Цунами значения и

(яп. букв. – большая волна в гавани), волны в водоёмах, вызванные сильными непродолжительными возмущениями в водной среде: подводными землетрясениями, извержениями вулканов, оползнями, сходом в воду лавин со склонов прибрежных гор, резким изменением метеорологических условий, падением метеоритов в океан, взрывами в воде. Характерные параметры Ц.: длительность (период) 5–100 мин, длина волны 1–1000 км, скорость распространения 1–200 м/с. Т. к. длина волны Ц. существенно (иногда в тысячи раз) превышает глубину водоёмов, Ц. относят к длинным поверхностным гравитационным волнам (см. Волны в океане), вызывающим движение во всей толще воды.

Наибольшее число Ц. за всю историю наблюдений зафиксировано в Тихом океане (более 1000), в Атлантическом и Индийском океанах – ок. 100 (рис. 1). Зарегистрированы Ц., возникающие в морях (например, в Средиземном – более 300, в Чёрном – более 20), озёрах (например, в Каспийском море – ок. 10) и даже в реках и водохранилищах. В России Ц. происходят в основном на тихоокеанском побережье – с 1737 там зарегистрировано ок. 100 цунами. Высота Ц. у берега может достигать десятков метров. По статистике, 1 раз в 10 лет наблюдается Ц. со средней высотой у берега 8 м (в отдельных пунктах до 30 м), 1 раз в 3 года – высотой 4–8 м, ежегодно – высотой 2–4 м; Ц. с высотой волн до 10 см случаются практически ежемесячно.

Ок. 85% Ц. вызвано подводными землетрясениями (Ц. называют также сейсмическими морскими волнами). Катастрофические Ц. сейсмического происхождения возникают при мелкофокусных землетрясениях большой магнитуды с глубиной очага 10–30 км и сильными вертикальными подвижками в очаге, смещающими морское дно на несколько метров. Такой резкий удар по дну приводит к смещению столба воды над очагом и возникновению Ц. Отличительной характеристикой катастрофических Ц. сейсмического происхождения является их способность распространяться на большие расстояния (превышающие длину волны в 10–20 раз) и приносить ущерб на большом удалении от очага (рис. 2).

Землетрясения: Углубленный анализ землетрясений: причины, магнитуда и меры безопасности

Другая причина образования Ц. извержения подводных вулканов и лавины, сходящие с надводных прибрежных вулканов. На Земле известно ок. 500 действующих вулканов, две трети которых находятся под водой или на островах. Энергия, выделяющаяся при взрыве вулкана, может быть сравнима с энергией взрыва сотен атомных бомб и вызывать разрушительные цунами. Источниками Ц. могут быть также оползни и обвалы, в т. ч. искусственного происхождения. Наблюдалось ок. 10 Ц., возникших при входе в воду метеоритов. В 20 в. возникали также Ц. техногенного происхождения. Могут возникать и т. н. метеоцунами, известные во многих странах под разными именами (см. Сейши).

Т. к. Ц. могут вызывать катастрофические последствия (рис. 3), создаются Центры предупреждения о Ц. Первый такой центр создан в США в 1949 для Тихого океана; в России система, контролирующая побережье Дальнего Востока, существует с 1958, Международный информационный центр создан в 1965. Создаются карты риска Ц., проводится обучение населения действиям при угрозе Ц. Существующий метод оперативного прогноза разработан для Ц. сейсмического происхождения и предполагает выдачу прогностических характеристик цунами (время прихода, высота волн) для различных пунктов уже после того, как произошло сильное землетрясение () в океане. Огромную роль играют устанавливаемые в океане буи регистрации Ц. (на 2016 их ок. 100), позволяющие фиксировать волны в открытом океане и корректировать результаты математических расчётов. В 21 в. началось опытное использование методов регистрации уровня моря из космоса (альтиметры, GPS-приёмники и др.). На этой основе принимаются решения об эвакуации населения из опасной зоны. В силу большой энергии Ц. ограничить их распространение человеку затруднительно. Тем не менее построение защитных стен на берегу или специальных дамб на входе в бухту позволяет уменьшить ущерб от Ц. В качестве защитных сооружений используются также мангровые заросли, лесные посадки и т. п.

Землетрясения: Вулкан Асама

Рис. 1. Карта исторических цунами в Мировом океане. Размер кружков пропорционален магнитуде землетрясений, вызвавших цунами. Красным цветом обозначены трансокеанские цунами, розовым – локальные цунами, приведшие к жертвам, голубым – все остальные цунами.

Рис. 2. Расчёты положения волны цунами в разные моменты времени (в часах) после землетрясения 22.5.1960.

Рис. 3. Затопление аэропорта Сендай волной цунами 11.3.2011.

Примеры некоторых цунами

Содержание

Причины
Искусственные цунами или цунами
Характеристики
Внешняя ссылка
Высоты цунами
Недостаток
Терминология
Шкалы интенсивности и величины
Смягчение
Предупреждения и прогнозы
Возможная реакция животных
Рекомендации

Причины

Пластина проскальзывает, вызывая проседание и высвобождение энергии в воду.
Высвобождаемая энергия производит волны цунами.

1 апреля 1946 г.ш  Землетрясение на Алеутских островах произошло с максимумом Интенсивность Меркалли из VI (Сильный). Это вызвало цунами, которое затопило Хило на острове Гавайи с возвышенностью 14 метров (46 футов). От 165 до 173 человек погибли. В районе, где произошло землетрясение, находится Тихий океан этаж подчинение (или толкается вниз) под Аляской.

Примеры цунами, возникающих в местах, удаленных от сходящихся границ, включают: Storegga около 8000 лет назад, Гранд Бэнкс в 1929 г. и Папуа — Новая Гвинея в 1998 г. (Tappin, 2001). Цунами Гранд-Банкс и Папуа-Новой Гвинеи возникли в результате землетрясений, которые дестабилизировали отложения, заставив их течь в океан и вызвать цунами. Они рассеялись перед тем, как отправиться за океан.

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

В 1960 г., землетрясение в Вальдивии (Mш 9.5), Землетрясение 1964 года на Аляске (Mш 9.2), Землетрясение 2004 года в Индийском океане (Mш 9.2), и Землетрясение Тохоку 2011 г. (Mш9.0) являются недавними примерами мощных мегатрастные землетрясения вызвавшие цунами (известные как телецунами ), которые могут пересекать целые океаны. Меньший (Mш 4.2) землетрясения в Японии могут вызвать цунами (так называемые местные и региональные цунами), которые могут разрушить участки береговой линии, но могут сделать это за несколько минут за раз.

Некоторые геологи утверждают, что крупные оползни с вулканических островов, например, Кумбре Вьеха на Ла Пальма (Опасность цунами на Кумбре Вьеха ) в Канарские острова, может генерировать мегацунами, которые могут пересекать океаны, но это оспаривается многими другими.

Искусственные цунами или цунами

Были проведены исследования потенциала индукции и, по крайней мере, одна реальная попытка создать волны цунами как тектоническое оружие.

Характеристики

Когда волна выходит на мелководье, она замедляется и ее амплитуда (высота) увеличивается.

Волна замедляется и усиливается по мере попадания на землю. Только самые большие волны гребня.

Цунами вызывают повреждения двумя механизмами: разрушающей силой водной стены, движущейся с высокой скоростью, и разрушительной силой большого объема воды, стекающей с суши и уносящей с собой большое количество обломков, даже с волнами, которые не движутся. кажутся большими.

Скорость цунами можно рассчитать, получив квадратный корень из глубины воды в метрах, умноженный на ускорение свободного падения (приблизительно 10 м / с.2). Например, если считается, что Тихий океан имеет глубину 5000 метров, скорость цунами будет равна квадратному корню из √ (5000 × 10) = √50000 = ~ 224 метра в секунду (735 футов в секунду), что соответствует скорости ~ 806 километров в час или около 500 миль в час. Это формула, используемая для расчета скорости мелководье волны. Даже глубоководный океан в этом смысле мелкий, потому что волна цунами по сравнению с ним такая длинная (по горизонтали от гребня до гребня).

Причина японского названия «гавань волна» в том, что иногда деревня рыбаки отплыли и не встретили необычных волн во время морской рыбалки, а вернувшись на сушу, обнаружили, что их деревня опустошена огромной волной.

Около 80% цунами происходит в Тихом океане, но они возможны везде, где есть большие водоемы, включая озера. Они вызваны землетрясениями, оползнями, вулканическими взрывами, обледенением ледников и болиды.

Внешняя ссылка

World’s Tallest Tsunami – geology.com
Tsunami Data and Information – Национальные центры экологической информации
IOC Tsunami Glossary – International Tsunami Information Center (ЮНЕСКО )
Tsunami & Earthquake Research at the USGS – Геологическая служба США
Intergovernmental Oceanographic Commission – Intergovernmental Oceanographic Commission
Цунами – Национальное управление океанических и атмосферных исследований
Wave That Shook The World – Новая звезда
Recent and Historical Tsunami Events and Relevant Data – Pacific Marine Environmental Laboratory
Raw Video: Tsunami Slams Northeast Japan – Ассошиэйтед Пресс
Tsunami alert page (in English) from Японское метеорологическое агентство
Tsunami status page из USGS -пробег Центр предупреждения о цунами в Тихом океане
Tsunami animation – Geoscience Australia

Высоты цунами

Диаграмма, показывающая несколько показателей для описания размера цунами, включая высоту, наводнение и разгон.

Высота наклона или высота затопления: высота, достигаемая цунами на земле над уровнем моря. Максимальная высота наклона означает максимальную высоту, достигаемую водой над уровнем моря, которая иногда указывается как максимальная высота, достигаемая цунами.
Глубина потока: относится к высоте цунами над землей, независимо от высоты местности или уровня моря.
(Максимальный) Уровень воды: максимальная высота над уровнем моря, если смотреть по следу или водной отметке. Отличается от максимальной высоты подъема в том смысле, что они не обязательно являются водяными знаками на линии / границе затопления.

Недостаток

Иллюстрация ритмического «недостатка» поверхностной воды, связанного с волной. Отсюда следует, что очень большой недостаток может предвещать приход очень большой волны.

Все волны иметь положительный и отрицательный пик; то есть гребень и желоб. В случае распространения волны, такой как цунами, любой из них может прийти первым. Если первая часть прибывает к берегу — это гребень, массивная волна или внезапное наводнение будут первым эффектом, заметным на суше. Однако, если первая часть прибудет в желоб, возникнет недостаток, поскольку береговая линия резко отступит, обнажая обычно затопленные области. Недостаток может превышать сотни метров, и люди, не подозревая об опасности, иногда остаются у берега, чтобы удовлетворить свое любопытство или собрать рыбу с обнаженного морского дна.

Типичный период волны разрушительного цунами составляет около двенадцати минут. Таким образом, море отступает в фазе затухания, и через три минуты обнажаются области значительно ниже уровня моря. В течение следующих шести минут впадина волны превращается в хребет, который может затопить побережье, и последуют разрушения. В течение следующих шести минут волна превращается из гребня в впадину, и паводковые воды отступают во втором препятствии. Жертвы и мусор могут быть выброшены в океан. Процесс повторяется с последующими волнами.

Терминология

Boris Levin, Mikhail Nosov: Physics of tsunamis. Springer, Dordrecht 2009, ISBN 978-1-4020-8855-1.
Kontar, Y. A. et al.: Tsunami Events and Lessons Learned: Environmental and Societal Significance. Спрингер, 2014. ISBN 978-94-007-7268-7 (Распечатать); ISBN 978-94-007-7269-4 (электронная книга)
Линда Мария Колдау: Tsunamis. Entstehung, Geschichte, Prävention, (Tsunami development, history and prevention) C.H. Beck, Munich 2013 (C.H. Beck Reihe Wissen 2770), ISBN 978-3-406-64656-0 (на немецком).
Walter C. Dudley, Min Lee: Tsunami! University of Hawaii Press, 1988, 1998, Tsunami! University of Hawai’i Press 1999, ISBN 0-8248-1125-9, ISBN 978-0-8248-1969-9.
Charles L. Mader: Numerical Modeling of Water Waves CRC Press, 2004, ISBN 0-8493-2311-8.

Шкалы интенсивности и величины

Первыми шкалами, которые обычно использовались для измерения интенсивности цунами, были шкалы Зиберг -Ambraseys шкала (1962), использованный в Средиземное море и Шкала интенсивности Имамура-Ииды (1963), использовался в Тихом океане. Последняя шкала была модифицирована Соловьевым (1972), который рассчитал интенсивность цунами »я» в соответствии с формулой:

Эта формула дает:

Смягчение

В некоторых странах, подверженных цунами, сейсмическая инженерия приняты меры по снижению ущерба на суше.

Предупреждения и прогнозы

Расчетная карта времени прохождения цунами 1964 года на Аляске

Недостатки могут служить кратким предупреждением. Люди, заметившие недостаток (многие выжившие сообщают о сопутствующем всасывающем звуке), могут выжить только в том случае, если они сразу же бегут на высоту или ищут верхние этажи близлежащих зданий. В 2004 году десятилетний Тилли Смит из Суррей, Англия, была на Пляж Майхао в Пхукет, Таиланд со своими родителями и сестрой, и недавно узнав о цунами в школе, сказала своей семье, что цунами может быть неминуемо. Ее родители предупредили других за несколько минут до прихода волны, спасая десятки жизней. Она упомянула своего учителя географии Эндрю Кирни.

в Цунами 2004 года в Индийском океане о недостатке не сообщалось ни на африканском побережье, ни на других восточных побережьях, которых он достиг. Это произошло из-за того, что первоначальная волна двигалась вниз по восточной стороне мегафраста и вверх по западной стороне. Западный пульс поразил прибрежную Африку и другие западные районы.

Цунами невозможно точно предсказать, даже если известна сила и место землетрясения. Геологи, океанографы, и сейсмологи анализировать каждое землетрясение и на основании многих факторов может выдавать или не выдавать предупреждение о цунами. Однако есть некоторые предупреждающие признаки надвигающегося цунами, и автоматизированные системы могут своевременно выдавать предупреждения сразу после землетрясения, чтобы спасти жизни. В одной из наиболее успешных систем используются датчики давления на дне, прикрепленные к буям, которые постоянно контролируют давление вышележащей водной толщи.

В Система предупреждения о цунами в Тихом океане основан в Гонолулу, Гавайи. Он отслеживает сейсмическую активность Тихого океана. Достаточно большая сила землетрясения и другая информация вызывает предупреждение о цунами. Хотя зоны субдукции вокруг Тихого океана сейсмически активны, не все землетрясения вызывают цунами. Компьютеры помогают анализировать риск цунами каждого землетрясения, происходящего в Тихом океане и на прилегающих территориях.

Знак предупреждения о цунами Камакура, Япония
Знак опасности цунами (испанский — английский) в Икике, Чили.

Как прямой результат цунами в Индийском океане, национальные правительства и Комитет ООН по смягчению последствий стихийных бедствий проводят переоценку угрозы цунами для всех прибрежных районов. Система предупреждения о цунами устанавливается в Индийском океане.

Один из глубоководных буи используется в DART система предупреждения о цунами

Компьютерные модели может предсказать прибытие цунами, обычно в течение нескольких минут до времени прибытия. Датчики нижнего давления могут передавать информацию в реальное время. На основании этих показаний давления и другой сейсмической информации, а также формы морского дна (батиметрия ) и прибрежные топография модели оценивают амплитуду и высоту нагона приближающегося цунами. Все Тихоокеанский рубеж страны сотрудничают в Системе предупреждения о цунами и наиболее регулярно практикуют эвакуацию и другие процедуры. В Японии такая подготовка является обязательной для правительства, местных властей, аварийных служб и населения.

Вдоль западного побережья Соединенных Штатов, помимо сирен, предупреждения передаются по телевидению и радио через Национальная служба погоды, с использованием Система аварийного оповещения.

Возможная реакция животных

Цунами — опасность, которую часто недооценивают. Средиземное море и части Европы. Историческое и текущее (в отношении допущений о рисках) важное значение имеют 1755 г., Лиссабонское землетрясение и цунами (что было вызвано Азорско-Гибралтарский разлом трансформации ), Калабрийские землетрясения 1783 г., каждый из которых стал причиной нескольких десятков тысяч смертей и Мессинское землетрясение 1908 года и цунами. Цунами унесло жизни более 123 000 человек на Сицилии и Калабрии и является одним из самых смертоносных стихийных бедствий в современной Европе. В Слайд Storegga в Норвежском море и некоторые примеры цунами на Британских островах относятся к оползню и метецунами преимущественно и в меньшей степени из-за волн, вызванных землетрясениями.