Причины возникновения цунами их опасность. Как и почему возникают цунами? Причины рождения волны

В японском языке иероглиф «цу» - это залив или бухта, «нами» - волна. Вместе оба иероглифа переводятся как «волна, заливающая бухту». Катастрофические последствия двух цунами, обрушившихся на берега Индийского океана в 2004 году и на Японию в 2011-м, наглядно продемонстрировали, что надёжной защиты от этого грозного явления природы по сей день не найдено…

Цунами – что это?

Вопреки бытующему мнению, цунами - это вовсе не одна исполинская волна, неожиданно налетающая на берег и сметающая всё на своём пути. На самом деле цунами - это серия морских гравитационных волн очень большой длины, возникающих в результате сдвига протяжённых участков дна при сильных подводных землетрясениях или, изредка, по другим причинам - в результате извержения вулканов, гигантских оползней, падения астероидов, подводных ядерных взрывов.

Как возникает цунами?

Наиболее часто встречающаяся причина цунами - вертикальная подвижка дна при подводных землетрясениях. Когда часть дна опускается, а часть приподнимается, масса воды приходит в колебательное движение. При этом поверхность воды стремится вернуться к исходному уровню - среднему уровню океана - и таким образом порождает серию волн.

Скорость распространения цунами при глубине моря в 4,5 км превышает 800 км/ч. Но высота волны в открытом море обычно невелика - менее метра, а расстояние между гребнями - несколько сотен километров, поэтому с палубы корабля или с самолёта цунами не так-то просто заметить. На океанских просторах для любого судна встреча с цунами не опасна. Зато при выходе волн на мелководье их скорость и длина уменьшаются, а высота резко возрастает. У берега высота волны нередко превышает 10 м, а в исключительных случаях достигает 30-40 м. Тогда удар стихии наносит прибрежным городам колоссальный урон.

Впрочем, нередко огромные разрушения наносят волны цунами и относительно небольшой высоты. На первый взгляд это кажется странным: почему внешне более грозные волны, возникающие во время шторма, не приводят к аналогичным жертвам? Дело в том, что кинетическая энергия цунами гораздо выше, чем у ветровых волн: в первом случае движется вся толща воды, а во втором - только поверхностный слой. В результате напор выплёскивающейся на сушу воды во время цунами во много раз выше, чем во время шторма.

Не стоит сбрасывать со счёта и ещё один фактор. При шторме волнение нарастает постепенно, и люди обычно успевают отойти на безопасное расстояние, прежде чем им начинает грозить опасность. Цунами же всегда приходит внезапно.

Сегодня известно около 1000 случаев цунами, из которых более ста имели катастрофические последствия. Географически самым опасным регионом считается периферия Тихого океана - там возникает примерно 80% всех цунами.

Полностью защитить берег от цунами невозможно, хотя в некоторых странах, особенно в Японии, пытались строить молы и волноломы с целью ослабить силу удара волн. Однако известны случаи, когда эти сооружения играли отрицательную роль: цунами разрушали их, и подхваченные потоками воды куски бетона лишь усугубляли повреждения на берегу. Не оправдались и надежды на защиту из посаженных вдоль берега деревьев. Чтобы погасить энергию волн, нужна слишком большая площадь лесопосадок, а таковой в большинстве прибрежных городов просто нет. Ну, а узкая полоска деревьев вдоль набережной никакого сопротивления цунами оказать не может.

Одной из важных мер защиты населения опасных регионов от разрушительных волн стала международная система предупреждения о цунами, созданная в Тихоокеанском регионе. В её работе принимают участие 25 государств, в том числе и Россия. Учёные разных стран на основе всестороннего анализа зон сильных землетрясений пытаются определить, являлись ли они причиной образования цунами в прошлом, и какова вероятность возникновения цунами в будущем. Главный исследовательский центр системы, расположенный на Гавайских островах в Гонолулу, непрерывно следит за сейсмической обстановкой и уровнем поверхности Тихого океана.

В нашей стране служба предупреждения о цунами Дальнего Востока состоит из трёх региональных служб: Камчатской, Сахалинской областей и Приморского края. В Камчатской области, в частности, работают станция цунами территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и сейсмическая станция Института физики Земли АН России.

Самые разрушительные цунами прошлого

Не исключено, что самый катастрофический случай цунами в истории человечества произошел в античные времена, хотя он дошёл до нас в виде мифов и преданий. Приблизительно в 1450 году до н.э. от гигантской волны, которую спровоцировал вулкан Санторини, погибла целая цивилизация. В 120 км от вулкана находится Крит, бывший в то время одной из самых могущественных держав Средиземноморья. Но цунами в один момент нанесло острову Крит колоссальный ущерб, от которого процветавшее прежде государство так и не смогло оправиться. Оно распалось, а многие его города оказались заброшены на две с половиной тысячи лет.

Гигантские волны цунами последовали за разрушительным землетрясением в Лиссабоне 1 ноября 1755 года. Очаг землетрясения, очевидно, находился на дне океана. Суммарное число жертв от волн и землетрясения оценивается приблизительно в 60 тысяч человек.

В 1883 году в результате серии извержений вулкана Кракатау в Индонезии образовалось мощное цунами, от которого больше всего пострадали острова Ява и Суматра. Волны высотой до 40 м стёрли с лица земли около 300 деревень, погибло более 36 тысяч человек. В районе города Телук Бетунг голландский военный корабль - канонерка «Berouw» - был заброшен вглубь суши на 3 км и оказался на склоне горы на высоте 9 м над уровнем моря. Сейсмические волны прошли два или три раза вокруг Земли, а от выброшенного в атмосферу пепла в Европе долго наблюдались необычные красные зори.

Самое разрушительное цунами ХХ века обрушилось на побережье Чили 22 мая 1960 года. В результате цунами и породившего его сильнейшего землетрясения магнитудой 9,5 балла по шкале Рихтера погибли 2000 человек, 3000 были ранены, два миллиона остались без крова, а причинённый ущерб составил 550 млн долларов США. В результате этого же цунами погибли 61 человек на Гавайях, 20 на Филиппинах, 3 на Окинаве и более 100 в Японии. Высота волн на острове Питкэрн достигала 13 м, на Гавайях - 12 м.

Самое необычное цунами

В 1958 году в заливе Литуйя на Аляске образовалось цунами, вызванное гигантским оползнем - около 81 млн т льда и твердой породы обрушилось в море вследствие произошедшего землетрясения. Волны достигали невероятной высоты 350-500 м - это самые большие волны из всех зарегистрированных в истории! Цунами смыло со склонов гор всю растительность. К счастью, берега залива были незаселёнными, и человеческие жертвы оказались минимальными - погибли всего два рыбака.

Цунами на российском Дальнем Востоке

4 апреля 1923 года в Камчатском заливе произошло сильное землетрясение. Через 15-20 минут спустя к вершине залива подошла волна. На побережье были полностью разрушены два рыбозавода, сильно пострадал посёлок Усть-Камчатск. Лёд на реке Камчатке был взломан на протяжении 7 км. В 50 км к юго-западу от посёлка наблюдалась максимальная высота подъёма воды на побережье - до 30 м.

