LVI. Цунами

В конце июля 1971 года от берегов Японии и Америки, Новой Зеландии и Европы на XV Генеральную Ассамблею Международного геодезического и геофизического союза в Москву приехали ученые. У большинства из них осталось позади много нелегких морских экспедиционных миль. Каждые 4 года ученые, посвятившие себя изучению нашей планеты и окружающего ее пространства, съезжаются на такую ассамблею.

В мире все чаще стали собираться ученые по вопросам геодезии и геофизики. Прошло всего ничего с того времени, как в Москве проходил мировой форум океанологии, и если многие вопросы тогда были спорными, то теперь они получили фактическое подтверждение. Океано-веды приобретают и накапливают информацию, и океанология стала наукой не только описательной, но и точной, а водная среда, покрывающая две трети нашей планеты, с каждым годом познается интенсивнее, и исследованиям подвергаются все более тонкие и сложные процессы, протекающие в океане. Планета наша дышит, полна неукротимых сил и с ее непокоренными силами человеку еще долго придется считаться.

Из самых больших катастроф 1970 года было землетрясение в Перу, где погибло 70 тыс. человек. А океанская буря захлестнула волной густонаселенную дельту Ганга и Брахмапутры. Погибло (по данным ЮНЕСКО) 400 тыс. человек. Зафиксировано, что через день океан стал кротким, даже ласковым, но не стало на земле около полумиллиона жителей.

Одна из самых разрушительных сил природы — волна цунами.

Ученые доказали, что возникновение волн цунами в большинстве случаев происходит в результате землетрясений, при внезапном горизонтальном перемещении морского дна, извержении вулканов, крупных сбросах пород и при других процессах, предваряющих сейсмические колебания. А характер волн цунами связан с источником возбуждения волн, его мощностью, продолжительностью действия и пространственными характеристиками очага возмущения.

Одним из важнейших аспектов проблемы волн цунами является вопрос о накатывании их на берег, границ уровня затопления берега, что зависит от параметров самой волны, от условий, в которых она распространяется, от угла наклона откоса, высоты волн и глубины дна океана. На Московском симпозиуме отмечалось, что волны цунами движутся со скоростью свыше 700 км. в час.

Волны цунами отличаются от ветровых волн своей длиной и превышают их в 1000 раз. И если период ветровых волн измеряется секундами, то период волн цунами — минутами, а иногда и часами. Высота волн в открытом океане невелика и не угрожает судам. Но при подходе к берегу волны цунами достигают высоты более 50 м, тогда как ветровые волны редко бывают выше 20 м.

Предвестники бури

Очень часто набегу высоких и разрушительных волн цунами предшествует понижение уровня и приход небольших волн, а затем на берег обрушиваются цунами в течение 5 - 8 часов. Чтобы предупредить о цунами необходимо знать связь цунами с землетрясениями, это поможет заблаговременно предсказать появление морских сейсмических волн, что тесно связано с прогнозом землетрясений вообще.

К тому же во всех случаях возникновения волн цунами в океане возбуждаются звуковые волны. Звуковой сигнал о подводном землетрясении или извержении в любое место приходит раньше волны цунами. Например, во время Гавайского цунами 1946 года звуковые волны, распространяясь со скоростью 5400 км. в час, прошли расстояние 3700 км. приблизительно за 40 минут, а цунами прошли это же расстояние за 5 часов. Звуки подводного землетрясения могут быть приняты гидроакустическими постами.

При сопоставлении механизма очага цунамиченных и нецунамиченных землетрясений в северо-западной части Тихого океана в период 40 лет было рассмотрено 121 землетрясение, 24 из них сопровождались возникновением волн цунами и поднятием океанических участков земной коры. Иногда подводные землетрясения ощущаются на судах, находящихся в море; об этих явлениях судовая радиостанция может сообщить на берег. Человек пока не в состоянии предотвратить стихийное бедствие, но он стремится научиться его предсказывать.

Мощные цунами проявляются на всех берегах континента. В Европе наибольшей разрушительной силы волны цунами достигли во время лиссабонского землетрясения в 1775 году. В результате подземных толчков большая часть зданий португальской столицы была разрушена.

Волны цунами, длина которых измеряется сотнями километров, начинают «ощущать» дно с начала своего зарождения, поскольку наибольшие глубины океана не превышают 11,5 км. Поэтому фронт волны цунами вроде выпячивается в сторону больших глубин и становится вогнутым над меньшими глубинами. Искривление фронта цунами вызвано тем, что волна движется с неодинаковой скоростью над малыми и большими глубинами. После землетрясения проходит некоторое время, прежде чем разрушительные морские волны хлынут на берег. Это зависит в первую очередь от расстояния эпицентра подводного землетрясения до берега.

Убытки от стихии

Землетрясение 1923 года за 8 секунд принесло убытки Японии в пять раз превышающие расходы в русско-японской войне. Известно и то, что много сражений проиграно по причине морских невзгод. Великую испанскую армаду кораблей, угрожающую Англии, разбросали морские бури.

Чем и как измерить стихийные силы планеты, задают вопросы ученые, вспоминая и алмаатинское землетрясение 1911 года, освободившее энергию, для выработки которой Днепрогэсу понадобилось бы 325 лет. Вулкан Кракатау «взорвал» в своем жерле во время последнего извержения 60 водородных бомб...

На XV ассамблее учеными приняты шкала для оценки величин цунами и прибор записи уровня прилива и максимальной мощности разрушительной силы. Одна из оценок степени опасности цунами состоит в вычислении повторяемости этих волн различной интенсивности в среднем по какой-либо зоне. К тому же высота волн цунами одной и той же интенсивности на различных участках берега зависит от рельефа дна на пути их распространения и формы береговой черты.

При движении волн цунами от очагов к берегу в зависимости от характера изменения глубины моря в различных направлениях по-разному меняется скорость, направление движения волн, и первоначальная форма волнового фронта, а волновая энергия распространяется неравномерно в различных направлениях. С давних пор люди ищут способы защиты от разрушительных волн цунами. Современная наука обладает большими возможностями предупреждения об опасности цунами.

Кроме поиска предвестника, необходимо раскрыть тайны самого его очага.

По прогнозам цунами работает система регистрации гидрофизических явлений с помощью данных датчиков, располагаемых на краю шлейфа, что дает возможность заблаговременной регистрации волны цунами на шлейфе и своевременного оповещения о ее приближении к берегу.

Существует так называемая электрическая модель для воспроизведения распространения цунами в Японском море. На ней в свой время исследовалось ниигатское цунами 1964 года. Основное внимание уделялось влиянию различных вариантов формы и ориентации исходного возмущения в очаге на амплитуды, периоды, продолжительность колебаний, энергетические и другие характеристики цунами в различных частях акватории. Результаты сопоставлены с данными наблюдений; наряду с исследованием конкретного цунами решен ряд общих вопросов методики электромоделирования неустоявшихся волн.

На основе численных расчетов воссоздана форма возмущения в очаге ниигатского цунами и оценка его энергии. Исследованы шельфовые эффекты (в первую очередь — отражение и резонанс) при различных схематизированных и реальных профилях дна в Японском море и Курило-Камчатской зоне. Показано, что сочетание сосредоточенного и «размазанного» отражения может приводить к дополнительным периодам и другим эффектам. Получены количественные характеристики для этих эффектов.

Но необходимо дальнейшее более тщательное исследование, так как еще не детально выяснен механизм возникновения волн цунами и какие подводные землетрясения вызывают цунами. Решить эти вопросы поможет кропотливая и целеустремленная работа ученых, специалистов в области сейсмологии, гидрофизики, океанологии и геологии моря.

Автор: @m1nsk

Контакты

Чат Легиона Хаоса в телеграм: Scintillam
Почтовый ящик для желающих стать авторами: [email protected]
Личка в телеграм: varwar и mamasetta
Тег: chaos-legion

Sequere nobis. Nos scientiam

@chaos.legion