Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Цунамі


20110311Houshu.ogg

План:


Введення

Цунамі

Цунамі ( яп. 津 波 , Де - "Порт, затока", - "Хвиля") - довгі хвилі, породжувані потужним впливом на всю товщу води в океані або іншому водоймищі. Причиною більшості цунамі є підводні землетрусу, під час яких відбувається різке зміщення (підняття або опускання) ділянки морського дна. Цунамі утворюються при землетрусі будь-якої сили, але великої сили досягають ті, які виникають через сильних землетрусів (з магнітудою більше 7). У результаті землетрусу поширюється кілька хвиль. Більше 80% цунамі виникають на периферії Тихого океану. Перше наукове опис явища дав Хосе де Акоста в 1586 в Лімі, Перу після потужного землетрусу, тоді цунамі висотою 25 метрів увірвалося на сушу на відстань 10 км.

У відкритому океані хвилі цунамі поширюються зі швидкістю \ Sqrt {g \ cdot H} , Де g - прискорення вільного падіння, а H - Глибина океану (так зване наближення дрібної води, коли довжина хвилі значно більше глибини). При середній глибині 4000 метрів швидкість поширення виходить 200 м / с або 720 км / год. У відкритому океані висота хвилі рідко перевищує один метр, а довжина хвилі (відстань між гребенями) досягає сотень кілометрів, і тому хвиля не небезпечна для судноплавства. При виході хвиль на мілководді, поблизу берегової риси, їх швидкість і довжина зменшуються, а висота збільшується. Біля берега висота цунамі може досягати декількох десятків метрів. Найбільш високі хвилі, до 30-40 метрів, утворюються у крутих берегів, в клиноподібних бухтах і у всіх місцях, де може статися фокусування. Райони узбережжя із закритими бухтами є менш небезпечними. Цунамі зазвичай проявляється як серія хвиль, так як хвилі довгі, то між парафіями хвиль може проходити більше години. Саме тому не варто повертатися на берег після відходу чергової хвилі, а варто почекати кілька годин.

20110311Houshu.ogg
Поширення хвиль цунамі на Тихому океані, Землетрус в Японії (2011).

1. Причини утворення цунамі

1.1. Найбільш поширені причини

  • Підводне землетрус (близько 85% усіх цунамі). При землетрусі під водою утворюється вертикальна переміщення дна: частина дна опускається, а частина підводиться. Поверхня води приходить в коливальний рух по вертикалі, прагнучи повернутися до початкового рівня, - середнього рівня моря, - і породжує серію хвиль. Далеко не кожне підводний землетрус супроводжується цунамі. Цунамігенним (тобто породжує хвилю цунамі) зазвичай є землетрус з неглибоко розташованим вогнищем. Проблема розпізнавання цунамігенності землетрусу досі не вирішена, і служби попередження орієнтуються на магнітуду землетрусу. Найбільш сильні цунамі генеруються в зонах субдукції.
  • Зсуви. Цунамі такого типу виникають частіше, ніж це оцінювали в ХХ столітті (близько 7% усіх цунамі). Найчастіше землетрус викликає зсув і він же генерує хвилю. 9 липня 1958 в результаті землетрусу на Алясці в бухті Літуйя виник зсув. Маса льоду і земних порід обрушилася з висоти 1100 м. Утворилася хвиля, що досягла на протилежному березі бухти висоти більше 524 м. [1] [2] Подібного роду випадки дуже рідкісні і, звичайно, не розглядаються як еталон. Але набагато частіше відбуваються підводні зсуви в дельтах річок, які не менш небезпечні. Землетрус може бути причиною зсуву та, наприклад, в Індонезії, де дуже велике шельфове осадконакопление, зсувні цунамі особливо небезпечні, тому що трапляються регулярно, викликаючи локальні хвилі висотою понад 20 метрів.
  • Вулканічні виверження (близько 5% усіх цунамі). Великі підводні виверження мають такий же ефект, що і землетруси. При сильних вулканічних вибухах утворюються не тільки хвилі від вибуху, але вода також заповнює порожнини від виверженого матеріалу або навіть кальдеру, в результаті чого виникає довга хвиля. Класичний приклад - цунамі, що утворилося після виверження Кракатау в 1883. Величезні цунамі від вулкана Кракатау спостерігалися в гаванях всього світу і знищили в цілому 5000 кораблів, загинуло 36 000 чоловік.

