Где происходит зарождение цунами

Zappa C.J., McGillis W.R., Raymond P.A., Edson J.B., Hintsa E.J., Zemmelink H.J., Dacey J.W.H., Ho D.T. Environmental turbulent mixing controls on air-water gas exchange in marine and aquatic systems // Journal of Geophysical Research Letters. 2007. Vol. 34, No 10. doi: 10.1029/2006GL028790

Kudryavtsev V.N., Shrira V., Dulov V.A., Malinovsky V.V. On the vertical structure of wind-driven sea currents // Journal of Physical Oceanography. 2008. Vol. 38, No 10. P. 2121–2144. doi: 10.1175/2008JPO3883.1

Troitskaya Y., Kandaurov A., Ermakova O., Kozlov D., Sergeev D., Zilitinkevich S. Bag-breakup fragmentation as the dominant mechanism of sea-spray production in high winds // Scientific Reports. 2017. Vol. 7. 1614. doi: 10.1038/s41598-017-01673-9

Kudryavtsev V., Chapron B. On growth rate of wind waves: impact of short-scale breaking modulations // Journal of Physical Oceanography. 2016. Vol. 46, No 1. P. 349–360. doi: 10.1175/JPO-D-14-0216.1

Troitskaya Y., Sergeev D., Kandaurov A., Vdovin M., Zilitinkevich S. The effect of foam on waves and the aerodynamic roughness of the water surface at high winds // Journal of Physical Oceanography. 2019. Vol. 49. doi: 10.1175/JPO-D-18-0168.1

Thorpe S.A., Belloul M.B., Hall A.J. Internal waves and whitecaps // Nature. 1987. Vol. 330. P. 740–742. doi: 10.1038/330740a0

Dulov V.A., Kudryavtsev V.N., Sherbak O.G., Grodsky S.A. Observations of wind wave breaking in the gulf stream frontal zone // The Global Atmosphere and Ocean System. 1998. Vol. 6, No 3. P. 209–242.

Kubryakov A.A., Kudryavtsev V.N., Stanichny S.V. Application of Landsat imagery for the investigation of wave breaking // Remote Sensing of Environment. 2021. Vol. 253. 112144. doi: 10.1016/j.rse.2020.112144

Бондур В.Г., Шарков Е.А. Статистические характеристики пенных образований на взволнованной морской поверхности // Океанология. 1982. Т. 22, № 3. С. 372–378.

Шарков Е.А. Обрушающиеся морские волны: структура, геометрия, электродинамика. M.: Научный мир, 2009. 304 c.

Шарков Е.А. Экспериментальные исследования времени жизни дисперсной фазы обрушивающейся гравитационной волны // Известия АН. ФАО. 1994. T. 30, № 6. C. 844–847.

Callaghan A.H., Deane G.B., Stokes M.D., Ward B. Observed variation in the decay time of oceanic whitecap foam // Journal of Geophysical Research. 2012. Vol. 117, No C9. doi: 10.1029/2012JC008147

Bortkovskii R.S., Novak V.A. Statistical dependences of sea state characteristics on water temperature and wind-wave age // Journal of Marine Systems. 1993. Vol. 4, No 2–3. P. 161–169. doi: 10.1016/0924-7963(93)90006-8

Миронов А.С., Дулов В.А. Статистические характеристики событий и диссипация энергии при обрушении ветровых волн // Сборник научных трудов. Вып. 16. НАН Украины, МГИ, Севастополь, 2008. С. 97–115.

Thorpe S.A., Hall A.J. The characteristics of breaking waves, bubble clouds, and near-surface currents observed using side-scan sonar // Continental Shelf Research. 1983. Vol. 1, No 4. P. 353–384. doi: 10.1016/0278-4343(83)90003-1

Pivaev P.D., Kudryavtsev V.N., Korinenko A.E., Malinovsky V.V. Field observations of breaking of dominant surface waves // Remote Sensing. 2021. Vol. 13, No 16. 3321. doi: 10.3390/rs13163321

Dulov V.A., Kudryavtsev V.N., Bol’shakov A.N. A field study of whitecap coverage and its modulations by energy containing surface waves // Gas Transfer at the Water Surface. Geophys. Monogr. 127 / Ed. Donelan M.A., Drennan W.M., Saltzman E.S., Wanninkhof R. AGU: Washington DC. USA, 2002. P. 187–192. doi: 10.1029/GM127p0187

Yurovsky Y.Y., Kudryavtsev V.N., Chapron B. Simultaneous radar and video observations of the sea surface in field conditions // Proceedings of the Electromagnetics Research Symposium — Spring (PIERS). St. Petersburg, 2017. P. 2559– 2565. doi: 10.1109/PIERS.2017.8262183

Dulov V.A., Korinenko A.E., Kudryavtsev V.N., Malinovsky V.V. Modulation of wind-wave breaking by long surface waves // Remote Sensing. 2021. Vol. 13, No 14. 2825. doi: 10.3390/rs13142825

Longuet-Higgins M.S., Stewart R.W. Changes in the form of short gravity waves on long waves and tidal currents // Journal of Fluid Mechanics. 1960. Vol. 8. P. 565–583. doi: 10.1017/S0022112060000803