На территории России самое катастрофическое цунами произошло в ночь с 4 на 5 ноября 1952 года на дальневосточном острове Парамушир, где расположен город Северо-Курильск. Примерно в 4 утра начались сильнейшие подземные толчки. Через полчаса землетрясение прекратилось, и покинувшие жилища люди вернулись в свои дома. Лишь немногие оставались на улице и заметили приближающуюся волну. Они успели укрыться в сопках, но когда спустились вниз осматривать разрушения и разыскивать родных, на город обрушился второй, ещё более мощный водяной вал высотой около 15 м. Капитан одного буксира, стоявшего на рейде Северо-Курильска, рассказывал, что в ту ночь моряки ничего не заметили, а рано утром удивились большому количеству плававшего вокруг мусора и разных предметов. Когда утренний туман рассеялся, они увидели, что города на берегу не было.

В тот же день цунами достигло и берегов Камчатки и нанесло серьёзный ущерб ряду посёлков. Всего погибло более 2000 человек, однако в СССР вплоть до начала 1990-х годов о событиях той трагической ночи почти никто не знал.

Цунами, возникшее 23 мая 1960 года у берегов Чили, примерно через сутки достигло берегов Курил и Камчатки. Наибольший уровень подъёма воды составил 6-7 м, а на территории Халактырского пляжа у Петропавловска-Камчатского - 15 м. В бухтах Вилючинской и Русской были разрушены дома и смыты в море хозяйственные постройки.

Катастрофа в Индийском океане (2004 г.)

После землетрясения силой около 9 баллов по шкале Рихтера с эпицентром в Северной части острова Суматра в Индонезии, произошедшего в ночь на 26 декабря 2004 года Индийский океан накрыло мощнейшее цунами. Более чем 1000-километровая линия разлома, возникшая в результате движения больших пластов земной коры на дне океана, породила огромный выброс энергии. Волны обрушились на Индонезию, Шри-Ланку, Индию, Малайзию, Таиланд, Бангладеш, Мьянму, Мальдивские и Сейшельские острова и докатилась до Сомали, находящейся на расстоянии 5 тысяч км от эпицентра землетрясения. Жертвами цунами стали более 300 тысяч человек, в том числе иностранные туристы из многих стран, отдыхавшие в те дни в Индонезии и Таиланде. Больше всего погибших оказалось в Индонезии (более 180 тысяч) и Шри-Ланке (около 39 тысяч).

Столь многочисленные жертвы во многом объясняются отсутствием у местного населения элементарных знаний о грозящей опасности. Так, когда море отступило от берега, многие местные жители и туристы оставались на берегу - из любопытства или из желания собрать оставшуюся в лужах рыбу. Кроме того, после первой волны многие возвращались в свои дома - оценить ущерб или пытаться найти близких, не зная о том, что за первой волной последуют другие.

Цунами в Японии (2011 г.)

Причиной цунами стало сильнейшее землетрясение магнитудой 9,0-9,1 балла, произошедшее 11 марта 2011 года в 14:46 по местному времени (8:46 по московскому времени). Центр землетрясения находился на глубине 32 км, в точке с координатами 38,322° с.ш. 142,369° в.д. восточнее острова Хонсю, в 130 км к востоку от города Сендай и в 373 км к северо-востоку от Токио. В Японии цунами вызвало массовые разрушения на восточном побережье. Максимальная высота волн наблюдалась в префектуре Мияги - 10 м. Цунами затопило аэропорт Сендай, смыло один пассажирский поезд, нанесло серьёзные повреждения АЭС Фукусима I. Только в Сендае цунами стало причиной гибели примерно 300 человек. Общий ущерб, нанесённый экономике страны, исчисляется сотнями миллиардов долларов.

По официальным данным число погибших в результате землетрясения и цунами составляло 15 892 человек, ещё 2576 человек числятся пропавшими без вести. 6152 человека получили серьёзные ранения. По неофициальным данным, число жертв значительно больше. По сообщениям СМИ только в городе Минамисанрику пропавшими без вести числятся 9500 человек.

Многочисленные фотодокументы рисуют поистине апокалиптическую картину разрушений:

Цунами наблюдалось на всём тихоокеанском побережье - от Аляски до Чили, но за пределами Японии оно выглядело значительно слабее. Сильнее всего пострадала туристическая инфраструктура Гавайев - только в Гонолулу было разбито и потоплено около 200 частных яхт и катеров. На острове Гуам волны сорвали со швартовов две атомные подводные лодки ВМС США. В городе Кресчент-Сити в Калифорнии были повреждены более 30 катеров и лодок, один человек погиб.

По данным МЧС России, из-за угрозы цунами на Курильских островах с прибрежных территорий было эвакуировано 11 тысяч жителей. Наибольшая высота волн - около 3 м - была зафиксирована в районе села Малокурильское.

Цунами в кинематографе

В популярном жанре фильмов-катастроф цунами не раз привлекали внимание сценаристов и режиссёров. В качестве примера можно привести художественный фильм «Цунами» (Южная Корея, 2009 г.), кадры из которого приведены ниже.

В статье использованы фото U.S.Navy, Wikipedia, агентств Reuters, Kyodo, Yomiuri, Beawiharta, Ulet Ifansasti и SIPA Press.

Каких только стихий нет на Земле: смерчи, цунами, землетрясения, извержения вулканов, лавины, наводнения, пожары и так далее. Многие из них носят разрушительный характер. Мы же поговорим подробнее о цунами. Что это такое, знают многие не понаслышке. «Большая волна в гавани» - вот как переводится слово «цунами». Речь идет о морских гравитационных волнах, которые возникают вследствие землетрясений (подводных, прибрежных) или сдвига отдельных участков морского дна.

О том, какой разрушительной силой обладают цунами, известно действительно многим. Люди очень боятся этого необузданного явления. И этоn страх передается из поколения к поколению. Иногда цунами даже называют «волнами-убийцами», потому как они уже унесли миллионы жизней.

Цунами отличается следующими характеристиками: < ul >

• высота волны достигает 50 метров и выше;
• скорость ее распространения составляет 50-1000 км/час;
• количество волн, приходящих на берег, колеблется от 5-ти до 25-ти;
• расстояние между волнами может достигать 10-100 и больше километров.
• Не стоит путать цунами и корабельные, штормовые волны. В первом случае происходит движение всей толщи волны, во втором - лишь поверхностного слоя.

Цунами: что это такое - причины и признаки

Ученые не первое десятилетие изучают природу такого явления, как цунами. Среди причин, которые вызывают его, представлены:

• подводные оползни;
• падение в океан или море метеоритов, комет или иных небесных тел;
• вулканические извержения (под водой);
• подводные землетрясения;
• тропические циклоны, тайфуны;
• чрезмерно сильный ветер;
• испытания военного оружия.

В результате любой из представленных выше причин, происходящих на морском дне, высвобождается сила, образующая молниеносное движение воды. Чаще всего цунами вызывается подводными землетрясениями.

Ученые могут предположить, какими будут последствия после подобной катастрофы. Но людям такое пережить крайне непросто, а чаще - невозможно. Неудивительно, отчего в свое время все динозавры умерли.

Можно ли узнать заранее, что надвигается цунами? Безусловно, ученые выявили ряд признаков, указывающих на то, что скоро случится цунами. Первый признак цунами - это землетрясение. Поэтому почувствовав первые интенсивные толчки, можно понять, что волна будет сильной. Второй признак - резкий отлив. Чем больше вода уходит вглубь океана или моря, тем более высокими будут волны.

Цунами: мифы и правда

Люди живут и не знают, что далеко не все те байки о цунами, которые ходят среди людей, являются правдой.
Мифы:

1. Цунами могут возникать исключительно в теплых морях. Это не так. Они случаются повсюду. Просто чаще всего цунами происходят в Тихом океане.
2. Мощность цунами зависит от того, насколько вода отошла от берега перед стихией. В действительности именно длина волны зависит от отхода воды, а не её мощность. И не всегда берег мельчает перед цунами. Иногда, напротив, вода пребывает перед цунами.
3. Цунами всегда сопровождается большой волной. Нет, цунами - это не просто водная стена, которая обрушивается на берег. В отдельных случаях такой стены может и не быть.
4. Приход цунами всегда незаметный. Да, стихия не явно предупреждает о своем наступлении. Но внимательные ученые всегда замечают приближение цунами.
5. Самой большой является первая волна цунами. Это снова не так. Волны достигают побережья через некоторый промежуток времени (от нескольких минут до часа). И именно волны, следующие за первой, часто оказываются более разрушительными, так как они «падают» на мокрый берег, когда сопротивление уже уменьшено.

Правдой является то, что животные всегда чувствуют, когда начнется цунами. Они пытаются заранее покинуть опасный район. Поэтому после цунами можно и вовсе не найти трупы животных. Рыбы при этом стараются затаиться в кораллах. Быть может, имеет смысл прислушиваться к «зову» домашних питомцев всем, кто живет в сейсмически опасных зонах?!

Как спастись от цунами?

Единственное, что может спасти жизнь в такой катастрофической ситуации, - это бегство вглубь побережья. Люди, оказавшиеся заложниками стихии, должны как можно скорее уезжать, убегать от береговой линии. При этом следует прокладывать свой маршрут вдали от русла рек, потому как там волны цунами могут настичь очень быстро. В идеале следует взобраться на гору, на высоту более тридцати метров. Тем же, кого стихия застала в море, следует отплыть на корабле подальше в море, так как плыть на берег просто бессмысленно - там ждет верная погибель.
Соблюдая рекомендации, сохраняя спокойствие и бдительность, а также имея хорошую подготовку, вы всегда сможете спастись от столь разрушительной стихии. Но лучший совет: если вы очень боитесь погибнуть во время цунами, покиньте сейсмически опасные районы. Как известно, цунами - это частые гости побережья, акватории Тихого океана (здесь сосредоточено порядка 80% всех вулканов Земли, которые находятся в действующем состоянии), острова Сахалин, Мальдивских островов, побережья Австралии, Японии, Индии, Перу, Таиланда, Мадагаскара.

1. Слово «цунами» пришло из японского языка. Оно переводится как «волна в бухте». Раньше цунами называли «волнами прилива и отлива», однако сейчас этот термин не употребляется, поскольку цунами не имеют ничего общего с приливами.

2. Цунами состоит из целого ряда поверхностных волн, следующих друг за другом, а не из одной волны. Во время большого цунами волны могут подходить к берегу в течение нескольких часов, и первая волна не обязательно самая разрушительная.

3. В большинстве случаев цунами возникает из-за подводных толчков и землетрясений. По данным геологической службы США, катастрофу, аналогичную той, что случилась в Самоа, вызывает подводное сотрясение земной коры силой восемь баллов. Землетрясение породит цунами, если оно будет достаточно мощным и заставит переместиться достаточно большую массу воды.

4. Примерно 80% цунами случаются в Тихом океане.

5. Гипотезу о том, что причиной цунами являются сотрясения морского дна, впервые высказал древнегреческий историк Фукидид в 426 году до нашей эры в книге «История Пелопонесской войны».

6. Извержения вулканов, массивный сход лавин, падение метеоритов и подводные ядерные взрывы также могут вызвать цунами. Другими причинами являются тропические циклоны или погодные условия. Цунами, вызванное штормом, называют «метеоцунами». Такое цунами обрушилось на Мьянму (Бирму) в 2008 году.

7. Несмотря на громадную высоту волн, накатывающих на сушу, высота волны цунами в открытом океане часто не превышает одного метра, тогда как длина волны (расстояние между двумя гребнями) может составить 190 км. Скорость волны составляет более 800 км/ час - это скорость реактивного самолета.

8. Когда цунами достигает мелководья, волны сжимаются, длина волны уменьшается, а высота растет. Волна теряет скорость, хотя она все еще проходит примерно 80 км/ час.

9. Предсказать цунами практически невозможно. В некоторых случаях можно дать предупреждение за несколько минут, когда внезапно сходит вода у берега. Это случается, когда «подошва» волны достигает суши раньше, чем гребень.

10. 10-летняя английская девочка Тилли Смит спасла почти сотню жизней во время цунами в Индийском океане в 2004 году. На уроке географии она слышала о том, что при цунами вода мгновенно отходит от берега, и предупредила родителей, которые в свою очередь рассказали об этом соседям. После этого она выступила в ООН, и в ее честь назвали астероид «20002 Тиллисмит».

• Длина волны цунами - десятки и сотни километров;
• В открытом океане цунами имеет высоту меньше метра;
• Из-за цунами вода движется вперед-назад по всей толще океана, вплоть до дна;
• Во время движения волны к берегу ее скорость для глубины 4 км составляет 200 м/сек;
• На мелководье, скорость резко падает: при глубине 10 м скорость составляет всего 10 м/сек;
• При выходе на мелководье высота волны растет;
• Чем мельче водоем, тем сильнее этот эффект (глубина уменьшается, а высота волны растет). Поэтому при подходе к берегу верх волны не только поднимается, но и стремится опрокинуться вперед.

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.

Высоту волны на прибрежном мелководье (H мелк.), не имеющем защитных сооружений, можно посчитать по следующей эмпирической формуле:

H мелк. = 1,3 · H глуб. · (B глуб. / B мелк.) 1/4 , м

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

Наиболее распространённые причины

Другие возможные причины

• Человеческая деятельность . В наш век атомной энергии у человека в руках появилось средство вызывать сотрясения, раньше доступные лишь природе. В 1946 году США 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

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.

Вторая возможность предупреждения о цунами это предупреждение «по факту» - способ более надёжный, так как практически отсутствуют ложные тревоги, но часто такое предупреждение может быть выработано слишком поздно. Предупреждение по факту полезно для телецунами - глобальных цунами, оказывающих влияние на весь океан и приходящих на другие границы океана спустя несколько часов. Так, индонезийское цунами в декабре 2004 года для Африки является телецунами. Классическим случаем являются Алеутские цунами - после сильного заплеска на Алеутах можно ожидать существенный заплеск на Гавайских островах. Для выявления волн цунами в открытом океане используются придонные датчики гидростатического давления. Система предупреждения, основанная на таких датчиках со спутниковой связью с приповерхностного буя, разработанная в США, называется DART (en:Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis). Обнаружив волну тем или иным образом, можно достаточно точно определить время её прибытия в различные населённые пункты.

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

• 5.11.1952 г. Северо-Курильск (СССР).

См. также

Источники

• Пелиновский Е. Н. Гидродинамика волн цунами / ИПФ РАН. Нижний Новгород, 1996. 277 с.
• Локальные цунами: предупреждение и уменьшение риска, сборник статей./ Под редакцией Левина Б. В., Носова М. А.- М.: Янус-К, 2002
• Левин Б. В., Носов М. А. Физика цунами и родственных явлений в океане. М.: Янус-К, 2005
• Землетрясения и цунами - учебное пособие - (содержание)
• Куликов Е. А. «Физические основы моделирования цунами» (учебный курс)

Цунами в искусстве

• «Внимание, цунами!» - художественный фильм (Одесская киностудия , 1969 год)
• «Цунами» - песня В. С. Высоцкого , 1969 год
• «Цунами» - название альбома группы «Ночные снайперы » ().
• «Цунами» - роман Глеба Шульпякова
• «Цунами» - корейский фильм, 2009 год
• «2012 (фильм) », 2009 год
• Фильм «Столкновение с бездной », 1998 год
• Цунами 3D - триллер 2012 г.
• Катастрофические природные явления. Электронная версия учебника спасателя коллектива авторов (Шойгу С. К., Кудинов С. М., Неживой А. Ф., Ножевой С. А., под общей редакцией Воробьева Ю. Л.), изданного МЧС России в 1997 году.

Примечания

Ссылки

• Tsunami Thailand (Koh Phi Phi) 2004 на YouTube (показ нескольких фаз прихода цунами начиная со спокойной воды)

Введение

Стихийные бедствия у нас все время принято считать неожиданными. А что тут говорить о такой экзотической природной опасности, как цунами, да и касается эта опасность только прибрежных дальневосточных районов, и проявляется она чрезвычайно редко. Иначе говоря, цунами мы воспринимали как что-то далекое и малореальное.

Но вот в конце декабря 2004 года в Таиланде, Шри-Ланке, на Мальдивах, произошло это невероятное по силе и ярости природное бедствие - цунами, которое за его масштабы и последствия можно назвать «мегацунами» - сверхразрушительные цунами. Этот термин ввели британский геолог Саймон Дей и американец Стивен Ворт, специалист в области компьютерного моделирования. Из российских учёных изучением цунами занимаются такие ученые как Б.В. Левин, Е.Н. Пелиновский

Под «мегацунами» часто понимаются цунами с высотой волны от 40 метров и выше. Практически в одночасье погибли десятки тысяч людей на побережье Индийского океана - в Индонезии, Таиланде, Индии, Шри-Ланке, Малайзии, на Мальдивских островах и Сомали. Общее количество погибших оставило более 300 тысяч человек.

Ещё одним катастрофическими событиями, произошедшими 11 марта 2011 года в Японии, явились землетрясение и последовавшее за ним цунами, с высотой волны, превышавшей 10 метров, которые принесли свыше 12 тысяч жертв и стали причиной аварии на АЭС Фукусима I.

Именно эти исторические цунами, вызвавшие огромные человеческие жертвы и материальный ущерб, пробудило новый интерес к цунами, когда сразу появилось множество откликов на тему данного природного явления, а мировое сообщество озаботилось проблемами создания современных систем предупреждения цунами и систем оповещения и информирования о подобных природных опасностях на всем земном шаре.

Актуальность курсовой работы заключается в том, что цунами по-прежнему представляют собой серьезную опасность. Несмотря на то, что ученые по-прежнему не в силах с математической точностью определять место и время возникновения гидросферной опасности. Ввиду этого проблема остается практически на том же уровне что и много веков назад

Цель курсовой работы не только раскрыть основные понятия цунами, но и изучить причины возникновения и географические следствия в деталях.

Реализация поставленной цели осуществляется путем раскрытия следующих основных задач:

дать определение понятия цунами;

изучить причины возникновения цунами;

механизм возникновения цунами;

географическое распространение цунами;

воздействие цунами на побережье;

показать важность систем оповещения о приближающихся цунами;

Изучение гидросферной опасности является одной из первостепенных задач во многих странах. Предотвращение такого явления невозможно в большинстве случаев, но их своевременное предупреждение, разработка наиболее эффективных методов по ликвидации последствий - это важная задача для ученых всего мира.

К методам исследования относятся - анализ и обобщение возникновения и последствия такого стихийного бедствия, как цунами, в России и за рубежом на основе изучения информационных материалов.

1. Причины возникновения цунами

цунами побережье природный волна

Сейчас, цунами - это общепринятый международный научный термин, происходит он от японского слова, которое обозначает «большая волна, заливающая бухту». Точное определение цунами звучит так - это длинные волны катастрофического характера, возникающие главным образом в результате тектонических подвижек на дне океана. Распределение цунами связано, как правило, с областями сильных землетрясений. Оно подчинено четкой географической закономерности, определяемой связью сейсмических районов с областями недавних и современных процессов горообразования. Известно, что большинство землетрясений приурочено к тем поясам Земли, в пределах которых продолжается формирование горных систем, в особенности молодых, относящихся к современной геологической эпохе. Наиболее чисты землетрясения в областях близкого соседства крупных горных систем с впадинами морей и океанов. Четко выявляются две зоны земного шара, наиболее подверженные землетрясениям. Одна из них занимает широтное положение и включает Апеннины, Альпы, Карпаты, Кавказ, Копет-Даг, Тянь-Шань, Памир и Гималаи. В пределах этой зоны цунами наблюдается на побережьях Средиземного, Адриатического, Эгейского, Черного и Каспийского морей и северной части Индийского океана. Другая зона расположена в меридиональном направлении и проходит вдоль берегов Тихого океана. Последний как бы окаймлен подводными горными хребтами, вершины которых поднимаются в виде островов (Алеутские, Курильские, Японские острова и другие). Волны цунами образуются здесь в результате разрывов между поднимающимися горными хребтами и опускающимися параллельно хребтам глубоководными впадинами, отделяющими цепи островов от малоподвижной области дна Тихого океана.

1.1 Цунами, вызываемое вулканами

Причиной, вызывающей цунами, являются извержения вулканов, возвышающихся над поверхностью моря в виде островков или расположенных на океаническом дне. Наиболее яркий пример в этом отношении представляет собой образование цунами при извержении вулкана Кракатау в Зондском проливе в августе 1883 года. Извержение сопровождалось выбросом вулканического пепла на высоту 30 км. Грозный голос вулкана был слышен одновременно в Австралии и на ближайших островах Юго-Восточной Азии. 27 августа в 10 часов утра гигантской силы взрыв разрушил вулканический остров. В этот момент и возникли волны цунами, распространившиеся по всем океанам и опустошившие многие острова Малайского архипелага. В самой узкой части Зондского пролива высота волн достигала 30-35 м. Местами воды проникли в глубь Индонезии и произвели страшные разрушения. На острове Себези было уничтожено четыре деревни. Города Анжер, Мерак и Бентам были разрушены, леса и железные дороги смыты, а рыболовные суда заброшены на сушу на расстояние в несколько километров от берега океана. Берега Суматры и Явы стали неузнаваемы - все было покрыто грязью, пеплом, трупами людей и животных. Эта катастрофа принесла гибель 36000 жителей архипелага. Волны цунами распространились по всему Индийскому океану от берегов Индии на севере до мыса Доброй Надежды на юге. В Атлантическом океане они достигли Панамского перешейка, а в Тихом океане - Аляски и Сан-Франциско.

1.2 Цунами, вызываемое оползнем / обвалом

Причиной возникновения цунами может быть оползень. Цунами такого типа возникают довольно редко. Известно, что в отличие от цунами чисто сейсмического происхождения, «оползневые» цунами носят обычно локальный характер. Однако по своей разрушительной силе они ни в чем не уступают «сейсмическим» волнам. Особенно опасны такие цунами в узких проливах, фиордах и в закрытых заливах и бухтах.

