые строения по сути своей обязаны быть прибрежными, но тогда их работники должны всегда быть готовы к эвакуации. Судам, если у них есть запас времени, спастись достаточно легко — достаточно уйти в море на глубину больше 30–40 метров. Опасность цунами представляет на глубине меньше 20 метров. В открытом океане волна идет со скоростью 800 км/ч, на глубине 50 метров скорость 80 км/ч, а на подходе к берегу скорость волны около 10 м/с.

Опасность цунами зависит также от его вида. Это может быть "потопление" — как прилив, только очень быстрый. Человека может смыть, течение довольно быстрое. Но это не самое страшное.

Второй вид — это стена воды, мы ее называем бор. Бор несется со скоростью порядка 10 м/с и сносит все на своем пути. Выжить практически невозможно. На многих снимках индийского цунами виден бор. Он возникает там, где в прибрежной области пологое дно, то есть на мелководье, обычно довольно протяженном. Волна, выходя на такое мелководье, обрушается и вырождается в опасную стену.

Изучение цунами

Изучением цунами всерьез занялись в первую очередь сейсмологи, так как эти волны были связаны с землетрясениями. Их сначала так и называли — морские сейсмические волны. Первыми в России этим серьезно занялся академик Сергей Леонидович Соловьев, который вместе с академиком Юрием Антониевичем Израэлем стоит у истоков создания системы предупреждений о волнах цунами на Дальнем Востоке. Это специальная система, которая защищает население и сигнализирует об опасности. В целом цунами довольно интенсивно исследуется во всем мире, больше всего в Японии, США и России.

Само по себе изучение цунами достаточно комплексная задача: мы узнаем много про взаимодействие литосферы и гидросферы. Казалось, все уже изучено, но постоянно появляются новые открытия.

Значительные усилия направлены на поиск предвестников цунами, признаков, по которым можно определить, что оно все-таки случится. Некоторые признаки удалось обнаружить в атмосфере: известны случаи, когда в ионосфере возникала волна, которая приходила чуть раньше, чем само цунами.

Содержание

Теория

В открытом океане волны цунами распространяются со скоростью " width="" height="" />
, где — ускорение свободного падения, а — глубина океана (так называемое приближение мелкой воды, когда длина волны существенно больше глубины). При средней глубине 4 км скорость распространения получается 200 м/с или 720 км/ч. В открытом океане высота волны редко превышает один метр, а длина волны (расстояние между гребнями) достигает сотен километров, и поэтому волна не опасна для судоходства. При выходе волн на мелководье, вблизи береговой черты, их скорость и длина уменьшаются, а высота увеличивается. У берега высота цунами может достигать нескольких десятков метров. Наиболее высокие волны, до 30—40 метров, образуются у крутых берегов, в клинообразных бухтах и во всех местах, где может произойти фокусировка. Районы побережья с закрытыми бухтами являются менее опасными. Цунами обычно проявляется как серия волн, так как волны длинные, то между приходами волн может проходить более часа. Именно поэтому не стоит возвращаться на берег после ухода очередной волны, а стоит выждать несколько часов.

К сожалению, в вашем браузере отключён JavaScript, или не имеется требуемого проигрывателя.
Вы можете загрузить ролик или загрузить проигрыватель для воспроизведения ролика в браузере.

Высоту волны на прибрежном мелководье (H_мелк.), не имеющем защитных сооружений, можно посчитать по следующей эмпирической формуле: [3]

где: H_глуб. — изначальная высота волны в глубоком месте;

B_глуб. — глубина воды в глубоком месте; B_мелк. — глубина воды в прибрежной отмели;

Причины образования цунами

Землетрясения, извержения вулканов и другие подводные взрывы (в том числе взрывы подводных ядерных устройств), оползни, ледники, метеориты и другие разрушения выше или ниже уровня воды — всё это обладает достаточным потенциалом, чтобы вызвать цунами [4] . Первое предположение о том, что цунами связано с подводными землетрясениями, было высказано древнегреческим историком Фукидидом [5] [6] .