Кориненко А.Е., Малиновский В.В., Кудрявцев В.Н. Экспериментальные исследования статистических характеристик обрушений ветровых волн // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, № 6. C. 534–547. doi: 10.22449/0233-7584-2018-6-534-547

Кориненко А.Е., Малиновский В.В., Кудрявцев В.Н., Дулов В.А. Статистические характеристики обрушений и их связь с диссипацией энергии ветровых волн по данным натурных измерений // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 5. С. 514–531. doi: 10.22449/0233-7584-2020-5-514-531

Mironov A.S., Dulov V.A. Detection of wave breaking using sea surface video records // Measurement Science and Technology. 2008. Vol. 19. P. 015405. doi: 10.1088/0957-0233/19/1/015405

Kleiss J.M., Melville W.K. Observations of wave breaking kinematics in fetch-limited seas // Journal of Physical Oceanography. 2010. Vol. 40, No 12. P. 2575–2604. doi: 10.1175/2010JPO4383.1

Phillips O.M. Spectral and statistical properties of the equilibrium range in wind-generated gravity waves // Journal of Fluid Mechanics. 1985. Vol. 156. P. 505–531. doi: 10.1017/S0022112085002221

Карта греческих полисов, 500г. до н.эSimeon Netchev (CC BY-NC-SA)

Греция располагается на юго-востоке Европы, на Балканском полуострове; в состав страны также входят многочисленные острова. В древности Грецию также называли Эллада (Hellas). Именно в Древней Греции зародилась западная философия (Сократ, Платон и Аристотель), литература (Хомер и Гесиод), математика (Пифагор и Евклид), история (Геродот), театр и драматургия (Софокл, Еврипид и Аристофан), Олимпийские игры и демократия.

Теория о том, что все предметы состоят из атомов, впервые была описана греческими философами Демокритом и Левкиппом. Но современный научный подход о строении материи был впервые разработан Фалесом Милетским и его учениками. Латинский алфавит зародился в древней Греции, во время финикийской колонизации в VIII веке до н.э. Ранние работы в области физики и инженерного дела были написаны Архимедом в греческой колонии на Сицилии — Сиракузы, а также многими другими учеными.

Материковая часть Греции находится на Балканском полуострове и омывается Средиземноморским морем, которое впадает в Ионическое море на западе и Эгейское на востоке. В акватории этих морей находятся архипелаги Додеканес и Киклады (включая остров Родос), Ионические острова (включая Ке́ркира или Корфу), остров Крит и южный полуостров Пелопоннес.

Греки стали опытными мореплавателями и торговцами, которые строили наиболее впечатляющие сооружения древности.

Географическое расположение Греции сильно повлияло на ее быт и культуру. В стране находится очень мало полезных ископаемых, а тот факт, что полуостров окружен водой, грекам приходится использовать дары моря для пропитания. Горы покрывают около 80% территории Греции и только небольшие реки протекают по гористым склонам, что не сильно помогает в сельском хозяйстве. В следствие чего, греки в период ранней античности стали колонизировать близлежащие острова и основывать поселения на берегу Анатолии (также известная как Малая Азия или современная Турция). Греки стали опытными мореплавателями и торговцами, имея ограниченный запас ресурсов, но все же став народом, кому удалось воздвигнуть наиболее величественные сооружения древности.

Происхождение термина Эллада

Название Эллада происходит от имени сына Девкалиона и Пирры — Эллина, который упоминаются в сказе Овидия про Древний потоп в произведении «Метаморфозы». Мифический Девкалион, сын Промятея (кто дал людям огонь), был спасителем рода человеческого от Великого Потопа, подобно тому, как Ной представлен в библейской версии или Утнапиштим в месопотамской. Девкалион и Пирра вновь заселяют землю после того, как воды потопа отступают, бросают камни на землю, видя, как они оживают и становятся людьми. Первым из них был Эллин. Хотя есть противоположная теория, что слово «Эллада» не имеет ничего общего с Еленой Троянской из поэмы Гомера «Иллиада». Овидий, однако не вводил в обиход это слово. Вот как Фукидид писал о названии Эллада в своей книге I «Истории»:

Мне даже кажется, что Эллада во всей своей совокупности не носила еще этого имени, что такого обозначения ее вовсе и не существовало раньше Эллина, сына Девкалиона, но что названия ей давали по своим именам отдельные племена, преимущественно пеласги. Только когда Эллин и его сыновья достигли могущества в Фтиотиде (Южная часть Фессалии) и их стали призывать на помощь в остальные города, только тогда эти племена одно за другим, и то скорее вследствие взаимного соприкосновения друг с другом, стали называться эллинами, хотя все-таки долгое время название это не могло вытеснить все прочие. Об этом свидетельствует лучше всего Гомер. Он жил ведь гораздо позже Троянской войны и, однако, нигде не обозначает всех эллинов, в их совокупности, таким именем, а называет эллинами только тех, которые вместе с Ахиллом прибыли из Фтиотиды, — они-то и были первыми эллинами, — других же Гомер в своем эпосе называет данаями, аргивянами и ахейцами.

Фрагмент минойский фрескиMark Cartwright (CC BY-NC-SA)

Ранняя история Древней Греции

Для того чтобы легко понять историю Древней Греции, достаточно разделить ее на периоды. Во время эры Палеозоя, этот регион был давно заселен, где процветало сельское хозяйство, что свидетельствуют находки в пещерах Петралона и Франхти (одни из самых ранних следов пребывания человека). Эра Неолита (6000-2900гг. до н.э) характеризуется активным заселением (преимущественно в Северной Греции), одомашнивание животных, развитие сельского хозяйства. Археологические находки, найденные на севере Греции (Фессалия. Македония, Сескло, и др.) предполагают на миграцию населения из Анатолии, т.к. глиняные чашки, горшки и фигурки имеют схожие черты, по сравнению с тем, которые были найдены во время неолитического периода в Анатолии. Эти поселенцы, жившие далеко от берегов моря были в основном земледельцами, поскольку в Северной Греции почва была наиболее плодородна; они жили в глиняных однокомнатных домах с деревянной крышей.

Кикладская цивилизация (3200-1100гг.до н.э) процветала на территории островов в Эгейского моря (включая Делос, Наксос и Парос) и являлась самом ранним доказательством проживания человека в этом регионе. Во время Кикладского периода, люди строили дома и храмы из обработанного камня и жили за счет рыболовства и торговли. Этот период разделяют на 3 ступени: Ранняя Кикладская, Средняя Кикладская и Поздняя Кикладская, во время которых наблюдается неуклонное развитие в искусстве и архитектуре. Последние две пересекаются между собой и в итоге объединяются в Минойскую цивилизацию, а различия между ними несущественные.

Кикладская статуэтка, 2400г. до н.эMary Harrsch (Photographed at the Getty Villa, Malibu) (CC BY-NC-SA)

Минойская цивилизация (2700-1500гг. до н.э) развивалась на острове Крит и очень быстро стала доминировать в этом регионе. Термин «Минойская» был введен археологом Сэром Артуром Эвансом, кто открыл Кносский дворец в 1900г. и назвал культуру острова Крит в честь короля Миноса. Но как сами минойцы называли свой народ – неизвестно. Минойская цивилизация процветала, как и Кикладская, еще задолго, когда историки соотнесли какие-то даты о ее возрасте, и вероятно, она существует еще раньше, чем 6000г. до н.э.

Минойцы развили систему письменности, известную как Линейное письмо А (которое до сих пор не расфированно), достигли успехов в кораблестроении, строительстве, гончарном ремесле, искусстве, науке и военном деле. По мнению многих историков (как и Фукидид), король Минос был первым, кто первым построил флот, с помощью которого он колонизировал Киклады. Археологические и географические доказательства на острове Крит свидетельствуют о том, эта цивилизация пришла в упадок из-за чрезмерного использования природных ресурсов и вырубки лесов. До сегодняшнего дня известно, что они были завоеваны Микенской цивилизацией. Извержение вулкана на близлежащем острове Тира (современный Санторини) между 1650 и 1550гг. до н.э. и как следствие цунами полностью уничтожило минойскую цивилизацию. Остров Крит был затоплен, а города и деревни были уничтожены. Это событие вдохновило Платона на написание мифа об Атлантиде в его произведениях-диалогах «Критий» и «Тимей».

Микенская цивилизация и их боги

Микенская цивилизация (прим.1900-1100гг. до н.э.) издавна считается началом греческой культуры, хотя нам практически ничего не известно о Микенах, кроме находок в ходе археологических раскопах и эпической поэме Гомера «Илиада» о войне с Троей. Микенская цивилизация достигла внушительных успехов в архитектуре и письменности, известная как линейное письмо Б, ранняя форма греческого языка, произошедшая от линейной письменности А, а также проведению и усовершенствованию религиозных обрядов. Минойская цивилизация коренным образом повлияла на микенцов, особенно в поклонении богов земли и неба, что в последствии станет классическим пантеоном греческой мифологии.

Золотая погребальная маска АгамемнонаXuan Che (CC BY)

В греческой мифологии прослеживается парадигма создание Вселенной, мира и человека. В ранних мифах повествуется начала начал, когда не было ничего кроме хаоса, который описывался как бескрайний океан. Богиня Еврино́ма отделила воду от неба и начала танец сотворения мира в дуэете со змием Офионом. Их танец породил все сущее, а Эвринома стала Великой Богиней-Матерью и Создательницей всего сущего.

Ко времени писательской деятельности Гесиода и Гомера (VIIIв. до н.э.), этот сказ станет более знаком всем читателям благодаря упоминанию титанов и войны Зевса против них, рождение Олимпийских богов, где Зевс является главным богом-олимпийцем. Такой сдвиг свидетельствует о переходе от матриархальной парадигмы к патриархальной. Однако какой бы она не была, боги постоянно взаимодействуют с людьми, которые им поклонялись и были значительной частью социальной жизни в Древней Греции. До прихода римлян, единственный путь, ведший в Грецию, кроме тернистых неизученных дорог, был Священный Путь между Афинами и древним городом Элевсин, местом проведения таинств во имя богинь Деметры и ее дочери Персефоны.

Большие Пропилеи в ЭлевсинеCarole Raddato (CC BY-SA)

Около 1100г. до н.э. происходит «Катастрофа Бронзового века», переход от Бронзового века к Железному, великие микенские города от юго-востока Греции были заброшены, некоторые ученые полагают, что их цивилизация был уничтожена дорийцами. Археологические находки не смогли дать однозначного ответа о причинах падения Микенской цивилизации, также как и не были найдены письменные подтверждения этому, а об истинных причинах можно только строить предположения. Однако были найдены таблички на линейной письменности Б, на которых указаны товары, которыми торговали микенцы или как хранили их. Около 1100-800г. до н.э. наступают так называемые Темные века Греции. Название обусловлено отсутствием всяческих письменных доказательств, после которых, греческая колонизация распространилась до Малой Азии и островах у материковой Греции и происходит значительный культурный прорыв. Начиная с 585г. до н.э. первый греческий философ Талес Милетский начал заниматься научными исследованиями в Малой Азии и в этом регионе Ионических колоний происходят важнейшие достижения в философии и математике.

От Архаичности до Классического Периода

Во время Классического Периода Греция достигла успехов в изучении человеческого познания во всех его проявлений.

Архаический период (800-500г. до н.э.) характеризуется установлением республиканского строя, вместо монархии (впоследствии, Афины перешли к демократическому строю), города переорганизовались в города-государства или полисы, происходит законодательная реформа (реформа Дра́конта в Афинах), учреждением великого Панафинейского фестиваля, рождаются самые известные деятели гончарного и скульптурного дела, чеканятся первые монеты в островном царстве Эгина. Все эти достижения способствовали к переходу к Классическому периоду истории Греции, 480-323 г. до н.э., от победы при Саламине до гибели Александра Македонского. Это был Золотой Век Афин, когда Перикл затеял строительство Акрополя и произнес знаменитую Евлогию о погибших людях, защищавших Грецию во время Марафонской битвы в 490г. до н.э. Греция достигла значительных высот в области познания человека, в это время многочисленные деятели искусств и философии (Фидий, Платон, Аристофан и др.) создают свои шедевры. Царь Леонид и его 300 спартанцев терпят поражение во время Фермопильского сражения и в этом же году, в 480г. до н.э., Фемистокл одерживает победу над флотом персов при Саламинах, которая привела к поражению персов на битве при Платеях.

Демократия (demos – народ и kratos – власть, власть народа) была установлена в Афинах, позволявшая всем мужчинам, достигнувшим 20-летнего возраста, принимать участие в государственной жизни города и голосовать за те или иные законы. Досократовские философы, последовавшие примеру Фалеса, положили начало тому, что стало научным подходом в изучении природных явлений. Такие ученые как Анаксимандр, Анаксимен, Пифагор, Демокрит, Ксенофан и Гераклит отказались от теистической теории вселенной, пытаясь найти причину возникновения Вселенной и жизни.

Их последователи, Евклид и Архимед продолжали развивать науку и философскую мысль в Греции и утвердили математику как самостоятельную науку. Труды Сократа, Платона и Аристотеля значительным образом повлияли на западную культуру и общество даже спустя более 2000 лет. В течении этого периода наблюдаются колоссальные успехи архитектуре и искусстве, с переходом от изображения идеальных пропорций к реализму. Самые известные скульптуры такие как: Мраморы Элгина и Статуя Дискобола (метателя диска) олицетворяют глубокий интерес скульпторов к человеческим эмоциям, красоте, даже если эти качества присутствуют в работах, изображающих бессмертных.

Andrew Griffith (CC BY-NC-SA)

Все эти достижения стали возможными благодаря возвышению Афин после блистательной победы над персами в 480г. до н.э.; в Греции воцарился мир и благополучие, а экономическая стабильность способствовала процветанию культуры и искусства. Афины стали сверхдержавой с самым сильным флотом своего времени, Афины смогли требовать дань от других городов-государств и заставлять исполнять свои требования. Афины сформировали Делийский союз, оборонительный альянс, целью которого было предотвратить дальнейшие набеги персов.

Город-государство Спарта сомневалась в искренних намерениях Афин и создала собственный союз для защиты от врагов – Пелопоннесский (так называется полуостров, где располагалась Спарта). Те полисы, находившиеся неподалеку от Спарты, поддерживали ее и воспринимали Афины как тирана, то же время, Афины воспринимали Спарту как союзника, недоверие, которой неуклонно росло. Напряжение между двумя фракциями усугублялось и в конечном итоге переросло в Пелопонесские Войны. Первая война (460-445гг. до н.э.) закончилась перемирием, а Вторая (431-404гг. до н.э.) оставила Афины в руинах; Спарта впоследствии обанкротилась после продолжающейся войны с Фивами.

Этот период принято считать Поздним Классическим (400-330гг до н.э.). Вследствие падения Афин и Спарты, в стране настало безвластие, которое вскоре нарушил Филипп II Македонский (382-336) после победой на афинянами в битве при Херонеи в 338г. до н.э. Он объединил греческие полисы под властью Македонии. После его убийства в 336г. до н.э. на трон восходит Александр Македонский.

Александр Македонский и приход римлян

Александр Македонский (356-323гг. до н.э.) продолжил дело отца по вторжению в Персию, в отместку на их военные действия в Греции в 480г. до н.э. Поскольку у него были войска всей Греции, армия внушительных размеров, а также полная казна денег, то Александру не нужно было покровительство каких-либо союзов или консультации советников по поводу своей военной кампании. Греческий полководец повел свою армию в Египет, далее через всю Малую Азию и наконец достигнув Индии. Александра обучал самый лучший ученик Платона – Аристотель. Он распространял свои взгляды и идеалы греческой цивилизации на все завоеванные территории, тем самым передавал греческое искусство, философию, культуру и язык другим державам, с которым контактировал.

Egisto Sani (CC BY-NC-SA)

В 323г. до н.э. Александр умирает, и его Империя была разделена между его 4 генералами. И этот период известен историкам как Эллинистический Период (323-31гг. до н.э.), во время которого греческая философия и культура достигают своего апогея во множество стран под влиянием этих 4 генералов. После войн Диадохии (приемники генералов Александра), Антигон I начал династию Антигонов в Греции, которая впоследствии угаснет. Она вновь восстановится вод властью его внука Антигона II Гоната, который управлял страной в своем дворце в Македонии.

Римская империя все больше вмешивалась в дела Греции и в 169г. до н.э. захватила Македонию во время битвы при Пинде. Вскоре, Греция постепенно переходит под контроль Рима. В 146г. до н.э. этот регион был провозглашен протекторатом Рима, и римляне стали подражать греческой культуре, философии, в какой-то мере, убеждениям и менталитету. В 31г. до н.э. Октавиан Цезарь аннексировал всю страну в качестве провинции Рима после победы над Марком Антонием и Клеопатрой у битвы при Актиуме. Октавиан стал именовать себя Август Цезарь, а Греция стала частью Римской Империи.

Геолог из Дуванского района Башкирии Сергей Сирота нынешнюю зиму провёл на Дальнем Востоке — на острове Шикотан, изучая геологическое строение островов Малой и Большой Курильской гряды.

Поработал он очень плодотворно — помимо основной работы открыл месторождение шикотанской яшмы.

А ещё за время пребывания на острове Сергей Николаевич пережил несколько подводных землетрясений.

Курильские острова уже не раз испытывали на себе пагубное воздействие подводных землетрясений. Вот что рассказывает Сергей Николаевич:

— Сейчас уже мало кто помнит и знает про осеннюю трагедию 1952 года, унесшую жизни нескольких тысяч жителей города Северо-Курильск и прилегающих к нему поселков на острове Парамушир. В ту ноябрьскую ночь ничего не предвещало катастрофы. Жители всех поселков мирно спали, когда со стороны Тихого океана к острову подошла первая сейсмическая волна, впоследствии оцененная в семь баллов по шкале Рихтера. Были повреждены многие здания и сооружения, а те, что устояли, дали трещины в стенах и просадку фундаментов. Последующие волны от землетрясения были не так интенсивны, как первая, и поэтому народ начал потихоньку успокаиваться, не обратив в темноте внимания на то, что прибрежные воды откатились далеко от берега, обнажив при этом дно залива. А это самый главный признак приближения цунами. И оно не заставило себя ждать. Примерно через полчаса после первого толчка на полусонных людей обрушилась волна десятиметровой высоты. Она не оставила никаких шансов тем, кто не успел заблаговременно забраться на вулканические сопки возле посёлков. Когда бешеные воды океана схлынули, то оставшиеся в живых жители начали спускаться с возвышенностей к своим полуразрушенным домам в надежде отыскать пропавших родственников и друзей. И в этот момент на берег налетела вторая волна высотою, даже страшно представить, в 18 метров, то есть высотой почти с девятиэтажный дом. Эта волна-убийца довершила первоначальный разгром и откатилась назад, освобождая место для третьей, пускай и не столь высокой, но такой же грозной и опасной. В результате водного удара стихии город был практически смыт с лица земли. Цунами унесло в темные глубины океана жизни почти всего многотысячного населения острова Парамушир. Сейчас в память об этой трагедии на главной площади вновь отстроенного Северо-Курильска стоит памятник, на котором выбиты в камне установленные фамилии погибших жителей острова.

За время пребывания Сергея Николаевича Сироты на Шикотане землетрясения в Тихом океане происходили много раз, в том числе и вблизи острова. При этом максимальная сила толчков достигала 5,5 балла по шкале Рихтера. Но, к счастью, оба поселка, расположенные на острове, Малокурильское и Крабозаводское, находятся со стороны Охотского моря, они спрятались от океана за широкую шикотанскую спину. Поэтому цунами если и было, то ему пришлось довольствоваться бессмысленными ударами в лоб о высокий и скалистый восточный берег.

— В январе произошло извержение подводного вулкана возле тропических островов Хунга-Тонго и Хунга-Хаапай, и на мой бедный WhatsApp обрушился шквал вопросов по поводу неспокойной ситуации на Шикотане, — рассказывает Сергей Николаевич. — В результате я решил разобраться с текущей сейсмологической обстановкой на Курилах. И заодно популярно объяснить всё моим друзьям и читателям «Электрогазеты».

Курильские острова находятся в зоне субдукции. Это линейная зона на границе литосферных плит, вдоль которой происходит погружение одних блоков земной коры под другие. Крупных, континентальных плит всего семь — это Тихоокеанская, Африканская, Евразийская, Индо-Австралийская, Северо-Американская, Южно-Американская и Антарктическая плиты. Кроме них существует еще несколько десятков литосферных блоков гораздо меньшего размера, и все они в совокупности, как мятая скорлупа вокруг яйца, слагают земную кору. Ниже земной коры находится мантия, на долю которой приходится подавляющий объем и вес всей нашей планеты. Внутримантийное вещество находится в полужидком состоянии и непрерывно циркулирует бесконечным циклом от центра Земли в сторону ее поверхности за счет тепловых потоков (так называемых плюмов) оставшихся после рождения и формирования Земли. Так вот, верхний полурасплавленный слой мантии и вся земная кора называются литосферой, состоящей из вышеперечисленных литосферных плит. Эти плиты с различной скоростью дрейфуют по поверхности нашей планеты, собираются в кучку, образовывая при этом очередной суперконтинент. А потом, по истечении пары сотен миллионов лет, вновь расходятся в разные углы планеты. И такой цикл будет происходить до тех пор, пока печка внутри Земли будет исправно работать, выдавая при этом на-гора очередные порции магмы. Тем самым формируется рельеф земной поверхности, в том числе возникают новые вулканические острова, среди которых и остров Шикотан.

Скорость движения у них неодинаковая и варьирует в пределах двух-восьми сантиметров в год. При этом плиты движутся в различных направлениях и, в конце концов, приближаются вплотную друг к другу. И тогда одна из них начинает подныривать под другую, образуя, совместно с глубоководным желобом ту самую зону субдукции. В эту зону, и без того ослабленную многочисленными трещинами и разломами, прорывается мантийное вещество, рождая новые территории выше уровня моря. Магма поднимается с очень больших мантийных глубин. Она тащит с собой строчки и столбики таблицы Менделеева, транспортируя на поверхность всевозможные полезные ископаемые.

Во время совместного движения какой-либо пары плит, за счет внутреннего трения накапливается огромная потенциальная энергия, которая, в конце концов, разряжается в момент проскальзывания плит относительно друг друга. Вышележащий литосферный блок изгибается и подбрасывается. Тем самым образуется сейсмическая волна, которая с огромной скоростью мчится во все стороны от центральной точки очага землетрясения к близлежащим населенным пунктам, неся смерть и разрушения. И чем больше будет амплитуда смещения верхней плиты, тем интенсивнее и сокрушительнее будет бегущая по земной коре эта самая сейсмическая волна. Ну, а если землетрясение или вулканический взрыв происходит в морских пучинах, то к разрушительному сейсмическому фактору добавляется набег океанических вод на окружающее побережье. И называется этот табун несущихся к берегу волн простым японским словом — цунами. Если вы находитесь на лодке или на корабле над эпицентром землетрясения, то вы ничего не заметите и не почувствуете, так как обычно вертикальное значение подброшенной плиты весьма невелико и составляет, как правило, лишь несколько метров, в то же время длина волны измеряется километрами. Вот и получается, что вы стоите на водяной горе высотою в три метра, склоны которой уходят далеко за горизонт. Да и скорость продвижения морской волны на порядок меньше упругой сейсмической волны, тем не менее, она достигает величин в 500-600 километров в час. Вот именно поэтому цунами в открытом море никому не грозит. Но чем ближе к суше приближается волна, тем меньше становится глубина океана. Из-за этого скорость нижнего пласта воды, трущегося о морское дно, начинает падать, а верхний слой начинает набегать на нижний, забираясь при этом все выше и выше в небо. А затем на подходе к берегу разница в скоростях верхних и нижних слоев становится настолько большой, что возникает вертикальная стена воды с пенящимся гребнем. Высота волны зависит от силы подземного толчка и может составлять до нескольких десятков метров.

Разрушительную мощь цунами не раз испытывали на себе жители прибрежных районов возле морей и океанов. Миллионы кубических метров воды врывались на сушу, сметая со своего пути все, что мешало им продвижению вглубь континента, принося при этом неисчислимые бедствия и страдания. Но нашему земляку Сергею Сироте в этом году повезло, подводные землетрясения и порожденные ими цунами не причинили ему вреда. И в конце апреля он завершит сезон работы на Шикотане и вернется домой, в село Вознесенка Дуванского района.

Землетрясение, случившееся 26 декабря 2004 года у берегов Индонезии, стало причиной гигантской волны — цунами, которое обрушилось на остров Суматра, Шри-Ланку, острова у берегов Таиланда, восточное побережье Индии, Мальдивские острова и даже на береговую зону в Сомали в Восточной Африке. Цунами унесло жизни около 300 тысяч человек и причинило огромный материальный ущерб. По оценкам ООН, это крупнейшая природная катастрофа, постигшая человечество за последние 100 лет. Что же такое цунами, как и где возникает это явление и можно ли его предсказать?

Наука и жизнь // Иллюстрации

Примерная схема образования цунами.

Схема рельефа дна северо-восточной части Индийского океана.

Район Юго-Восточной Азии и Океании отличается высокой сейсмичностью. Каждая точка на карте — эпицентр землетрясения в период с 1977 года. Цветом указана глубина очага в километрах.

Термин «цунами» пришел из японского языка и дословно означает «большая волна в заливе». Цунами возникает во время землетрясения в море или в океане, когда создаются условия для образования в толще воды мощных волн. Эти волны расходятся во все стороны от эпицентра, который представляет собой проекцию гипоцентра — условного центра очага землетрясения — на поверхность морского дна. Очаг располагается в толще Земли на некоторой глубине, чаще всего в пределах нескольких десятков километров. Именно там, в области очага, возникают напряжения и деформации горных пород, которые приводят к разрывам и высвобождению накопившейся энергии.

Далеко не каждое землетрясение, случающееся в океане, вызывает цунами. Гигантская волна образуется в том случае, когда происходит внезапное, очень резкое смещение океанского дна, и особенно часто при мгновенном вертикальном взбрасывании (подъеме) одного из крыльев тектонического разрыва. Детальный анализ условий возбуждения цунами показал, что максимальная амплитуда волн цунами возникает в том случае, когда смещения пород происходят на глубине примерно 10 км, а если гипоцентр расположен глубже, амплитуда постепенно уменьшается.

Над местом тектонического смещения океанского дна в поверхностном слое воды возникает водяной холм, который, оседая, образует волны, расходящиеся, как от брошенного в воду камня, во все стороны. В открытом океане эти волны имеют очень большую длину: расстояние между двумя гребнями достигает 100-150 км. А вот высота у них небольшая, всего несколько метров, очень редко — десятки метров.

Итак, резкое, почти мгновенное смещение дна вызывает одновременный подъем всей толщи океанской воды и волны на поверхности, расходящиеся в стороны со скоростью до 600-800 км/ч. Чем больше глубина океана, тем выше скорость волн, которая примерно пропорциональна квадратному корню из глубины. Находясь в открытом океане на корабле или яхте, очень длинную поверхностную волну можно и не заметить. Но ситуация меняется, когда такая волна приближается к отмелому берегу с широким и пологим подводным склоном.

Дело в том, что колоссальная энергия волны перераспределяется, так как трение воды о дно замедляет движение нижней части водяной толщи, в то время как ее верхняя часть перемещается с большей скоростью. Этот процесс начинает развиваться, когда глубина достигает примерно половины длины волны. При приближении к берегу уменьшается как скорость движения волны, так и ее длина. Например, при глубинах около 1 км скорость волны составляет 350-360 км/ч, а при глубине 50 м — менее 100 км/ч.

Когда нижняя часть волны начинает тормозиться, волна «вырастает», увеличивая свою высоту, и вся ее энергия сосредоточивается на относительно узком фронте. На гребне растущей волны появляется белый бурун, и она приобретает асимметричную форму: внутренняя сторона вогнутая и крутая, а внешняя, обращенная в сторону океана, — более пологая.

У волны цунами гребень венчается гигантским буруном, а сама она, высотой 5, 10 или 30 м, всей массой гигантской водяной стены обрушивается на берег, и бурлящая вода стремительно мчится вперед, сметая все на своем пути. Если волна входит в узкий залив, то ее высота возрастает в несколько раз, образуя водяной вал (его называют «бор»), удар которого о берег подобен залпу сотен орудий. Постепенно сила волны иссякает, и вода начинает свой обратный бег к океану, увлекая за собой любые плавающие предметы, автомобили, животных и людей.

В случае недавней катастрофы, начавшейся утром 26 декабря 2004 года в 7 часов 58 минут 53 секунды по местному времени в Индийском океане у берегов Индонезии и Таиланда, эпицентр первого землетрясения находился вблизи северной оконечности острова Суматра, в точке с координатами 3°30′ северной широты и 95°87′ восточной долготы. В геологическом плане в этом районе проходит граница между двумя литосферными плитами — крупными блоками земной коры. При этом происходит погружение, пододвигание (субдукция) океанической Индийской плиты под более восточную континентальную плиту. Глубоководный желоб, протягивающийся параллельно Суматре, представляет собой след такого погружения.

Гипоцентр первого толчка землетрясения был неглубоким, как говорят, мелкофокусным и находился на глубине около 30 км. Резкое, почти мгновенное смещение океанской плиты на десятки метров вызвало деформацию в поверхности океанского дна, которая и спровоцировала возникновение цунами, сразу же обрушившегося на острова Суматра и Ява. Примерно через 10-20 минут волна достигла Андаманских и Никобарских островов, а затем западных берегов Таиланда и курортного острова Пхукет.

Больше времени, почти два часа, понадобилось цунами, чтобы ударить по Шри-Ланке (бывший остров Цейлон), восточному побережью Индии, Бангладеш и Мальдивским островам. На Мальдивах высота волны не превышала двух метров, но сами острова поднимаются над поверхностью океана не больше, чем на метр-полтора, поэтому две трети территории Мале — столицы островного государства — оказались под водой. Однако в целом Мальдивские острова пострадали не слишком сильно, поскольку окружены постройками коралловых рифов, которые приняли на себя удары волн и погасили их энергию, обеспечив тем самым пассивную защиту от цунами. Через шесть часов волна дошла до восточного побережья Африки. Наибольшее число жертв и разрушений цунами вызвало в Индонезии и на Шри-Ланке. По оценкам, общее количество погибших составляет более 280 тысяч человек.

По данным сейсмических станций, землетрясение, вызвавшее цунами в Индийском океане, вернее, его первый толчок имел магнитуду 8,6-8,9 или даже 9,1 по шкале Рихтера, то есть близко к максимально возможной. Появились сведения, что оно способствовало резкому смещению оси вращения Земли на 3 см, а земные сутки уменьшились на 3 микросекунды. Второй толчок, эпицентр которого находился несколько севернее первого, имел магнитуду 7,3 и вызвал образование второй волны цунами. После первых, самых сильных толчков 26 декабря землетрясения в этом регионе происходили практически ежедневно в течение нескольких недель с довольно высокой магнитудой порядка 5-6. Такие землетрясения, следующие за главным сейсмическим ударом, называются афтершоками. Они свидетельствуют о рассасывании напряжений, об их релаксации.

Землетрясения колоссальной мощности происходят с периодичностью раз в 150-200 лет. Об этом есть достоверные исторические сведения, в том числе и о цунами, вызванных землетрясениями. Так, в 365 году н.э. в Александрии (Египет) волны погубили 5000 человек; в 1755 году в Лиссабоне жертвами цунами стали тысячи людей. При взрыве вулкана Кракатау в Зондском проливе между островами Ява и Суматра в 1883 году гигантская волна смыла в море более 36 000 человек; в 1896 году в Японии волны высотой 15 м привели к смерти нескольких тысяч человек, в 1933 году у побережья Санрику в Японии, где высота волн цунами достигала 24 м, погибли 3000 жителей. В 1952 году цунами высотой 18 м разрушило город Северо-Курильск, расположенный на острове Парамушир, самом северном острове Курильской островной дуги, при этом погибли несколько тысяч жителей, так как волн было три. Список подобных катастроф можно еще продолжить.

Возникает вопрос: а можно ли предвидеть цунами и предупредить жителей регионов о надвигающейся волне? День и час возникновения землетрясения предсказать в принципе нереально, так как это процесс нелинейный. Но можно установить районы, где риск землетрясения велик, и определить его вероятную силу, то есть провести сейсмическое районирование территорий различной детальности.

Основные места возникновения цунами — это Тихий океан, на периферию которого приходится более 80% цунами. Знаменитое «огненное» кольцо Тихого океана характеризуется не только большим количеством действующих вулканов, но и частыми сильными землетрясениями, горным рельефом и цепочкой глубоководных желобов. В этих местах, называемых активными континентальными окраинами, происходит погружение тяжелых, холодных океанических плит под более легкие и высоко расположенные континентальные. Процессы взаимодействия между плитами и приводят к землетрясениям, извержениям вулканов и возникновению цунами в океане.

Обрушится на берег огромная волна после землетрясения в океане или нет — неизвестно. Жители побережий, находящихся в опасной сейсмической зоне, почувствовав землетрясение, должны немедленно бежать прочь от береговой зоны. Так можно спастись от цунами, образовавшегося недалеко от берега, когда время прихода волны составляет 15-30 минут. Если же цунами возникает далеко и волны перемещаются по поверхности океана несколько часов, то достаточно времени, чтобы подготовиться к удару стихии и вывести людей в безопасные места. Но для этого надо провести огромную работу: поставить в сейсмоопасных районах океанов или морей автоматические сейсмографы, разработать систему оповещения населения, чтобы не возникала непременная в таких случаях паника. Надо, чтобы и туристы, приезжающие отдыхать в сейсмоопасные зоны, об этом знали и четко представляли, что надо делать в случае тревоги, которую можно объявлять сиренами, ревунами, по радио и любыми другими способами. К сожалению, в районе землетрясения, которое случилось 26 декабря 2004 года, сети наблюдений просто не существовало, а система оповещения о землетрясении и цунами не была организована.

У нас в России еще в конце 50-х — начале 60-х годов прошлого века на Дальнем Востоке создана служба предупреждения цунами, охватывающая Камчатку, Курильские острова, Сахалин и Приморье. На Гавайских островах, не раз подвергавшихся воздействию цунами, существует Центр предупреждения имени Ричарда Хагимайера. Сейчас и в Индийском океане, вблизи Индонезии, предполагается организовать сеть наблюдений, а в дальнейшем есть намерения сделать глобальную сеть предупреждений о цунами и оснастить ее новейшими сейсмографами, специальными датчиками и бакенами, на которых будет размещена регистрирующая аппаратура, и все это объединить спутниковой системой.

Иллюстрация «Примерная схема образования цунами».
Примерная схема образования цунами. Мгновенное смещение дна океана вызывает в воде волны деформации и длинные волны на поверхности океана. В том месте, где глубина океана уменьшается примерно до половины длины волны, последняя начинает расти и на пологом (отмелом) берегу может достигнуть высоты 20-40 м.

Иллюстрация «Схема рельефа дна северо-восточной части Индийского океана».
Схема рельефа дна северо-восточной части Индийского океана. Хорошо выражен глубоководный желоб. Желтый кружок — эпицентр главного толчка землетрясения 26 декабря 2004 года, кружки другого цвета — землетрясения меньшей магнитуды.

Читайте в любое время

(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).

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.

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