июля 1958 года в результате землетрясения на Аляске в бухте Литуйя возник оползень. Масса льда и земных пород обрушилась с высоты 900 м. Образовалась волна, достигшая на противоположном берегу бухты высоты 600 м. Подобного рода случаи весьма редки и, конечно, не рассматриваются в качестве эталона.

Следующей причиной возникновения цунами является падение в море огромных обломков скал, вызванное разрушением скальных пород грунтовыми водами. Высота таких волн зависит от массы упавшего в море материала и от высоты его падения. Так, в 1930 году на острове Мадейра с высоты 200 м сорвалась глыба, что послужило причиной возникновения одиночной волны высотой 15 м.

1.3 Цунами, вызываемое землетрясениями

Ещё одной из причин возникновения волн цунами чаще всего являются происходящие при землетрясениях изменения в рельефе океанического дна, приводящие к образованию крупных сбросов, провалов и т.п.

О масштабах таких изменений можно судить по следующему примеру. При землетрясении в Адриатическом море у берегов Греции 26 октября 1873 года были отмечены разрывы телеграфного кабеля, проложенного на дне моря на четырехсотметровой глубине. После землетрясения один из концов разорванного кабеля был обнаружен на глубине более 600 м. Следовательно, землетрясение вызвало резкое опускание участка морского дна на глубину около 200 м. Через несколько лет в результате другого землетрясения вновь произошел разрыв кабеля, проложенного по ровному дну, причем концы его оказались на глубине, отличающейся от прежней на несколько сот метров. Наконец, еще через год после новых толчков глубина моря на месте разрыва увеличилась на 400 м. Еще большие нарушения рельефа дна имеют место при землетрясениях в Тихом океане. Так, при подводном землетрясении в заливе Сагами (Япония) при внезапном поднятии участка океанического дна было вытеснено около 22,5 куб. км воды, которая и обрушилась на берег в виде волн цунами.

2. Генерация цунами

В настоящее время считается, что цунами образуются во время резкого вертикального движения горных пород вдоль разлома при сильном землетрясении, как показано на схеме.

Во время подводных землетрясений механизм генерации волн цунами следующий:

üКогда происходит землетрясение, имеет место значительное перемещение океанической коры;

üМожет произойти резкое повышение или понижение дна океана;

üЕсли это происходит, поверхность моря над зоной деформации океанического дна также подвержена аналогичной деформации, но если деформация океанического дна постоянна, деформация поверхности не является постоянной.

Основной причиной разрушительных цунами следует считать резкие вертикальные смещения отдельных участков дна бассейна вследствие сейсмотектонических подвижек. Образуемые при этом остаточные смещения дна океана вытесняют жидкость таким образом, что форма смещений свободной поверхности океана повторяет форму смещений дна. В настоящее время современные сейсмические измерения позволяют с удовлетворительной точностью рассчитать форму смещений морского дна, образовавшихся в результате сильного подводного землетрясения Okada, 1985. Однако известно, что далеко не все сильные землетрясения вызывают разломы дна с вертикальными смещениями коры и, соответственно, волны цунами. Одной из важнейших проблем сейсмологии является разработка методов определения параметров сейсмического очага и оценка его «цунамигенности» для задачи оперативного прогноза.

Хотя землетрясения, которые происходят вдоль горизонтальных разломов, иногда вызывают цунами, они обычно имеют локальный характер и не распространяются на большие расстояния. Некоторые ученые заметили, что крупные землетрясения вдоль горизонтальных разломов возле побережья Аляски и Британской Колумбии вызывали цунами, зона действия которых простиралась не более 100 километров. Как указывалось ранее, цунами обычно происходят после сильных землетрясений с небольшой глубиной очага залегания под океанами. Однако было отмечено несколько случаев образования цунами под действием землетрясений, которые происходили на суше. Поэтому можно сделать вывод, что цунами могут образоваться или из-за изменений морского дна (образования разломов), или под действием сейсмических поверхностных волн, проходящих через неглубокий континентальный шельф. Длиннопериодные поверхностные волны (так называемые волны Рэлея) имеют вертикальную составляющую и передают значительную часть энергии землетрясений. Возвращение уровня моря к нормальному вызывает образование серии волн, распространяющихся во всех направлениях от первоначальной зоны деформации.

Большее количество волн цунами вызываются подводными землетрясениями. При землетрясении под водой образуется вертикальная трещина, и часть дна опускается. Дно внезапно перестает поддерживать столб воды, лежащий над ним. Поверхность воды приходит в колебательное движение по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню - среднему уровню моря - и порождает серию волн.

В глубоком океане масса такой потерявшей опору колонны воды огромна. Когда сброс дна прекращается, эта колонна находит себе новый, более низкий «пьедестал» и таким движением рождает волны с высотой, эквивалентной расстоянию, на которое переместилась эта колонна. Подвижка при землетрясениях имеет высоту обычно порядка 50 см, но по площади огромна - десятки квадратных километров. Поэтому возбуждаемые волны цунами имеют маленькую высоту и очень большую длину, эти волны несут колоссальный запас энергии.

Механизм возникновения цунами в результате землетрясения. В момент резкого погружения участка дна океана и возникновения на дне моря впадины вода устремляется к её центру, переполняет впадину и образует громадную выпуклость на поверхности. При резком поднятии участка дна океана вытесняются значительные массы воды. На поверхности океана при этом возникают волны цунами, быстро расходящиеся во все стороны. Обычно они образуют серию из 3-9 волн, расстояние между гребнями которых составляет 100-300 км, а высота при приближении волн к берегу достигает 30 м и более.

3. Распространение цунами

Картина распространения цунами также очень сложна, ведь скорость волны цунами определяется глубиной океана и потому на всем пути является переменной. Одни части волнового фронта опережают другие, фронт теряет кольцевую форму, изгибается, иногда даже ломается. Волны начинают пересекать друг друга. От берегов происходит отражение. Отраженные волны накладываются на прямые - интерфируют. Возникает сложная картина движения цунами.

Скорость распространения таких волн составляет в среднем (при глубине 4 км) примерно 720 км/ч. Когда цунами приближается к берегу и выходит на мелководье, скорость волны резко уменьшается, донная часть потока тормозится из-за трения о дно, крутизна волны быстро увеличивается и на берег устремляется поток со скоростью порядка 70 км/ч, обрушиваясь на береговую линию длиной в десятки километров. Скорость волны в открытом океане можно высчитать по формуле , где g - ускорение свободного падения, а H - глубина океана (так называемое приближение мелкой воды, когда длина волны существенно больше глубины).

Следует рассмотреть несколько общих концепций о рефракции и дифракции волн. Эти явления имеют важное значение для понимания механизма распространения цунами.

Рефракция волн

Бегущие волны с длиной волны значительно превышающей глубину воды в том месте, где они проходят. Они называются волнами на мелкой воде или длинными волнами. Так как волны длинные, различные части волны могут оказаться над различной глубиной (особенно возле побережий) в данный момент времени. В связи с тем, что скорость длинной волны зависит от глубины, различные части волны распространяются с различными скоростями, вызывая искривление волн. Это называется рефракцией.