Наиболее распространённые причины

Подводное землетрясение (около 85 % всех цунами). При землетрясении под водой образуется вертикальная подвижка дна: часть дна опускается, а часть приподнимается. Поверхность воды приходит в колебательное движение по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню, — среднему уровню моря, — и порождает серию волн. Далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами. Цунамигенным (то есть порождающим волну цунами) обычно является землетрясение с неглубоко расположенным очагом. Проблема распознавания цунамигенности землетрясения до сих пор не решена, и службы предупреждения ориентируются на магнитуду землетрясения. Наиболее сильные цунами генерируются в зонах субдукции.
Оползни. Цунами такого типа возникают чаще, чем это оценивали в ХХ веке (около 7 % всех цунами). Зачастую землетрясение вызывает оползень и он же генерирует волну. 9 июля 1958 года в результате землетрясения на Аляске в бухте Литуйя возник оползень. Масса льда и земных пород обрушилась с высоты 1100 м. Образовалась волна, достигшая на противоположном берегу бухты высоты более 524 м. [7][8] Подобного рода случаи весьма редки и, конечно, не рассматриваются в качестве эталона. Но намного чаще происходят подводные оползни в дельтах рек, которые не менее опасны. Землетрясение может быть причиной оползня и, например, в Индонезии, где очень велико шельфовое осадконакопление, оползневые цунами особенно опасны, так как случаются регулярно, вызывая локальные волны высотой более 20 метров.
Вулканические извержения (около 5 % всех цунами). Крупные подводные извержения обладают таким же эффектом, что и землетрясения. При сильных вулканических взрывах образуются не только волны от взрыва, но вода также заполняет полости от извергнутого материала или даже кальдеру, в результате чего возникает длинная волна. Классический пример — цунами, образовавшееся после извержения Кракатау в 1883 году. Огромные цунами от вулкана Кракатау наблюдались в гаванях всего мира и уничтожили в общей сложности 5000 кораблей, погибло 36 000 человек.

Другие возможные причины

Человеческая деятельность. В наш век атомной энергии у человека в руках появилось средство вызывать сотрясения, раньше доступные лишь природе. В 1946 годуСША произвели в морской лагуне глубиной 60 м подводный атомный взрыв с тротиловым эквивалентом 20 тыс. тонн. Возникшая при этом волна на расстоянии 300 м от взрыва поднялась на высоту 28,6 м, а в 6,5 км от эпицентра ещё достигала 1,8 м. Но для дальнего распространения волны нужно вытеснить или поглотить некоторый объём воды, и цунами от подводных оползней и взрывов всегда несут локальный характер. Если одновременно произвести взрыв нескольких водородных бомб на дне океана, вдоль какой-либо линии, то не будет никаких теоретических препятствий к возникновению цунами, такие эксперименты проводились, но не привели к каким-либо существенным результатам по сравнению с более доступными видами вооружений. В настоящее время любые подводные испытания атомного оружия запрещены серией международных договоров.

Падение крупного небесного тела может вызвать огромное цунами, так как, имея огромную скорость падения (десятки километров в секунду), данные тела имеют колоссальную кинетическую энергию, а масса их может быть миллиарды тонн и более. Эта энергия передаётся воде, следствием чего и будет волна.

Ветер может вызывать большие волны (примерно до 20 м), но такие волны не являются цунами, так как они короткопериодные и не могут вызывать затопления на берегу. Однако возможно образование метео-цунами при резком изменении давления или при быстром перемещении аномалии атмосферного давления. Такое явление наблюдается на Балеарских островах и называется риссага (en:Rissaga).