1.2. Інші можливі причини

  • Людська діяльність. У наш вік атомної енергії у людини в руках з'явився засіб викликати струсу, раніше доступні лише природі. В 1946 США виробили в морській лагуні глибиною 60 м підводний атомний вибух з тротиловим еквівалентом 20 тис. тонн. Виникла при цьому хвиля на відстані 300 м від вибуху піднялася на висоту 28,6 м, а в 6,5 км від епіцентру ще сягала 1,8 м. Але для далекого розповсюдження хвилі потрібно витіснити або поглинути деякий об'єм води, і цунамі від підводних зсувів і вибухів завжди несуть локальний характер. Якщо одночасно провести вибух декількох водневих бомб на дні океану, уздовж якої-небудь лінії, то не буде жодних теоретичних перешкод до виникнення цунамі, такі експерименти проводилися, але не привели до яких-небудь істотних результатів у порівнянні з більш доступними видами озброєнь. В даний час будь-які підводні випробування атомної зброї заборонені серією міжнародних договорів.
  • Падіння великого небесного тіла може викликати величезне цунамі, тому що, маючи величезну швидкість падіння (десятки кілометрів в секунду), дані тіла мають також колосальну кінетичну енергію, а маса їх може досягати мільярди тонн. Ця енергія буде передана воді, наслідком чого і буде хвиля.
  • Вітер може викликати великі хвилі (приблизно до 20 м), але такі хвилі не є цунамі, так як вони короткоперіодні і не можуть викликати затоплення на березі. Однак можливе утворення метео-цунамі при різкій зміні тиску або при швидкому переміщенні аномалії атмосферного тиску. Таке явище спостерігається на Балеарських островах і називається ріссага (en: Rissaga).

2. Ознаки появи цунамі

  • Раптовий швидкий відхід води від берега на значну відстань і осушення дна. Чим далі відступило море, тим вище можуть бути хвилі цунамі. Люди, що знаходяться на березі і не знають про небезпеку, можуть залишитися з цікавості або для збирання риби і черепашок. У даному випадку необхідно якомога швидше покинути берег і віддалитися від нього на максимальну відстань - таким правилом слід керуватися, перебуваючи, наприклад, в Японії, на Індоокеанском узбережжі Індонезії, Камчатці. У разі телецунамі хвиля зазвичай підходить без відступу води.
  • Землетрус. Епіцентр землетрусу знаходиться, як правило, в океані. На березі землетрус зазвичай набагато слабкіше, а часто його немає взагалі. У цунамоопасних регіонах є правило, що якщо відчувається землетрус, то краще піти далі від берега і при цьому забратися на пагорб, таким чином заздалегідь підготуватися до приходу хвилі.
  • Незвичайний дрейф льоду та інших плаваючих предметів, утворення тріщин в припав.
  • Величезні взброси у крайок нерухомого льоду і рифів, освіта штовханини, течій.

3. Небезпека цунамі

Цунамі

Може бути незрозумілим, чому цунамі висотою кілька метрів виявилося катастрофічним, в той час, як хвилі тієї ж (і навіть значно більшою) висоти, що виникли під час шторму, до жертв і руйнувань не приводять. Можна назвати кілька чинників, які призводять до катастрофічних наслідків:

  • Висота хвилі біля берега в разі цунамі, взагалі кажучи, не є визначальним фактором. Залежно від конфігурації дна біля берега, явище цунамі може пройти зовсім без хвилі, у звичайному розумінні, а як серія стрімких припливів і відливів, що також може привести до жертв і руйнувань.
  • Під час шторму в рух приходить лише поверхневий шар води. Під час цунамі - вся товща води, від дна до поверхні. При цьому на берег при цунамі вихлюпується обсяг води, в тисячі разів перевищує штормові хвилі. Варто також врахувати той факт, що довжина гребеня штормових хвиль не перевищує 100-200 метрів, при цьому у цунамі довжина гребеня поширюється по всьому узбережжю, а це не одна тисяча кілометрів.
  • Швидкість хвиль цунамі, навіть біля берега, перевищує швидкість вітрових хвиль. Кінетична енергія у хвиль цунамі також в тисячі разів більше.
  • Цунамі, як правило, породжує не одну, а кілька хвиль. Перша хвиля, не обов'язково найбільша, як би змочує поверхню, зменшуючи опір для подальших хвиль.
  • При штормі хвилювання наростає поступово, люди зазвичай встигають відійти на безпечну відстань до приходу великих хвиль. Цунамі приходить раптово.
  • Сила цунамі може зрости в гавані - там, де вітрові хвилі послаблюються, а отже, житлові споруди можуть стояти біля самого берега.
  • Відсутність у населення елементарних знань про можливу небезпеку. Так, під час цунамі 2004 року, коли море відступило від берега, багато місцевих жителів залишалися на березі - з цікавості або з бажання зібрати не встигла піти рибу. Крім того, після першої хвилі багато поверталися до своїх домівок - оцінити збиток або намагатися знайти близьких, не знаючи про подальші хвилях.
  • Система оповіщення про цунамі є не скрізь і спрацьовує не завжди.
  • Руйнування берегової інфраструктури посилює лихо, додаючи катастрофічні техногенні і соціальні чинники. Затоплення низовин, долин річок призводить до засолення грунтів.