Дифракция волн

Дифракция - это хорошо известное явление, особенно в оптике и акустике. Это явление можно грубо считать искривлением волн вокруг объектов. Именно такое движение позволяет волнам проходить через препятствия в гавани, так как энергия переносится поперечно по отношению к гребню волны, как показано на схеме ниже. Такое искривление (которое довольно сложно объяснить) имеет значительно меньший масштаб, чем рефракция, о которой говорилось выше и которая является простой реакцией на изменения скорости.

Рис. 5 (Рефракция волн)

Рис. 6 (Дифракция волн)

3.1 Цунами удаленного происхождения

Когда цунами распространяются на большие расстояния через океаны, необходимо принимать во внимание сферичность Земли, чтобы определить воздействие цунами на удаленные побережья. Волны, которые расходятся в разные стороны возле источника образования, могут вновь сойтись в точке на противоположном конце океана. Примером этого явилось цунами 1960 года с источником на побережье Чили в точке 39,5 южной широты (S) и 74,5 западной долготы (W). Побережье Японии располагается между 30 и 45 градусами северной широты (N) и 135 и 140 градусами восточной долготы (Е), что составляет разницу в 145 и 150 градусов по долготе от зоны источника. В результате схождения (конвергенции) непреломленных лучей волн на побережье Японии произошли сильные разрушения и погибло много людей.

Следует помнить, что кроме указанного эффекта лучи волн цунами также отклоняются от своего естественного пути вдоль максимальных окружностей из-за рефракции лучей под воздействием разницы в глубине мест, стремясь к более глубоким местам. Влияние такой рефракции на волны цунами удаленного происхождения приводит к тому, что не всегда волны цунами сходятся в одном месте на противоположном конце океана.

Есть и другой механизм рефракции волн на воде, даже при больших глубинах и в отсутствии топографических неровностей. Было доказано, что течения, направленные под углом к волнам, могут изменить их направление распространения и повлиять на длину волны.

Когда цунами приближается к побережью, волны видоизменяются под действием различных характеристик прибрежного и берегового рельефа. Подводные гряды и рифы, континентальный шельф, очертания мысов и заливов, крутизна береговой полосы могут изменить период волны и высоту волны, вызвать резонанс волн, отражение энергии волн и / или преобразовать волны в приливной вал (бор), который обрушивается на берег.

Океанические хребты очень мало защищают побережье. Хотя небольшое количество энергии цунами может отразиться от подводного хребта, большая часть энергии переносится через хребет к береговой линии. Цунами 1960 года, образовавшееся вдоль побережья Чили, является характерным примером этого. Волны этого цунами имели большую высоту вдоль всего побережья Японии, включая острова Сикоку и Кюсю, которые располагаются за хребтом Южного Хонсю.

3.2 Локальные цунами

Когда возникает цунами местного происхождения, оно воздействует на береговую линию сразу же после события, которое вызвало цунами (землетрясение, подводное извержение вулкана или обвал). Иногда отмечались случаи прихода цунами на ближайшее побережье через 2 минуты после момента его образования.

По этой причине система предупреждения о цунами в этом случае бесполезна, и не следует ожидать рекомендаций от компетентных органов в отношении того, как вести себя и что делать в случае таких цунами. Малая эффективность систем предупреждения о цунами объясняется еще и тем, что при землетрясении могут отказать системы связи и другие инфраструктуры. Поэтому очень важно выработать правильный план действий на случай цунами.

4. Воздействие на побережье

Воздействие цунами на побережье в основном зависит от рельефа морского дна и суши в данном месте, а также направления прихода волн.

.1 Высота волны

Высота морской волны - расстояние по вертикали между гребнем и подошвой волны. Непосредственно над очагом возникновения цунами высота волны составляет от 0,1 до 5 м. Ни с корабля, ни с самолета эта волна, обычно, не видна. Люди, находящиеся на корабле, даже не подозревают о том, что под ними прошла волна цунами. Но в отличие от ветровых волн (поверхностных волн на воде, вызванных ветром), захватывающих только поверхностный водный слой, волны цунами вовлекают в движение всю толщу воды от дна до поверхности. Попадая на мелководье, она уменьшает скорость движения, и ее энергия идет на увеличение высоты. Волна растет все выше и выше, как бы «спотыкаясь» на мелководье. При этом ее основание задерживается, и создается нечто вроде водяной стены высотой от 10 до 50 м и более.

ПараметрыВетровыеЦунамиволныСкорость распространениядо 100 км/часдо 1000 км/часДлина волныдо 0.5 кмдо 1000 кмПериоддо 20 секунддо 2.5 часовГлубина проникновенияДо ЗОО мдо самого днаВысота волны в открытом моредо ЗО мдо2 мВысота волны у побережьядо 40 мдо 70 м

Высота волн цунами в океане убывает по мере удаления от места их возникновения пропорционально расстоянию, взятому в степени 5/6. Невозможно предсказать, какая из волн цунами окажется самой разрушительной. Теория показывает, что волны цунами чередуются в своём относительном росте по мере удаления от места своего возникновения. Так, в непосредственной близости к эпицентру вторая волна оказывается выше первой, но по мере удаления от эпицентра максимальная волна носит больший порядковый номер.

Конечная высота волны зависит от рельефа дна океана, контура и рельефа берега. На плоских, широких побережьях высота цунами обычно не более 5-6 м. Волны большой высоты образуются на отдельных, сравнительно небольших участках побережья с узкими бухтами и долинами. В Японии, как в одной из самых страдающих от цунами стран, волны с высотой 7-8 м встречаются примерно 1 раз в 15 лет, а с высотой 30 м и более отмечались 4 раза за последние 1500 лет. Самой крупной была волна, которая обрушилась на берег полуострова Камчатка у мыса Лопатка в 1737 г. Она достигла высоты чуть ли не 70 м. В 1968 г. на Гавайских островах (США) волна перекатывалась через верхушки прибрежных пальм.

Этим объясняется различная высота волн цунами в разных местах на одном и том же побережье.

.2 Накат цунами на берег

Вертикальное увеличение высоты уровня воды называется высотой наката цунами. При приближении волн цунами к берегу высота уровня воды может увеличиться до 30 метров и более в отдельных исключительных случаях. Увеличение уровня до 10 метров случается довольно часто. Высота наката волны способна преодолеть отметку 30 м, а дальность заплеска нередко превышает 2-3 км.

Высота цунами будет изменяться в различных точках побережья. Изменения в высоте цунами и топографических характеристиках береговой линии вызывает изменение характеристик наката цунами в разных точках береговой линии.

Цунами становятся разрушительными именно вблизи береговой линии. Цунами являются глубокими волнами, они захватывают куда более мощный слой воды, чем ветровые волны, развивающиеся лишь на поверхности моря и неглубоко от нее.

Пример такой большой разницы в особенностях наката цунами приводят некоторые ученые: на острове Кауаи, Гавайи на западном склоне залива наблюдалось постепенное повышение уровня воды, в то время как всего в одной миле к востоку волны неистово налетели на берег, уничтожив рощи деревьев и разрушив много домов.

Следует отметить, что изменяются и характеристики отдельных волн, когда они приходят на одно и то же побережье. Ученые приводят примеры из истории Гавайских островов, когда первые волны были такими плавными, что человек мог спокойно идти по грудь в воде навстречу приходящим волнам. Позднее волны стали такими сильными, что они разрушили много домов и выбросили обломки к лесу на расстояние 150 метров от берега.

Возможны три сценария поведения волны при накате:

) набегание на берег (затопление берега) без разрушения волны;

) разрушение волны возле ее гребня с сохранением симметричной формы в целом;

) полное разрушение волны, ее опрокидывание и образование бора.

4.3 Посл№едствия цунами

К поражающим факторам цунами относятся ударная волна, размытие, затопление.

Интенсивность цунами - характеристика энергетического воздействия цунами на берег, оцениваемая по условной шестибалльной шкале:

1 балл - очень слабое цунами. Волна отмечается (регистрируется) только мореографами.

2 балла - слабое цунами. Может затопить плоское побережье. Его замечают лишь специалисты.

3 балла - среднее цунами. Отмечается всеми. Плоское побережье затоплено, легкие суда могут быть выброшены на берег. Портовые сооружения подвергаются слабым разрушениям.

4 балла - сильное цунами. Побережье затоплено. Прибрежные постройки повреждены. Крупные парусные и небольшие моторные суда выброшены на сушу, а затем снова смыты в море. Берега засорены песком, илом. обломками камней, деревьев, мусора. Возможны человеческие жертвы.

5 баллов - очень сильное цунами. Приморские территории затоплены. Волноломы и молы сильно повреждены. Крупные суда выброшены на берег. Ущерб велик и во внутренних частях побережья. Здания и сооружения имеют разрушения разной степени сложности в зависимости от удаленности от берега. Все кругом усеяно обломками. В устьях рек высокие штормовые нагоны. Сильный шум воды. Имеются человеческие жертвы.

6 баллов - катастрофическое цунами. Полное опустошение побережья и приморских территорий. Суша затоплена на значительное расстояние вглубь от берега моря.

Интенсивность цунами зависит от длины, высоты и фазовой скорости движения волны набега. Энергия цунами обычно составляет от 1 до 10% от энергии вызвавшего его землетрясения.

Колоссальная кинетическая энергия волны позволяет цунами рушить практически все, что встречается на пути. Катастрофическое цунами, почти не снижая скорости, способно пройти через населенный пункт средних размеров, превратить его в руины и уничтожить все живое. После прохождения цунами побережье меняет свой облик, корабли выносятся на берег на расстояние сотен, а порой и тысяч метров от кромки моря. В порту Корраль (Чили) в 1960 г. волна цунами перебросила судно водоизмещением 1 1 тыс. т из гавани через город в открытое море. Наряду с материальными потерями цунами приводит к гибели людей. В период 1947-1983 гг. количество жертв составило 13,6 тыс. человек. Наиболее сильное из известных цунами, впоследствии названное Санрику, произошло от подводного землетрясения в 240 км от берегов Японии 15 июня 1896 г. Тогда огромная волна высотой 30 м обрушилась на о. Хонсю. Погибли 27122 человека. Были смыты в море 19617 домов. Первое в России «моретрясение» было зарегистрировано на Камчатке в 1737 г. В 1979 г. цунами с высотой волны 5 м обрушилось на тихоокеанское побережье Колумбии. Погибли 125 человек.

В 1994 г. на Филиппинах цунами высотой 15 м разрушило до основания 500 домов и 18 мостов. Погибло более 60 человек.

Наиболее крупные цунами

11.1952 г. Северо-Курильск (СССР).

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.

03.1957 Аляска, (США).

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.

07.1958 залив Литуйя, (юго-запад Аляски, США).

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 1724 фута), движущуюся со скоростью 160 км/ч.

03.1964 Аляска, (США).

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.

07.1998 Папуа-Новая Гвинея

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.век

Распространение цунами по Индийскому океану

сентября 2004 года побережье Японии

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.

декабря 2004 Юго-Восточная Азия.

В 00:58 произошло мощнейшее землетрясение - второе по мощности из всех зарегистрированных (магнитудой 9,3), вызвавшее мощнейшее из всех известных цунами. От цунами пострадали страны Азии (Индонезия - 180 тыс. человек, Шри-Ланка - 31-39 тыс. человек, Таиланд - более 5 тыс. человек и др.) и африканская Сомали. Общее количество погибших превысило 235 тыс. человек.

января 2005 года острова Идзу и Миякэ (восток Японии)

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

апреля 2007 Соломоновы острова (архипелаг)

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

марта 2011 Япония

Сильнейшее землетрясение магнитудой 9,0 с эпицентром, находящимся в 373 км северо-восточнее Токио, вызвало цунами с высотой волны, превышавшей 10 метров. По полученным данным, эпицентр землетрясения находился на глубине 32 км. Очаг землетрясения находился к востоку от северной части острова Хонсю и простирался на расстояние около 500 км, что идно из карты афтершоков. Точное количество жертв на 18 марта 2011 года не известно.

5. Защита от цунами

Невозможно полностью защитить какой-либо берег от разрушительной силы цунами. Во многих странах пытались строить молы и волноломы, дамбы и другие сооружения с целью ослабить силу воздействия цунами и уменьшить высоту волн.

В Японии инженеры построили широкие набережные для зашиты портов и волноломы перед входами в гавани, чтобы сузить эти входы и отвести или уменьшить энергию мощных волн.

Ни один тип защитных сооружений не смог предоставить стопроцентную защиту низко расположенных побережий. Фактически барьеры иногда могут только усилить разрушения, если волны цунами пробьют брешь в них, с силой бросая на дома и другие сооружения куски бетона, как снаряды.

В некоторых случаях деревья могут предоставить защиту от волн цунами. Рощи деревьев сами по себе или в дополнение к береговым защитным сооружениям могут гасить энергию цунами и уменьшить высоту волн цунами.

Помощниками ученых в борьбе с цунами стали электронные вычислительные машины. Во многих университетах мира на основе законов гидродинамики составлены программы для математического моделирования катастрофических цунами. При помощи таких моделей рассчитывается множество вариантов появления и поведения катастрофической волны, ее скорости, уровня, трения в зависимости от рельефа местности и других параметров.

Система предупреждения о цунами

Основной целью Системы предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе является выявление и привязка зон сильных землетрясений в Тихоокеанском регионе, определение, являлись ли они причиной образования цунами в прошлом, и предоставление своевременной и эффективной информации и предупреждение населения Тихоокеанского региона с целью уменьшить опасности, связанные с цунами, особенно с точки зрения жизни и благополучия человека. Для достижения этой цели Система предупреждения о цунами непрерывно следит за сейсмической обстановкой и уровнем поверхности океана в Тихоокеанском регионе.

Система предупреждения о цунами - это международная программа, требующая участия многих служб, которые занимаются вопросами сейсмичности, приливных явлений, связи и распространения информации из различных стран Тихоокеанского региона. Административно страны-участницы объединены в рамках Международной океанографической комиссии как члены Международной координационной группы по Системе предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе (ICG/ITSU). По просьбе Международной океанографической комиссии был создан Международный центр информации о цунами, который выполняет многочисленные задачи в поддержку участников ICG/ITSU и с целью уменьшить риск, связанный с цунами в Тихоокеанском регионе. Тихоокеанский центр предупреждения о цунами (ТЦПЦ) является оперативным центром Системы предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе.

Центр предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе (PTWC = ТЦПЦ) собирает и производит оценку данных, предоставляемых странами-участницами, и издает соответствующие информационные бюллетени для всех участников о сильных землетрясениях и возможной или подтвержденной вероятности образования цунами.

Функционирование Системы начинается с момента определения любой сейсмической станцией одной из стран-участниц землетрясения такой силы, что срабатывает устройство сигнала тревоги, установленное на данной станции. Сотрудники станции немедленно интерпретируют полученные сейсмограммы и посылают информацию в ТЦПЦ. После получения данных от одной из сейсмических станций страны-участницы или после срабатывания сигнального устройства в самом ТЦПЦ, центр посылает запросы на предоставление данных от других станций Системы.

Когда в ТЦПЦ получат достаточно данных для определения координат эпицентра землетрясения и его магнитуды, принимается решение в отношении дальнейших действий. Если землетрясение достаточно сильное и способно вызвать цунами, ТЦПЦ посылает запросы на станции наблюдения за приливами стран-участниц, расположенных ближе к эпицентру, чтобы они проводили контроль показаний с целью выявления цунами. Издаются Бюллетени предупреждения / наблюдения за цунами для организаций, занимающихся распространением информации, по всем землетрясениям магнитудой более 7,5 (более 7,0 для региона Алеутских островов) с целью оповещения общественности о возможности образования цунами и необходимости принятия мер безопасности. Оцениваются данные, полученные от станций наблюдения за приливами; если они показывают, что образовалось цунами, опасное для части или всего населения Тихоокеанского региона. Бюллетень предупреждения / наблюдения за цунами расширяется или обновляется как Предупреждение для всего Тихоокеанского региона. Соответствующие организации затем проводят эвакуацию людей из опасных областей по заранее разработанным схемам. Если станции наблюдения за приливами показывают образование не представляющего опасности цунами (или отсутствие цунами), ТЦПЦ аннулирует содержание ранее разосланного Бюллетеня предупреждения / наблюдения за цунами.

В некоторых областях Тихоокеанского бассейна функционируют национальные и региональные системы предупреждения о цунами, которые предоставляют своевременное и эффективное предупреждение о цунами для населения. Для населения прибрежных районов, где возможно зарождение цунами, особенно важна быстрота оповещения и передачи данных о цунами. Учитывая время, необходимое для сбора и оценки сейсмических данных и данных о приливных явлениях, ТЦПЦ не может вовремя предупредить о цунами население тех областей, где цунами образуются в местных водах. С целью принятия хоть каких-то мер безопасности в первый час после образования цунами в данном регионе в некоторых странах были созданы национальные и региональные системы предупреждения о цунами. Региональные системы предупреждения способны выдать сигнал тревоги в самое кратчайшее время и предупредить население, проживающее недалеко от эпицентра землетрясения, о возможном цунами на основании лишь данных о землетрясении, не ожидая информации о возможном образовании цунами.

Для эффективного функционирования эти региональные системы, как правило, имеют информацию от ряда сейсмических станций и станций наблюдения за приливами. Эти данные передаются моментально по телеметрической связи в центральный штаб. Местные очаги землетрясения располагаются обычно в 15 минутах или даже менее, поэтому предупреждение на основе сейсмических данных немедленно передается населению области. В связи с тем, что предупреждения выдаются лишь на основе сейсмологических данных, можно предположить, что иногда эти предупреждения не подтверждаются образованием цунами. Но так как эти предупреждения, сделанные очень быстро, действуют только для ограниченной области, это приемлемо, так как достигается более высокий уровень защищенности людей.

Наиболее сложные государственные системы предупреждения созданы во Франции, Японии, России и США. В случае с Соединенными Штатами Америки Центр РТWС и Центр предупреждения о цунами на Аляске (АТWС) являются Государственными центрами оповещения о цунами для США и предоставляют все услуги по предупреждению о цунами, которые могут иметь государственный интерес для США. Кроме того. Центр РТWС (ТЦПЦ) выполняет роль Регионального центра оповещения о цунами на Гавайях в отношении цунами, образующихся в зоне Гавайских островов.

Заключение

По изучению данной проблемы можно сделать ряд выводов:

) К наиболее опасным морским геологическим явлениям природного происхождения относятся цунами.

) Цунами представляют собой разновидность морских волн, возникающих при подводных и прибрежных землетрясениях, обвалов, больших участков суши в океан, подводных сдвига и оползня.

) Наиболее тесная зависимость существует между землетрясениями и цунами.

) Цунами образуются двумя способами: 1) во время резкого вертикального движения горных пород вдоль разлома при сильном землетрясении; 2) во время землетрясений, которые происходят вдоль горизонтальных разломов, обычно имеют локальный характер и не распространяются на большие расстояния.

) Волны цунами образуются в источнике (или очаге), который обычно имеет протяжённую форму - его длина составляет от 100 до 400 км. От источника волны цунами распространяются в водоёме как длинная гравитационная волна малой амплитуды.

) Явления рефракции и дифракции волн являются механизмом образования волн цунами.

) В результате геологического смещения тектонических плит на дне океана происходит возникновения цунами, которые бывают двух видов: цунами удалённого происхождения и локальные цунами.

) Воздействие цунами на побережье в основном зависит от рельефа морского дна, контура и рельефа суши в данном месте, а также направления прихода волн.

) Чем меньше глубина дна океана, тем больше от поверхности дна высота волны.

) Наибольшая, разрушительная сила ударной волны образуется на отдельных, сравнительно небольших участках побережья с узкими бухтами и долинами.

) Изменения в высоте волн цунами и топографических характеристиках береговой линии вызывает изменение характеристик наката цунами в разных точках береговой линии.

) Цунами характеризуются следующими показателями: высота морской волны; длина морской волны; фазовая скорость волны.

) Интенсивность цунами зависит от длины, высоты и фазовой скорости движения волны набега.

) Невозможно полностью защитить какой-либо берег от разрушительной силы цунами. Цунами можно только предупредить.

) Детальное изучение всех особенностей возникновения и условий формирования цунами позволило человеку наиболее успешно защищать свою жизнь, здоровье и имущество при наступлении гидросферной опасности.

) При учете опыта предупреждения гидросферной опасности, ликвидации последствий их наступления, человечество имеет возможность повысить уровень и точность составления прогнозов и оповещения о приближающейся опасности.

Список использованных источников

1.Ю.Л. Воробьев, В.А. Акимов, Ю.И. Соколов М, 2006

2.ДОЦЕНКО С.Ф., Соловьев C.JI. О роли остаточных смещений дна океана в генерации цунами подводными землетрясениями // Океанология Т.35, №1, С. 25-31, 1995.

ДОЦЕНКО С.Ф., Сергеевский Б.Ю. Дисперсионные эффекты при генерации и распространении направленной волны цунами II Исследования цунами №5, М.: МГФК РАН. 1993, С. 21-32.

Левин Б.В., Носов М.А. Физика цунами и родственных явлений в океане. М.: Янус-К, 2005.

Локальные цунами: предупреждение и уменьшение риска, сборника статей./ Под редакцией Левина Б.В., Носова М.А. - М.: Янус-К, 2002.

Пелиновский Е.Н. Гидродинамика волн цунами / ИПФ РАН. Нижний Новгород, 1996. 276 с.

Журнал // Наука и Жизнь №1, 2011.

Журнал // Наука №2, М.:1987, С. 27-34.

9.www.o-b-g.narod.ru

Www.puzikov.com

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.