В августе 2021 года ученые зафиксировали волну цунами, возникшую в южной части Атлантического океана. Она распространилась более чем на 10 тысяч километров, достигнув Северной Атлантики, Тихого и Индийского океанов, сообщает Geophysical Research Letters.
Это первый случай после 2004 году, когда цунами прошло сразу по трем океанам. Ученые только сейчас установили, чем была вызвана гигантская волна.
Сразу стало известно, что в августе 2021 года произошло землетрясение магнитудой 7,5 баллов. Однако оно не могло вызвать значительную волну, так как его эпицентр располагался слишком глубоко – в 47 километрах ниже дна океана.
В ходе нового исследования эксперты выяснили, что на самом деле в регионе произошло не единичное землетрясение, а целая серия подземных толчков. Всего их было пять. Третий имел силу 8,2 балла и эпицентр на глубине всего 15 километров. Именно он вызвал цунами, но системы мониторинга пропустили его. Ученые смогли его обнаружить, разделив сейсмологические данные на более длительные периоды продолжительностью 500 секунд. Результаты показали, что близ Южных Сандвичевых островов произошло «неглубокое и медленное» землетрясение очень необычного типа. Подземная сила в течение трех минут разрывала 200-километровый участок границы раздела тектонических плит.«Землетрясение на Южном Сандвичевом острове, по-видимому, представляет собой гибрид глубокого разрыва и медленного цунамигенного скольжения. Это объясняет несколько необычное сочетание относительно большой глубины и наблюдаемого во всем мире цунами», – отметил сейсмолог Чжэ Цзя из Калифорнийского технологического института. Исследование указало на необходимость обновления и модернизации современных систем предупреждения о цунами. В настоящее время они, как правило, фокусируются на коротких и средних периодах сейсмологических волн. Но длительные периоды также важно отслеживать, в противном случае невозможно будет предсказать полные последствия подземных толчков. Ранее сообщалось, что на побережье Тихого океана нашли следы цунами. Оно произошло в 1700 году. Елизавета Шарман
Учёные обнаружили источник таинственного цунами, которое прокатилось по океанам земного шара в 2021 году.
В августе 2021 года недалеко от Южных Сандвичевых островов произошло землетрясение магнитудой 7,5, породившее мощное цунами.
Загадочное цунами 2021 года, начавшееся в Южное Атлантике и прокатившееся по трём океанам: Атлантическому, Тихому и Индийскому
Сейсмологи были озадачены и стремились понять, что же на самом деле произошло в тот день в глубинах Южной Атлантики.
Новое исследование показало, что землетрясение было не единичным событием, а пятью, то есть серией субземлетрясений, растянувшихся на несколько минут.
Третье субземлетрясение было более медленным, с магнитудой 8,2, и произошло оно всего в 15 километрах от поверхности. Это необычное «скрытое» землетрясение, вероятно, и стало причиной глобального цунами.
По словам ведущего автора исследования Чжэ Цзя, сейсмолога из Калифорнийского технологического института, поскольку землетрясение на Южных Сандвичевых островах состояло из нескольких субземлетрясений, поэтому его сейсмический сигнал было трудно интерпретировать.
Землетрясение магнитудой 8,2 спряталось в «клубке» сейсмических волн, которые накладывались друг на друга.
Сигнал скрытого землетрясения не был чётким, пока Цзя не отфильтровал волны в течение более длительного периода — до 500 секунд.
Только тогда проявились данные о 200-секундном землетрясении, на которое пришлось более 70% энергии, высвобожденной во время землетрясения.
Как показало землетрясение на Южных Сандвичевых островах, прогноз серьёзности «многокомпонентных» землетрясений может оказаться трудной задачей.
Геологическая служба США первоначально сообщила о землетрясении магнитудой 7,5 и только на следующий день добавила событие магнитудой 8,2, поскольку неожиданное цунами накрыло берега на расстоянии до 10 тысяч километров от места его возникновения.
Поясним, в чём, по мнению Цзя и коллег, состоит проблема. Когда происходит землетрясение, оно отправляет сейсмоволны через Землю. Глобальная сеть сейсмометров использует эти сейсмические волны для точного определения времени, местоположения, глубины и магнитуды землетрясения.
Цзя отмечает, что обычно такой мониторинг фокусируется на коротких и средних периодах колебаний, а более длинные периоды могут исключаться из анализа.
Но даже включение длительных периодов времени в мониторинг само по себе недостаточно для обнаружения сложных землетрясений с беспорядочными сейсмическими сигналами.
Простое землетрясение можно легко определить и описать, добавляют учёные. Но комплексное нужно тщательно разбить на составные части, чтобы выяснить, какая уникальная комбинация более простых землетрясений образовала наблюдаемое сложное. ( Разбор, как в случае события 2021 года, важен, чтобы оценить последствия.)
Чтобы помочь коллегам, Цзя и его команда разработали алгоритм, позволяющий отделять сейсмические сигналы во время этих беспорядочных землетрясений. Путём разложения сложных сигналов землетрясений на более простые формы с использованием волн разной длительности (от 20 до 500 секунд) алгоритм может определять местоположение и свойства различных субземлетрясений.
«Нам нужно переосмыслить наш способ снижения опасности землетрясений и цунами. Для этого нам нужно уметь быстро и точно охарактеризовать истинный размер сильных землетрясений, а также сопутствующие им физические процессы», — добавил Цзя.
Поскольку этот тип землетрясений может привести к неожиданному цунами, очень важно улучшить сейсмологические прогнозы.
Долгосрочная цель авторов работы состоит в том, чтобы автоматизировать обнаружение таких сложных землетрясений.
Что касается землетрясения 2021 года, к тому времени, когда цунами достигло берегов, оно уже было небольшим, да и большинство постоянных жителей отдалённых вулканических островов — это пингвины. Но сложные землетрясения могут представлять значительную опасность, если они вызывают более крупные цунами или ударяют по густонаселённому региону мира.
Исследование было опубликовано в научном журнале Geophysical Research Letters.
9 июля 1958 г. необычайно сильная катастрофа произошла в заливе Литуйя на юго-востоке Аляски. Произошло сильное землетрясение на разломе Фэруэтер, вызвавшее разрушение построек, обрушение побережья, образование многочисленных трещин. А огромный оползень на склоне горы над бухтой вызвал волну рекордной высоты 524 м, которая со скоростью 160 км/ч прокатилась по узкому, похожему на фьорд заливу.
«После первого толчка я упал с койки и посмотрел в сторону начала залива, откуда шел шум. Горы ужасно дрожали, камни и лавины неслись вниз. И особенно поражал ледник на севере, его называют ледник Литуйя. Обычно его не видно с того места, где я стоял на якоре. Люди качают головами, когда я говорю им, что я видел его в ту ночь. Я ничего не могу поделать, если они мне не верят. Я знаю, что ледник не виден с того места, где я стоял на якоре в бухте Анкоридж, но я также знаю и то, что видел его в ту ночь. Ледник поднялся в воздух и двинулся вперед, так что стал виден. Он, должно быть, поднялся на несколько сотен футов. Я не говорю, что он просто висел в воздухе. Но он трясся и прыгал как сумасшедший. Большие куски льда падали с его поверхности в воду. Ледник находился в шести милях от меня, и я видел большие куски, которые сваливались с него как с огромного самосвала. Это продолжалось некоторое время — трудно сказать, как долго, — а потом вдруг ледник исчез из поля зрения и над этим местом поднялась большая стена воды. Волна пошла в нашу сторону, после чего я был слишком занят, чтобы сказать, что еще там происходило».
Литуйя представляет собой фьорд, расположенный на разломе Фэруэтер в северо-восточной части залива Аляска. Это Т-образная бухта длиной 14 километров и до трех километров в ширину. Максимальная глубина составляет 220 м. Узкий вход в бухту имеет глубину всего 10 м. В залив Литуйя спускаются два ледника, каждый из которых имеет длину около 19 км и ширину до 1,6 км. За предшествующее описываемым событиям столетие в Литуйе уже несколько раз наблюдались волны высотой более 50 метров: в 1854, 1899 и 1936 годах.
Землетрясение 1958 года вызвало субаэральный камнепад в устье ледника Гильберт в заливе Литуйя. В результате этого оползня более 30 миллионов кубических метров горных пород рухнули в залив и привели к образованию мегацунами. От этой катастрофы погибло 5 человек: трое на острове Хантаак и еще двоих смыло волной в заливе. В Якутате, единственном постоянном населенном пункте вблизи эпицентра, были повреждены объекты инфраструктуры: мосты, доки и нефтепроводы.
После землетрясения проводилось исследование подледного озера, расположенного к северо-западу от изгиба ледника Литуйя в самом начале залива. Оказалось, что озеро опустилось на 30 метров. Этот факт послужил основанием еще для одной гипотезы образования гигантской волны высотой более 500 метров. Вероятно, во время схода ледника большой объем воды попал в залив через ледяной тоннель под ледником. Впрочем, сток воды из озера не мог быть основной причиной возникновения мегацунами.
Огромная масса льда, камней и земли (объемом около 300 миллионов кубических метров) с ледника ринулась вниз, обнажая горные склоны. Землетрясение разрушило многочисленные постройки, в земле образовались трещины, сползло побережье. Движущаяся масса обрушилась на северную часть бухты, завалила ее, а потом еще вползла на противоположный склон горы, содрав с него лесной покров на высоту более трехсот метров. Оползень породил гигантскую волну, которая буквально вынесла бухту Литуйя в сторону океана. Волна была так велика, что перехлестнула целиком через всю отмель в устье бухты.
Один баркас был высоко поднят, легко перенесен через отмель и сброшен в океан. В тот момент, когда баркас переносило через отмель, находящиеся на нем рыбаки видели под собой стоящие деревья. Волна буквально перебросила людей через остров в открытое море. Во время кошмарной скачки на гигантской волне суденышко колотило о деревья и обломки. Баркас затонул, но рыбаки просто чудом уцелели и через два часа были спасены. Из двух других баркасов один благополучно выдержал волну, но другой потонул, а находившиеся на нем люди пропали без вести.
Миллер обнаружил, что деревья, растущие на верхней границе обнаженной площади, чуть ниже 600 м над заливом, согнуты и сломаны, их поваленные стволы направлены к вершине горы, однако корни не вырваны из почвы. Что-то толкнуло эти деревья вверх. Огромная сила, свершившая это, не могла быть ничем иным, как верхом гигантской волны, которая захлестнула гору в тот июльский вечер 1958 года».
Мистер Ховард Дж. Ульрих на своей яхте, которая называется «Эдри», вошел в акваторию залива Литуйя около восьми вечера и стал на якорь на девятиметровой глубине в маленькой бухточке на южном берегу. Ховард рассказывает, что внезапно яхта начала сильно раскачиваться. Он выбежал на палубу и увидел, как в северо-восточной части залива скалы пришли в движение из-за землетрясения и в воду начала падать огромная глыба породы. Примерно через две с половиной минуты после землетрясения он услышал оглушающий звук от разрушения скальной породы.
«Мы точно видели, что волна пошла со стороны бухты Гильберта, точно перед тем, как закончилось землетрясение. Но сначала это была не волна. Сначала это было больше похоже на взрыв, как будто бы ледник раскалывался на части. Волна вырастала из поверхности воды, поначалу ее почти не было видно, кто бы мог подумать, что потом вода поднимется на полукилометровую высоту».
Ульрих рассказал, что он наблюдал весь процесс развития волны, которая достигла их яхты за очень короткое время — что-то около двух с половиной или трех минут с тех пор, как ее впервые можно было заметить. « Поскольку нам не хотелось потерять якорь, мы полностью вытравили якорную цепь (примерно 72 метра) и запустили двигатель. На полпути между северо-восточным краем залива Литуйя и островом Сенотаф можно было видеть стену воды тридцатиметровой высоты, которая простиралась от одного берега до другого. Когда волна подошла к северной части острова, она разделилась на две части, но, пройдя южную часть острова, волна снова стала единым целым. Она была гладкой, только сверху был небольшой гребешок. Когда эта водяная гора подошла к нашей яхте, ее фронт был достаточно крутой и высота его была от 15 до 20 метров. Перед тем как волна пришла в то место, где находилась наша яхта, мы не ощущали никакого понижения воды или иных изменений, за исключением легкой вибрации, которая передавалась по воде от тектонических процессов, которые начали действовать во время землетрясения. Как только волна подошла к нам и начала поднимать нашу яхту, якорная цепь сильно затрещала. Яхту понесло по направлению к южному берегу и затем, на обратном ходе волны, по направлению к центру залива. Вершина волны была не очень широкой, от 7 до 15 метров, и задний фронт был менее крутой, чем передний.
Когда гигантская волна пронеслась мимо нас, поверхность воды вернулась к своему нормальному уровню, однако мы могли наблюдать вокруг яхты множество турбулентных завихрений, а также беспорядочных волн шестиметровой высоты, которые перемещались от одного берега залива к другому. Эти волны не образовывали сколько-нибудь заметного движения воды от устья залива к его северо-восточной части и обратно».
Через 25-30 минут поверхность залива успокоилась. Вблизи берегов можно было видеть множество бревен, веток и вырванных с корнями деревьев. Весь этот хлам потихоньку дрейфовал в сторону центра залива Литуйя и к его устью. Фактически в ходе всего инцидента Ульрих не утратил контроль над яхтой. Когда в 11 вечера «Эдри» подошла ко входу в залив, там можно было наблюдать нормальное течение, которое обычно вызвано суточным отливом океанской воды.
Другие очевидцы катастрофы, супружеская чета Свенсон на яхте под названием «Бэджер», вошли в залив Литуйя около девяти вечера. Сначала их судно подошло к острову Сенотаф, а затем вернулось в бухту Анкоридж на северном берегу залива, недалеко от его устья (см. карту). Свенсоны стали на якорь на глубине около семи метров и отправились спать. Сон Уильяма Свенсона был прерван из-за сильной вибрации корпуса яхты. Он побежал в рубку управления и стал хронометрировать происходящее. Немногим более минуты от того момента, когда Уильям впервые почувствовал вибрацию, и, вероятно, перед самым концом землетрясения, он посмотрел в сторону северо-восточной части залива, которая была видна на фоне острова Сенотаф. Путешественник увидел нечто, которое он принял сначала за ледник Литуйя, который поднялся в воздух и начал двигаться навстречу наблюдателю. « Казалось, что эта масса твердая, но она прыгала и покачивалась. Перед этой глыбой в воду постоянно падали большие куски льда». Через короткое время «ледник исчез из поля зрения, и вместо него в том месте появилась большая волна и пошла в направлении косы Ла Гаусси, как раз туда, где стояла на якоре наша яхта». Кроме того, Свенсон обратил внимание на то, что волна затопила берег на очень заметной высоте.
Когда волна прошла остров Сенотаф, ее высота была около 15 метров по центру залива и плавно уменьшалась вблизи берегов. Она проходила остров приблизительно через две с половиной минуты после того, как ее можно было впервые заметить, и достигла яхты «Бэджер» еще через одиннадцать с половиной минут (примерно). Перед приходом волны Уильям, также как и Ховард Ульрих, не заметил никакого понижения уровня воды или каких-нибудь турбулентных явлений.
Яхту «Бэджер», которая все еще стояла на якоре, подняло волной и понесло в сторону косы Ла Гаусси. Корма яхты при этом находилась ниже гребня волны, так что положение судна напоминало доску для серфинга. Свенсон посмотрел в этот момент на то место, где должны были быть видны деревья, произрастающие на косе Ла Гаусси. В тот момент они были скрыты водой. Уильям отметил, что над макушками деревьев находился слой воды, равный примерно двум длинам его яхты, около 25 метров. Пройдя косу Ла Гаусси, волна очень быстро пошла на спад.
В том месте, где стояла яхта Свенсона, уровень воды начал понижаться, и судно ударилось о дно залива, оставшись на плаву недалеко от берега. Через 3-4 минуты после удара Свенсон увидел, что вода продолжает течь над косой Ла Гаусси, пронося бревна и другие обломки лесной растительности. Он не был уверен, что это не было второй волной, которая могла бы перенести яхту через косу в залив Аляска. Поэтому супруги Свенсон оставили свою яхту, перебравшись на небольшую шлюпку, с которой их подобрало рыболовецкое судно пару часов спустя.
Во время происшествия в заливе Литуйя было и третье судно. Оно стояло на якоре у входа в бухту и было потоплено огромной волной. Никто из находившихся на борту людей не выжил, погибших, предположительно, двое.
Что же произошло 9 июля 1958 года? В тот вечер огромная скала обрушилась в воду с крутого обрыва, возвышающегося над северо-восточным берегом бухты Гильберта. Область обрушения помечена на карте красным цветом. Удар неимоверной массы камней с очень большой высоты вызвал небывалое цунами, которое стерло с лица земли все живое, что находилось на всем протяжении берега залива Литуйя вплоть до косы Ла Гаусси. После прохождения волны по обоим берегам залива не осталось не только растительности, но даже почвы, на поверхности берега была голая скальная порода. Область повреждения показана на карте желтым цветом.
Цифры вдоль берега залива обозначают высоту над уровнем моря края поврежденного участка суши и примерно соответствуют высоте прошедшей здесь волны.