4. Системи попередження цунамі

Системи попередження цунамі будуються головним чином на обробці сейсмічної інформації. Якщо землетрус має магнітуду більше 7,0 (в пресі це називають балами за шкалою Ріхтера) і центр розташований під водою, то подається попередження про цунамі. Залежно від регіону і заселеності берегів умови вироблення сигналу тривоги можуть бути різними.

Друга можливість попередження про цунамі це попередження "за фактом" - спосіб більш надійний, так як практично відсутні помилкові тривоги, але часто таке попередження може бути вироблено занадто пізно. Попередження за фактом корисно для телецунамі - глобальних цунамі, що впливають на весь океан і приходять на інші кордони океану через кілька годин. Так, індонезійське цунамі в грудні 2004 року для Африки є телецунамі. Класичним випадком є ​​Алеутські цунамі - після сильного запліску на Алеути можна очікувати істотний запліску на Гавайських островах. Для виявлення хвиль цунамі у відкритому океані використовуються придонні датчики гідростатичного тиску. Система попередження, заснована на таких датчиках з супутниковим зв'язком з приповерхневого буя, розроблена в США, називається DART (en: Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis). Виявивши хвилю тим або іншим чином, можна досить точно визначити час її прибуття в різні населені пункти.

Суттєвим моментом системи попередження є своєчасне розповсюдження інформації серед населення. Дуже важливо, щоб населення являло, яку загрозу несе з собою цунамі. В Японії є безліч освітніх програм з природних катастроф, а в Індонезії населення в основному не знайоме з цунамі, що й стало основною причиною великої кількості жертв у 2004 році. Також важливе значення має законодавча база щодо забудови прибережної зони.


5. Найбільш великі цунамі

5.1. XX століття

Викликано потужним землетрусом (оцінка магнітуди за різними джерелами коливається від 8,3 до 9), яке відбулося в Тихому океані в 130 кілометрах від узбережжя Камчатки. Три хвилі заввишки до 15-18 метрів (за різними джерелами) знищили місто Північно-Курильськ і завдали шкоди ряду інших населених пунктів. За офіційними даними, загинуло більше двох тисяч чоловік.

Викликано землетрусом з магнітудою 9,1, що стався на Андреяновскіх островах ( Аляска), яке викликало дві хвилі, з середньою висотою хвиль 15 і 8 метрів відповідно. Крім того в результаті землетрусу прокинувся вулкан Всевідова, розташований на острові Умнак і не вивергався близько 200 років. У катастрофі загинуло більше 300 осіб.

  • 9.07.1958 затоку Літуйя, (південний захід Аляски, США).

Землетрус, що стався на північ від затоки (на розломі Феруетер), ініціювало сильний зсув на схилі розташованої над бухтою Літуйя гори (близько 300 мільйонів кубічних метрів землі, каміння та льоду). Вся ця маса завалила північну частину бухти і викликала величезну хвилю рекордної висоти 52,4 метра (або 172,4 фута) [3] [4], що рухається зі швидкістю 160 км / ч.

  • 28.03.1964 Аляска, (США).

Найбільше на Алясці землетрус (магнітудою 9,2), що сталася в протоці Принца Вільяма, викликало цунамі з декількох хвиль, з найбільшою висотою - 67 метрів. У результаті катастрофи (в основному, через цунамі) за різними оцінками загинуло від 120 до 150 осіб.

Землетрус з магнітудою 7,1, який стався на північно-західному узбережжі острова Нова Гвінея, викликало потужний підводний обвал, що породив цунамі, в результаті якого загинуло понад 2000 чоловік.


5.2. XXI століття

Поширення цунамі по Індійському океану

В 110 км від узбережжя півострова Киї і в 130 км від узбережжя префектури Коті сталися два сильні землетруси (магнітудою до 6,8 і 7,3 відповідно), що викликали цунамі, з висотою хвиль до одного метра. Постраждало кілька десятків людей.