Признаки появления цунами

Внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и осушка дна. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами. Люди, находящиеся на берегу и не знающие об опасности, могут остаться из любопытства или для сбора рыбы и ракушек. В данном случае необходимо как можно скорее покинуть берег и удалиться от него на максимальное расстояние — таким правилом следует руководствоваться, находясь, например, в Японии, на Индоокеанском побережье Индонезии, Камчатке. В случае телецунами волна обычно подходит без отступления воды.
Землетрясение. Эпицентр землетрясения находится, как правило, в океане. На берегу землетрясение обычно гораздо слабее, а часто его нет вообще. В цунамоопасных регионах есть правило, что если ощущается землетрясение, то лучше уйти дальше от берега и при этом забраться на холм, таким образом заранее подготовиться к приходу волны.
Необычный дрейф льда и других плавающих предметов, образование трещин в припае.
Громадные взбросы у кромок неподвижного льда и рифов, образование толчеи, течений.

Опасность цунами

Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 25 октября 2011.

Может быть непонятным, почему цунами высотой несколько метров оказалось катастрофическим, в то время, как волны той же (и даже значительно большей) высоты, возникшие во время шторма, к жертвам и разрушениям не приводят. Можно назвать несколько факторов, которые приводят к катастрофическим последствиям:

Высота волны у берега в случае цунами, вообще говоря, не является определяющим фактором. В зависимости от конфигурации дна возле берега, явление цунами может пройти вовсе без волны, в обычном понимании, а как серия стремительных приливов и отливов, что также может привести к жертвам и разрушениям.

Во время шторма в движение приходит лишь поверхностный слой воды. Во время цунами — вся толща воды, от дна до поверхности. При этом на берег при цунами выплёскивается объём воды, в тысячи раз превышающий штормовые волны. Стоит также учесть тот факт, что длина гребня штормовых волн не превышает 100—200 метров, при этом у цунами длина гребня распространяется по всему побережью, а это не одна тысяча километров.

Скорость волн цунами, даже у берега, превышает скорость ветровых волн. Кинетическая энергия у волн цунами также в тысячи раз больше.

Цунами, как правило, порождает не одну, а несколько волн. Первая волна, не обязательно самая большая, смачивает поверхность, уменьшая сопротивление для последующих волн.

При шторме волнение нарастает постепенно, люди обычно успевают отойти на безопасное расстояние до прихода больших волн. Цунами приходит внезапно.

Разрушение от цунами может возрасти в гавани — там, где ветровые волны ослабляются, а следовательно, жилые постройки могут стоять у самого берега.

Отсутствие у населения элементарных знаний о возможной опасности. Так, во время цунами 2004 года, когда море отступило от берега, многие местные жители оставались на берегу — из любопытства или из желания собрать не успевшую уйти рыбу. Кроме того, после первой волны многие возвращались в свои дома — оценить ущерб или пытаться найти близких, не зная о последующих волнах.

Система оповещения о цунами есть не везде и срабатывает не всегда.

Разрушение береговой инфраструктуры усугубляет бедствие, добавляя катастрофические техногенные и социальные факторы. Затопление низменностей, долин рек приводит к засолению почв.

Системы предупреждения цунами

Системы предупреждения цунами строятся главным образом на обработке сейсмической информации. Если землетрясение имеет магнитуду более 7,0 (в прессе это называют баллами по шкале Рихтера, хотя это ошибка, так как магнитуду не измеряют в баллах. Измеряют в баллах балльность, характеризующую интенсивность сотрясения грунта во время землетрясения) и центр расположен под водой, то подаётся предупреждение о цунами. В зависимости от региона и заселённости берегов условия выработки сигнала тревоги могут быть различными.

Существенным моментом системы предупреждения является своевременное распространение информации среди населения. Очень важно, чтобы население представляло, какую угрозу несёт с собой цунами. В Японии имеется множество образовательных программ по природным катастрофам, а в Индонезии население в основном не знакомо с цунами, что и стало основной причиной большого количества жертв в 2004 году. Также важное значение имеет законодательная база по застройке прибрежной зоны.

Наиболее крупные цунами

XX век

Вызвано мощным землетрясением (оценка магнитуды по разным источникам колеблется от 8,3 до 9), которое произошло в Тихом океане в 130 километрах от побережья Камчатки. Три волны высотой до 15—18 метров (по разным источникам) уничтожили город Северо-Курильск и нанесли ущерб ряду прочих населённых пунктов. По официальным данным, погибло более двух тысяч человек.

Вызвано землетрясением с магнитудой 9,1, произошедшим на Андреяновских островах (Аляска), которое вызвало две волны, со средней высотой волн 15 и 8 метров соответственно. Кроме того в результате землетрясения проснулся вулкан Всевидова, расположенный на острове Умнак и не извергавшийся около 200 лет. В катастрофе погибло более 300 человек.

Землетрясение, произошедшее севернее залива (на разломе Фэруэтер), инициировало сильный оползень на склоне расположенной над бухтой Литуйя горы (около 300 миллионов кубических метров земли, камней и льда). Вся эта масса завалила северную часть бухты и вызвала огромную волну рекордной высоты 524 метра (или 1720 фута) [9] [10] , движущуюся со скоростью 160 км/ч.

Крупнейшее на Аляске землетрясение (магнитудой 9,2), произошедшее в проливе Принца Уильяма, вызвало цунами из нескольких волн, с наибольшей высотой — 67 метров. В результате катастрофы (в основном, из-за цунами) по разным оценкам погибло от 120 до 150 человек.

Землетрясение с магнитудой 7,1, произошедшее на северо-западном побережье острова Новая Гвинея, вызвало мощный подводный оползень, породивший цунами, в результате которого погибло более 2000 человек.

XXI век

В 110 км от побережья полуострова Кии и в 130 км от побережья префектуры Коти произошли два сильных землетрясения (магнитудой до 6,8 и 7,3 соответственно), вызвавших цунами, с высотой волн до одного метра. Пострадало несколько десятков человек.

Землетрясение магнитудой 6,8 вызвало цунами с высотой волны 30—50 см. Однако, благодаря своевременному предупреждению, население из опасных районов было эвакуировано.

Вызвано землетрясением магнитудой 8, произошедшим в южной части Тихого океана. Волны в несколько метров высотой достигли и Новой Гвинеи. Жертвами цунами стали 52 человека.

Сильнейшее землетрясение магнитудой 9,0 с эпицентром, находящимся в 373 км северо-восточнее Токио, вызвало цунами с высотой волны, превышавшей 40 метров. По полученным данным, гипоцентр землетрясения находился на глубине 32 км [11] . Очаг землетрясения находился к востоку от северной части острова Хонсю и простирался на расстояние около 500 км, что видно из карты афтершоков. Кроме того, землетрясение и последовавшее за ним цунами стали причиной аварии на АЭС Фукусима I. По состоянию на 2 июля 2011 года официальное число погибших в результате землетрясения и цунами в Японии составляет 15 524 человек, 7 130 человек числятся пропавшими без вести, 5 393 человек ранены.

Суперцунами

"> Воспроизвести медиа

Цунами ( / ( т ) с ¯u п ɑː м я , ( т ) с ʊ - / (т) soo- НАХ -mee, (т) suu- , от японского : 津波 , лита 'гавани волны', произносится [tsɯnami] ) - это серия волн в водоеме, вызванная смещением большого объема воды, как правило, в океане или большом озере . Землетрясения , извержения вулканов и другие подводные взрывы (включая детонации, оползни, обрывы ледников , удары метеоритов и другие возмущения) над или под водой могут вызвать цунами. В отличие от обычных океанских волн, которые порождаются ветром , или приливами , которые порождаются гравитационным притяжением Луны и Солнца , цунами возникает в результате смещения воды в результате большого события.

Древнегреческий историк Фукидид предложил в своем 5 - м веке до н.э. История Пелопоннесской войны , что цунами были связаны с подводными землетрясениями , но понимание цунами не осталось стройный до 20 - го века, и многое остается неизвестным. Основные области текущих исследований включают определение того, почему одни сильные землетрясения не вызывают цунами, а другие более мелкие. Это продолжающееся исследование призвано помочь точно предсказать прохождение цунами через океаны, а также то, как волны цунами взаимодействуют с береговой линией.

СОДЕРЖАНИЕ

Терминология

Цунами

Приливная волна

Сейсмическая морская волна

История

Цунами - опасность, которую часто недооценивают в Средиземном море и некоторых частях Европы. Историческое и текущее (с точки зрения допущения риска) значение имеют землетрясение и цунами 1755 года в Лиссабоне (которые были вызваны трансформным разломом Азорско-Гибралтарский разлом ), землетрясения в Калабрии 1783 года , каждое из которых унесло жизни нескольких десятков тысяч человек, и землетрясение в Мессине в 1908 году. и цунами. Цунами унесло жизни более 123 000 человек на Сицилии и Калабрии и является одним из самых смертоносных стихийных бедствий в современной Европе. Стурегга в Норвежском море и некоторые примеры цунами , влияющих на Британские острова относятся к оползня и meteotsunamis преимущественно и меньше землетрясения индуцированных волн.

Уже в 426 г. до н.э. на греческом историк Фукидид спрашивает в своей книге Истории Пелопоннесской войны о причинах цунами, и был первым , чтобы утверждать , что океан землетрясение должна быть причиной.

Причину этого явления, на мой взгляд, следует искать в землетрясении. В точке, где его сотрясение было наиболее сильным, море отбрасывается назад и внезапно отскакивает с удвоенной силой, вызывая наводнение. Я не понимаю, как могло бы случиться такое происшествие без землетрясения.

Римский историк Аммиан Марцеллин ( Res Gestae 26.10.15-19) описал типичную последовательность цунами, в том числе начинающегося землетрясения, внезапного отступления моря и следующей гигантской волны, после того , как 365 AD цунами опустошен Alexandria .

Причины

Основным механизмом возникновения цунами является перемещение значительного объема воды или волнение моря. Такое вытеснение воды обычно связывают либо с землетрясениями, оползнями, извержениями вулканов, обрывом ледников, либо, что реже, с метеоритами и ядерными испытаниями. Однако возможность метеорита вызвать цунами обсуждается.

Сейсмичность

Цунами могут возникать, когда морское дно резко деформируется и вертикально перемещает вышележащую воду. Тектонические землетрясения - это особый вид землетрясений, связанных с деформацией земной коры; когда эти землетрясения происходят под морем, вода над деформированной областью смещается из своего положения равновесия. В частности, цунами может возникать, когда надвиговые разломы, связанные со сходящимися или разрушающими границами плит, резко перемещаются, что приводит к вытеснению воды из-за вовлеченного вертикального компонента движения. Движение по нормальным разломам (разломам растяжения) также может вызвать смещение морского дна, но только самые крупные из таких событий (обычно связанные с прогибом внешнего вала траншеи ) вызывают смещение, достаточное для возникновения значительного цунами, такого как Сумба 1977 г. и События Санрику 1933 года .

Под воздействием нагрузки перекрывающая плита выпирает, вызывая тектонический подъем .

Плита скользит, вызывая оседание и высвобождая энергию в воду.

Высвобождаемая энергия производит волны цунами.

Цунами имеют небольшую высоту волны на берегу и очень большую длину волны (часто сотни километров в длину, тогда как нормальные океанские волны имеют длину всего 30 или 40 метров), поэтому они обычно проходят незамеченными в море, образуя лишь небольшую волну. обычно на высоте около 300 миллиметров (12 дюймов) над нормальной поверхностью моря. Они растут в высоту, когда достигают более мелкой воды, в процессе обмеления волн, описанного ниже. Цунами может произойти в любом состоянии приливов и отливов, и даже во время отлива все еще может затопить прибрежные районы.

1 апреля 1946 г. 8,6 М _ш Алеутских островов Землетрясение произошло с максимальной интенсивностью Меркалли В.И. ( Strong ). Это вызвало цунами, которое затопило Хило на острове Гавайи с волной высотой 14 метров (46 футов). От 165 до 173 человек погибли. Зона, где произошло землетрясение, - это место, где дно Тихого океана погружается (или толкается вниз) под Аляску.

Причина разрушения осадка Сторегга неизвестна. Возможны перегрузка отложений, землетрясение или выброс газовых гидратов (метана и т. Д.).

1960 Вальдивие землетрясения ( М _ш 9.5), 1964 Аляска землетрясения ( М _ш 9.2), 2004 Землетрясения в Индийском океане ( М _ж 9.2) и 2011 Тохок землетрясение ( M _W 9.0) недавние примеры мощного мегаземлетрясения , вызвавшее цунами (известные как телецунами ), которые могут пересекать целые океаны. Более мелкие ( M _w 4,2) землетрясения в Японии могут вызвать цунами (называемые местными и региональными цунами), которые могут разрушить участки береговой линии, но могут сделать это всего за несколько минут за раз.

Оползни

Другой оползень-цунами произошел в 1963 году, когда массивный оползень из Монте-Тока вошел в водохранилище за плотиной Ваджонт в Италии. Образовавшаяся волна поднялась над плотиной высотой 262 метра (860 футов) на 250 метров (820 футов) и разрушила несколько городов. Погибло около 2000 человек. Ученые назвали эти волны мегацунами .

Некоторые геологи утверждают, что крупные оползни с вулканических островов, например, Кумбре Вьеха на Ла-Пальме ( опасность цунами на Кумбре Вьеха ) на Канарских островах , могут вызвать мегацунами, которые могут пересекать океаны, но это оспаривается многими другими.

Метеорологический

Некоторые метеорологические условия, особенно быстрые изменения барометрического давления, наблюдаемые при прохождении фронта, могут смещать водоемы настолько, чтобы вызвать цуги волн с длинами волн. Они сравнимы с сейсмическими цунами, но обычно с меньшей энергией. По сути, они динамически эквивалентны сейсмическим цунами, с единственными отличиями в том, что 1) метецунами не обладают трансокеанской досягаемостью значительных сейсмических цунами и 2) сила, вытесняющая воду, сохраняется в течение некоторого промежутка времени, так что метеотунами нельзя моделировать. как возникшие мгновенно. Несмотря на свою более низкую энергию, на береговой линии, где они могут быть усилены резонансом, они иногда бывают достаточно мощными, чтобы нанести локальный ущерб и привести к гибели людей. Они были задокументированы во многих местах, включая Великие озера, Эгейское море, Ла-Манш и Балеарские острова, где они достаточно распространены, чтобы иметь местное название риссага . На Сицилии их называют маруббио, а в заливе Нагасаки - абики . Некоторые примеры разрушительных метецунами включают 31 марта 1979 года в Нагасаки и 15 июня 2006 года на Менорке, причинившие ущерб в десятки миллионов евро.

Метеоцунами не следует путать со штормовыми нагонами , которые представляют собой локальное повышение уровня моря, связанное с низким барометрическим давлением проходящих тропических циклонов, а также не следует путать их с установкой, временным локальным подъемом уровня моря, вызванным сильными прибрежными ветрами. Штормовые нагоны и установки также являются опасными причинами прибрежных наводнений в суровую погоду, но их динамика совершенно не связана с волнами цунами. Они не могут распространяться за пределы своих источников, как это делают волны.

Искусственные или вызванные цунами

Были проведены исследования потенциала индукции и, по крайней мере, одна реальная попытка создать волны цунами в качестве тектонического оружия .

Читайте также: