Как образуются гигантские волны и почему корабли в открытом море их не боятся

Цунами — это волны большой длины, возникающие при сильных подводных и прибрежных землетрясениях или вследствие вулканических извержений. Они крайне опасны для всех, кто находится на берегу, зато безопасны для тех, кто находится в открытом море. Почему?

Объясняем, где лучше спасаться от разрушительного цунами и почему

Цунами — длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды. Землетрясения, извержения вулканов и подводные взрывы, оползни, ледники, метеориты — всё это обладает достаточным потенциалом, чтобы вызвать цунами. Первое предположение о том, что цунами связано с подводными землетрясениями, было высказано ещё древнегреческим историком Фукидидом. Подводное землетрясение является причиной около 85% всех цунами.

При землетрясении под водой происходит взаимное смещение дна по вертикали: часть дна опускается, а часть поднимается. Поверхность воды приходит в колебательное движение по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню, и тем самым порождает серию волн. Далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами – как правило, для этого нужен неглубоко расположенный очаг и необходимо, чтобы подводный толчок вошёл в резонанс с волновыми колебаниями.

Около 7% всех цунами вызваны оползнями, а вулканические извержения становятся причиной около 5% цунами. Крупные подводные извержения обладают таким же эффектом, что и землетрясения — при сильных вулканических взрывах образуются не только волны от взрыва, но и заполнение водой полости от извергнутого материала, вследствие чего возникает длинная волна.

Вызвать цунами может и подводный ядерный взрыв – правда, для дальнего распространения волны нужно вытеснить или поглотить некоторый объём воды, поэтому волны от подводных оползней и взрывов всегда имеют локальный характер. Падение крупного метеорита диаметром в сотни метров создаст чрезвычайно высокую волну, однако круговая волна от точечного источника быстро потеряет свою энергию и скорее всего не нанесет суше существенного вреда.

Из-за деформации участков дна опирающийся на них столб воды также смещается, образуя волну. Её высота колеблется в пределах от 1 до 5 метров, но у побережья она может достигать 10 метров, а в бухтах – даже выше 50 метров. Однако вдали от берега волны, располагающиеся широким фронтом, имеют высоту всего 1–2 метра, поэтому они не только не опасны, но и практически незаметны для кораблей. Поэтому спасаться от цунами, как ни странно, лучше в море.

Причины образования цунами

Ядерное испытание США «Hardtack Umbrella» бомбы мощностью 20 КТ в ТЭ в Тихом океане на фоне судна.

Точный ответ

Слово «цунами» происходит от японского языка. « Цу» означает гавань, а «нами» — волны.

Цунами — это, по сути, огромные и длинные волны, возникающие в результате внезапного перемещения воды в океане. Это смещение может быть вызвано другими бедствиями, такими как землетрясение, оползни и многое другое.

Цунами, как правило, чрезвычайно опасны и опасны для жизни. Цунами способны убить тысячи людей и уничтожить большой участок земли вместе со зданиями, домами и многим другим.

Землетрясение, как следует из его названия, в основном происходит, когда земля неконтролируемо трясется в результате того, что два блока земли внезапно смещаются друг относительно друга.

Как образуются гигантские волны и почему корабли в открытом море их не боятся

Как долго цунами после землетрясения?

Термин «цунами» используется для описания серии очень длинных и больших волн. Цунами вызывается внезапным перемещением воды внутри океана. Это внезапное смещение может быть результатом землетрясений, извержений вулканов, оползней и многих других событий.

Эти бедствия генерируют такое огромное количество силы, что вызывают волны в океане, которые распространяются во всех возможных направлениях, вдали от источника силы.

Отличие цунами от ветровой волны состоит в том, что ветровая волна проходит только через самый верхний слой океана, а цунами проходит через всю толщу воды в океане, от дна до поверхности.

Большинство цунами являются результатом сильных землетрясений. Это подтверждается исследованиями из Глобальной базы данных исторических цунами, в которых говорится, что более 80% потенциальных цунами были вызваны землетрясениями, начиная с 1900 года.

Земная кора расколота на множество частей, которые называются тектоническими плитами. Эти тектонические плиты имеют тенденцию постоянно двигаться и тереться друг о друга, когда встречаются. Границы, на которых они это делают, называются разломами. Когда тектонические плиты скользят друг мимо друга и вступают в контакт с грубыми скалами посередине, тектонические плиты могут треснуть еще больше. Это создает больше ошибок.

Иногда давление в области разлома становится слишком сильным, чтобы удержаться вместе, и скалы вблизи разлома разрываются на части с большой скоростью. Когда две плиты по обе стороны от разлома разделяются, чтобы высвободить накопленное давление, высвобождаемая энергия затем достигает поверхности и вызывает землетрясение.

Когда землетрясение происходит у берега в море, цунами требуется не менее нескольких часов, чтобы достичь суши.

Когда землетрясение происходит локально, то цунами может возникнуть где угодно от 5 до 30 минут после землетрясения.

Почему цунами после землетрясения длится так долго?

Цунами, вызванные землетрясениями, считаются самыми сильными цунами. Наиболее опасные цунами обычно возникают в результате неглубоких, но сильных землетрясений. Эти землетрясения обычно имеют либо линию разлома, либо эпицентр, который находится на дне океана или поблизости.

Землетрясения такого типа обычно происходят в местах с тектонической субдукцией границ. Это приводит к частым столкновениям тектонических плит. При столкновении они скользят друг мимо друга с такой силой, что большие участки дна океана могут сместиться или наклониться. Это вертикальное смещение в океане может сильно повлиять на толщу океана, вызывая цунами.

Эти волны обладают такой большой энергией и силой, что могут двигаться с очень высокой скоростью и преодолевать большие расстояния.

Цунами может перемещаться по морю со скоростью до 500 миль в час. В этот момент они будут не очень высокими. Но когда они выходят на мелководье, расположенное у береговой линии, их скорость снижается до 20-30 миль в час. Однако их высота может резко увеличиться, и они становятся более энергичными, потому что их потоки становятся сильнее.

Вот почему цунами, вызванные оффшорными землетрясениями, дольше достигают суши, в то время как локальные землетрясения вызывают цунами, которые достигают даже менее 5 минут.

Цунами чрезвычайно разрушительны, так как их объем и скорость намного больше, чем у обычных волн. Они могут уносить автомобили, втягивать людей, разрушать здания и многое другое.

Поэтому всегда лучше прислушиваться к предупреждениям о цунами и эвакуироваться, пока не стало слишком поздно.

Заключение

В заключение мы можем понять, что продолжительность между землетрясением и возникшим цунами сильно зависит от того, где именно произошло землетрясение. Если землетрясение происходит в море, то цунами обычно проходит через несколько часов, прежде чем оно достигнет суши.

Если землетрясение происходит на море, у вас есть от 5 до 30 минут, прежде чем цунами достигнет побережья.

Цунами, которое произошло в 2004 году на Суматре, Индонезия, считается одним из самых страшных цунами в истории, поскольку оно унесло жизни около 230,000 2011 человек. Другим примером является цунами XNUMX года, которое произошло на северном побережье Тихого океана в Японии.

Наиболее крупные цунами

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.

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.

Крупнейшее на Аляске землетрясение (магнитудой 9,2), произошедшее в проливе Принца Уильяма, вызвало цунами из нескольких волн, с наибольшей зафиксированной высотой (в момент появления) — 67 метров. В результате катастрофы (в основном, из-за цунами) по разным оценкам погибло от 120 до 150 человек.

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.

Распространение цунами по Индийскому океану

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.

В 00:58 произошло мощнейшее землетрясение — второе по мощности из всех зарегистрированных (магнитудой 9,3), вызвавшее самое смертоносное 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.

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

По состоянию на 2 июля 2011 года официальное число погибших в результате землетрясения и цунами в Японии составляет 15 524 человек, 7 130 человек числятся пропавшими без вести, 5 393 человек ранены.

Нанесённый ущерб и жертвы

На Шри-Ланке цунами стали причиной крупнейшей в мировой истории железнодорожной катастрофы (1700 погибших)

На юго-западном побережье Шри-Ланки волны высотой 7—9 метров уничтожили находящийся близ побережья переполненный пассажирский поезд «Samudra Devi», в результате чего погибли около 1700 человек — крупнейшая железнодорожная катастрофа в мировой истории.

Критическое положение было объявлено в Шри-Ланке, Индонезии и на Мальдивах. О ОН объявила, что текущая спасательная операция будет самой дорогостоящей из всех проводившихся когда-либо. Генеральный секретарь ООН Кофи Аннан заявил, что реконструкция займёт пять-десять лет. Правительства и неправительственные организации опасались, что в финале список погибших может удвоиться в результате болезней.

Страны, наиболее пострадавшие от цунами и землетрясения

Последующие толчки и другие землетрясения

Карта афтершоков с 26 декабря 2004 по 10 января 2005 года

Когда волна попадает на мелководье, она замедляется, а ее амплитуда (высота) увеличивается.

Распространение волн цунами на Тихом океане. Землетрясение в Японии (2011)

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 стран 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 (англ. 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 большое значение имеет законодательная база по застройке прибрежной зоны.

Локальные цунами: предупреждение и уменьшение риска: Сборник статей / Под ред. Б. В. Левина, М. А. Носова. — М.: Янус-К, 2002.
Шойгу С. К., Кудинов С. М., Неживой А. Ф. и др. Катастрофические природные явления. М ЧС России, 1997.

Признаки появления цунами

Резкие вертикальные толчки морского дна на несколько метров при землетрясении вызвали перемещение огромных масс воды, что выразилось в цунами, достигшем побережий Индийского океана. Цунами, вызывающее повреждения очень далеко от места своего возникновения, обычно называют «телецунами», и они чаще возникают от вертикального смещения морского дна, нежели от горизонтального смещения (Earthquakes and tsunamis, Lorca et al.).

Волновое поле цунами для Суматра-Андаманского землетрясения 2004 г.

Так как разлом в 1200 километров был расположен примерно в направлении север-юг, то наибольшей силы волны цунами достигали в направлении восток-запад. Бангладеш, расположенный на северном окончании Бенгальского залива, получил самые незначительные повреждения, несмотря на то, что расположен достаточно низко над уровнем моря.

Побережья, которые имеют естественную земную преграду перед волнами цунами, в большинстве своём остались незадетыми; однако, волны цунами иногда могут дифрагировать вокруг таких земных преград. Так, индийский штат Керала пострадал от цунами, хотя и расположен на западном побережье Индии; западное побережье Шри-Ланки также сильно пострадало от цунами. Кроме того, большое удаление от места возникновения волн также не гарантирует безопасность; Сомали пострадала намного больше, чем Бангладеш, хотя и находится намного дальше.

Деревня в руинах недалеко от побережья Суматры

Знаки и предупреждения

Мале, столица Мальдив, сильно пострадала при цунами

Пострадавшие в результате бедствия страны

Землетрясение и вызванное им цунами нанесли урон многим странам Юго-Восточной Азии — Индонезии (особенно провинции Ачех и городу Банда-Ачех), Шри-Ланке, Таиланду, Мальдивам, Мьянме, Малайзии, а также ряду африканских государств — Сомали, Мадагаскару, Кении, ЮАР. Множество граждан из других стран, в особенности Австралии и стран Европы, проводили отпуск в регионе бедствия.

Как образуются гигантские волны и почему корабли в открытом море их не боятся

Почему перед ударом цунами вода отступает от берегов