В 00:58 відбулося потужний землетрус - друге за потужністю з усіх зареєстрованих (магнітудою 9,3), що викликало найпотужніше з усіх відомих цунамі. Від цунамі постраждали країни Азії ( Індонезія - 180 тис. осіб, Шрі-Ланка - 31-39 тис. чоловік, Таїланд - понад 5 тис. осіб тощо) і африканська Сомалі. Загальна кількість загиблих перевищила 235 тис. осіб.

Землетрус магнітудою 6,8 викликав цунамі з висотою хвилі 30-50 см. Однак, завдяки своєчасному попередженню, населення з небезпечних районів було евакуйовано.

Викликано землетрусом магнітудою 8, що стався в південній частині Тихого океану. Хвилі в кілька метрів висотою досягли і Нової Гвінеї. Жертвами цунамі стали 52 людини.

Найсильніший землетрус магнітудою 9,0 з епіцентром, що знаходяться в 373 км на північний схід від Токіо, викликало цунамі з висотою хвилі, що перевищувала 40 метрів. За отриманими даними, гіпоцентр землетрусу знаходився на глибині 32 км [5]. Осередок землетрусу знаходився на схід від північної частини острова Хонсю і простягався на відстань близько 500 км, що видно з карти афтершоков. Крім того, землетрус і слідом за ним цунамі стали причиною аварії на АЕС Фукусіма I. Станом на 2 липня 2011 офіційна кількість загиблих в результаті землетрусу і цунамі в Японії становить 15 524 людини, 7 130 осіб числяться зниклими без вісті, 5393 чоловік поранені.


5.3. Суперцунамі

Деякими фахівцями висловлюється думка, що головною причиною, що викликає особливо сильні, супер-, цунамі - це падіння на поверхню планети небесних тіл. На їхню думку простежується закономірність в різких кліматичних змінах на кордоні плейстоцену і голоцену і падінням великих метеоритів на земну поверхню і в акваторію океанів [6]. У їхніх дослідженнях представлені геологічні, археологічні та історичні свідчення трьох найбільших кліматичних катастроф, можливо відбувалися на Землі 12,900, 4300-4500 років тому і в 536-540 рр.. нашої ери [7]. Для вивчення проблеми космогенних цунамі була створена міжнародна наукова група " Holocene Impact Working Group ".


Джерела

  • Пеліновскій Е. Н. Гідродинаміка хвиль цунамі / ІПФ РАН. Нижній Новгород, 1996. 277 с.
  • Локальні цунамі: попередження та зменшення ризику, збірник статей. / За редакцією Левіна Б. В., Носова М. А. - М.: Янус-К, 2002
  • Левін Б. В., Носов М. А. Фізика цунамі і споріднених явищ в океані. М.: Янус-К, 2005

7. Цунамі в мистецтві

(Шойгу С. К., Кудінов С. М., Неживий О. Ф., Ножовий С. А., під загальною редакцією Воробйова Ю. Л.), виданого МНС Росії в 1997 році.


Примітки

  1. Тегюль Марі Цунамі: велика хвиля, заливающая Бухту. - Zhurnal.lib.ru/t/tegjulx_m/pers28.shtml
  2. Biggest Tsunami, Lituya Bay Tsunami - www.extremescience.com / BiggestWave.htm
  3. Цунамі на Алясці в 1957 і 1958 рр. - katastroffi.narod.ru/tsunamy/ts-alyaska57-58.html
  4. [МЕГА цунамі від 9 липня 1958 року в Літуйя Бей, Аляска http://www.drgeorgepc.com/Tsunami1958LituyaB.html - www.drgeorgepc.com/Tsunami1958LituyaB.html]
  5. Magnitude 9.0 - NEAR THE EAST COAST OF HONSHU, JAPAN - earthquake.usgs.gov/earthquakes/recenteqsww/Quakes/usc0001xgp.php
  6. А. С. Алексєєв, В. К. Гусяк. ПРО МОЖЛИВІСТЬ космогенних ЦУНАМІ У СВІТОВОМУ ОКЕАНІ -
  7. Гусяк В. К. Від Тунгуски до Чікскулуба. "Наука в Сибіру" № 43 (2828), 27 жовтня 2011 - www.sbras.ru/HBC/hbc.phtml?13 610 1

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Цунамі в Північно-Курильські у 1952 році
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru