00-skizze-tsu1

В японском языке иероглиф «цу» – это залив или бухта, «нами» – волна. Вместе оба иероглифа переводятся как «волна, заливающая бухту». Катастрофические последствия двух цунами, обрушившихся на берега Индийского океана в 2004 году и на Японию в 2011-м, наглядно продемонстрировали, что надёжной защиты от этого грозного явления природы по сей день не найдено…

Цунами – что это?

Вопреки бытующему мнению, цунами – это вовсе не одна исполинская волна, неожиданно налетающая на берег и сметающая всё на своём пути. На самом деле цунами – это серия морских гравитационных волн очень большой длины, возникающих в результате сдвига протяжённых участков дна при сильных подводных землетрясениях или, изредка, по другим причинам – в результате извержения вулканов, гигантских оползней, падения астероидов, подводных ядерных взрывов.


Как возникает цунами?

Наиболее часто встречающаяся причина цунами – вертикальная подвижка дна при подводных землетрясениях. Когда часть дна опускается, а часть приподнимается, масса воды приходит в колебательное движение. При этом поверхность воды стремится вернуться к исходному уровню — среднему уровню океана — и таким образом порождает серию волн.

Скорость распространения цунами при глубине моря в 4,5 км превышает 800 км/ч. Но высота волны в открытом море обычно невелика – менее метра, а расстояние между гребнями – несколько сотен километров, поэтому с палубы корабля или с самолёта цунами не так-то просто заметить. На океанских просторах для любого судна встреча с цунами не опасна. Зато при выходе волн на мелководье их скорость и длина уменьшаются, а высота резко возрастает. У берега высота волны нередко превышает 10 м, а в исключительных случаях достигает 30-40 м. Тогда удар стихии наносит прибрежным городам колоссальный урон.

Впрочем, нередко огромные разрушения наносят волны цунами и относительно небольшой высоты. На первый взгляд это кажется странным: почему внешне более грозные волны, возникающие во время шторма, не приводят к аналогичным жертвам? Дело в том, что кинетическая энергия цунами гораздо выше, чем у ветровых волн: в первом случае движется вся толща воды, а во втором – только поверхностный слой. В результате напор выплёскивающейся на сушу воды во время цунами во много раз выше, чем во время шторма.


Не стоит сбрасывать со счёта и ещё один фактор. При шторме волнение нарастает постепенно, и люди обычно успевают отойти на безопасное расстояние, прежде чем им начинает грозить опасность. Цунами же всегда приходит внезапно.

Сегодня известно около 1000 случаев цунами, из которых более ста имели катастрофические последствия. Географически самым опасным регионом считается периферия Тихого океана – там возникает примерно 80% всех цунами.

Полностью защитить берег от цунами невозможно, хотя в некоторых странах, особенно в Японии, пытались строить молы и волноломы с целью ослабить силу удара волн. Однако известны случаи, когда эти сооружения играли отрицательную роль: цунами разрушали их, и подхваченные потоками воды куски бетона лишь усугубляли повреждения на берегу. Не оправдались и надежды на защиту из посаженных вдоль берега деревьев. Чтобы погасить энергию волн, нужна слишком большая площадь лесопосадок, а таковой в большинстве прибрежных городов просто нет. Ну, а узкая полоска деревьев вдоль набережной никакого сопротивления цунами оказать не может.

Одной из важных мер защиты населения опасных регионов от разрушительных волн стала международная система предупреждения о цунами, созданная в Тихоокеанском регионе. В её работе принимают участие 25 государств, в том числе и Россия. Учёные разных стран на основе всестороннего анализа зон сильных землетрясений пытаются определить, являлись ли они причиной образования цунами в прошлом, и какова вероятность возникновения цунами в будущем. Главный исследовательский центр системы, расположенный на Гавайских островах в Гонолулу, непрерывно следит за сейсмической обстановкой и уровнем поверхности Тихого океана.


В нашей стране служба предупреждения о цунами Дальнего Востока состоит из трёх региональных служб: Камчатской, Сахалинской областей и Приморского края. В Камчатской области, в частности, работают станция цунами территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и сейсмическая станция Института физики Земли АН России.

Самые разрушительные цунами прошлого

Не исключено, что самый катастрофический случай цунами в истории человечества произошел в античные времена, хотя он дошёл до нас в виде мифов и преданий. Приблизительно в 1450 году до н.э. от гигантской волны, которую спровоцировал вулкан Санторини, погибла целая цивилизация. В 120 км от вулкана находится Крит, бывший в то время одной из самых могущественных держав Средиземноморья. Но цунами в один момент нанесло острову Крит колоссальный ущерб, от которого процветавшее прежде государство так и не смогло оправиться. Оно распалось, а многие его города оказались заброшены на две с половиной тысячи лет.

Гигантские волны цунами последовали за разрушительным землетрясением в Лиссабоне 1 ноября 1755 года. Очаг землетрясения, очевидно, находился на дне океана. Суммарное число жертв от волн и землетрясения оценивается приблизительно в 60 тысяч человек.

iv>

В 1883 году в результате серии извержений вулкана Кракатау в Индонезии образовалось мощное цунами, от которого больше всего пострадали острова Ява и Суматра. Волны высотой до 40 м стёрли с лица земли около 300 деревень, погибло более 36 тысяч человек. В районе города Телук Бетунг голландский военный корабль – канонерка «Berouw» – был заброшен вглубь суши на 3 км и оказался на склоне горы на высоте 9 м над уровнем моря. Сейсмические волны прошли два или три раза вокруг Земли, а от выброшенного в атмосферу пепла в Европе долго наблюдались необычные красные зори.

Самое разрушительное цунами ХХ века обрушилось на побережье Чили 22 мая 1960 года. В результате цунами и породившего его сильнейшего землетрясения магнитудой 9,5 балла по шкале Рихтера погибли 2000 человек, 3000 были ранены, два миллиона остались без крова, а причинённый ущерб составил 550 млн долларов США. В результате этого же цунами погибли 61 человек на Гавайях, 20 на Филиппинах, 3 на Окинаве и более 100 в Японии. Высота волн на острове Питкэрн достигала 13 м, на Гавайях – 12 м.

Самое необычное цунами

В 1958 году в заливе Литуйя на Аляске образовалось цунами, вызванное гигантским оползнем – около 81 млн т льда и твердой породы обрушилось в море вследствие произошедшего землетрясения. Волны достигали невероятной высоты 350-500 м – это самые большие волны из всех зарегистрированных в истории! Цунами смыло со склонов гор всю растительность. К счастью, берега залива были незаселёнными, и человеческие жертвы оказались минимальными – погибли всего два рыбака.


10а-1261928564_lituya_bay_05

Цунами на российском Дальнем Востоке

4 апреля 1923 года в Камчатском заливе произошло сильное землетрясение. Через 15-20 минут спустя к вершине залива подошла волна. На побережье были полностью разрушены два рыбозавода, сильно пострадал посёлок Усть-Камчатск. Лёд на реке Камчатке был взломан на протяжении 7 км. В 50 км к юго-западу от посёлка наблюдалась максимальная высота подъёма воды на побережье – до 30 м.

На территории России самое катастрофическое цунами произошло в ночь с 4 на 5 ноября 1952 года на дальневосточном острове Парамушир, где расположен город Северо-Курильск. Примерно в 4 утра начались сильнейшие подземные толчки. Через полчаса землетрясение прекратилось, и покинувшие жилища люди вернулись в свои дома. Лишь немногие оставались на улице и заметили приближающуюся волну. Они успели укрыться в сопках, но когда спустились вниз осматривать разрушения и разыскивать родных, на город обрушился второй, ещё более мощный водяной вал высотой около 15 м. Капитан одного буксира, стоявшего на рейде Северо-Курильска, рассказывал, что в ту ночь моряки ничего не заметили, а рано утром удивились большому количеству плававшего вокруг мусора и разных предметов. Когда утренний туман рассеялся, они увидели, что города на берегу не было.

>

В тот же день цунами достигло и берегов Камчатки и нанесло серьёзный ущерб ряду посёлков. Всего погибло более 2000 человек, однако в СССР вплоть до начала 1990-х годов о событиях той трагической ночи почти никто не знал.

Цунами, возникшее 23 мая 1960 года у берегов Чили, примерно через сутки достигло берегов Курил и Камчатки. Наибольший уровень подъёма воды составил 6-7 м, а на территории Халактырского пляжа у Петропавловска-Камчатского – 15 м. В бухтах Вилючинской и Русской были разрушены дома и смыты в море хозяйственные постройки.

Катастрофа в Индийском океане (2004 г.)

После землетрясения силой около 9 баллов по шкале Рихтера с эпицентром в Северной части острова Суматра в Индонезии, произошедшего в ночь на 26 декабря 2004 года Индийский океан накрыло мощнейшее цунами. Более чем 1000-километровая линия разлома, возникшая в результате движения больших пластов земной коры на дне океана, породила огромный выброс энергии. Волны обрушились на Индонезию, Шри-Ланку, Индию, Малайзию, Таиланд, Бангладеш, Мьянму, Мальдивские и Сейшельские острова и докатилась до Сомали, находящейся на расстоянии 5 тысяч км от эпицентра землетрясения. Жертвами цунами стали более 300 тысяч человек, в том числе иностранные туристы из многих стран, отдыхавшие в те дни в Индонезии и Таиланде. Больше всего погибших оказалось в Индонезии (более 180 тысяч) и Шри-Ланке (около 39 тысяч).


Столь многочисленные жертвы во многом объясняются отсутствием у местного населения элементарных знаний о грозящей опасности. Так, когда море отступило от берега, многие местные жители и туристы оставались на берегу — из любопытства или из желания собрать оставшуюся в лужах рыбу. Кроме того, после первой волны многие возвращались в свои дома — оценить ущерб или пытаться найти близких, не зная о том, что за первой волной последуют другие.

18-лодка стала памятником

Цунами в Японии (2011 г.)

Причиной цунами стало сильнейшее землетрясение магнитудой 9,0-9,1 балла, произошедшее 11 марта 2011 года в 14:46 по местному времени (8:46 по московскому времени). Центр землетрясения находился на глубине 32 км, в точке с координатами 38,322° с.ш. 142,369° в.д. восточнее острова Хонсю, в 130 км к востоку от города Сендай и в 373 км к северо-востоку от Токио. В Японии цунами вызвало массовые разрушения на восточном побережье. Максимальная высота волн наблюдалась в префектуре Мияги – 10 м. Цунами затопило аэропорт Сендай, смыло один пассажирский поезд, нанесло серьёзные повреждения АЭС Фукусима I. Только в Сендае цунами стало причиной гибели примерно 300 человек. Общий ущерб, нанесённый экономике страны, исчисляется сотнями миллиардов долларов.


По официальным данным число погибших в результате землетрясения и цунами составляло  15 892 человек, ещё 2576 человек числятся пропавшими без вести.  6152 человека получили серьёзные ранения. По неофициальным данным, число жертв значительно больше. По сообщениям СМИ только в городе Минамисанрику пропавшими без вести числятся 9500 человек.

Многочисленные фотодокументы рисуют поистине апокалиптическую картину разрушений:

23_MGYH

Fukushima's 2011 Tsunami and Nuclear Disaster Third Anniversary

JAPAN-QUAKE

25-j17_13416098


26-3904678-jorden-knkkede

27-Destruc-Jap

Houses swept out to sea burn following a tsunami and earthquake in Natori

29-reuters-id230108

29-ushima-40e497

Цунами наблюдалось на всём тихоокеанском побережье – от Аляски до Чили, но за пределами Японии оно выглядело значительно слабее. Сильнее всего пострадала туристическая инфраструктура Гавайев – только в Гонолулу было разбито и потоплено около 200 частных яхт и катеров. На острове Гуам волны сорвали со швартовов две атомные подводные лодки ВМС США. В городе Кресчент-Сити в Калифорнии были повреждены более 30 катеров и лодок, один человек погиб.


По данным МЧС России, из-за угрозы цунами на Курильских островах с прибрежных территорий было эвакуировано 11 тысяч жителей. Наибольшая высота волн – около 3 м – была зафиксирована в районе села Малокурильское.

Цунами в кинематографе

В популярном жанре фильмов-катастроф цунами не раз привлекали внимание сценаристов и режиссёров. В качестве примера можно привести художественный фильм «Цунами» (Южная Корея, 2009 г.), кадры из которого приведены ниже.

31-Haeundae 2012Цунами-1084396

31-Kriegsgewinnler2

31-Haeundae-973465--w--1280

В статье использованы фото U.S.Navy, Wikipedia, агентств Reuters, Kyodo, Yomiuri, Beawiharta, Ulet Ifansasti и SIPA Press.

Источник: ocean-media.su

Основные источники образования

Падение метеоритов в Мировой океан, извержения вулканов, взрывы под водой, оползни и другие разрушения могут стать причинами возникновения цунами. Знаменитый историк Древней Греции Фукидид первый предположил, что происхождение крупных волн связано с землетрясением.

Землетрясение под водой

Природное явление считается главным основанием (около 85%) возникновения катастрофических волн. В этом случае происходит вертикальное смещение дна океана в определенном месте. Стихийное бедствие вызывает подъем поверхности воды, старающейся вернуться в исходное положение, что порождает серию волн.

Но не все землетрясения вызывают цунами, а только те, что происходят неглубоко. До сих пор есть проблема определения цунамигенности подводных толчков, хотя существуют системы предупреждения, которые с помощью специальных датчиков ориентируются на магнитуду явления.

Наиболее разрушительные цунами возникают в слишком протяженных зонах, где одни блоки земной коры погружаются под другие. Кроме того, подводный толчок должен войти в резонансное колебание с волнами.

Оползни и извержения вулканов

От оползней в Мировом океане возникает около 7% всех цунами. Отмечены случаи, когда землетрясение вызывало оползень, а от него образовывались гигантские волны. Такие явления чаще всего происходят в дельтах рек, и выглядит это очень опасно для близлежащих поселений.

Известно из географии, что в мире особенно опасное место находится в Индонезии, где довольно много шельфовых накоплений. В этой стране очень часто случаются оползни, вызывающие иногда волны высотой до 20 м. От извержений вулканов в мире происходит около 5% от всех цунами.

Мощные вулканические извержения не менее страшны, чем землетрясения. После сильных выходов лавы появляются не только крупные волны, но также морская вода заполняет опустошенную кальдеру, образуя длинное цунами.

Деятельность человечества и падение метеоритов

Сейчас во многих странах в руках человека находится большое количество ядерного оружия, способного вызвать мощные сотрясения. Так, в середине сороковых годов Америка на глубине 60 м произвела взрыв атомной бомбы, после которого образовалось цунами высотой почти 30 м.

Чтобы волны распространялись на большие расстояния, следует вытеснить необходимый объем воды, поэтому после оползней и взрывов они распространяются на ограниченном участке. Если сразу взорвать несколько ядерных зарядов, расположенных на одной линии, то образуется высотный подъем поверхности воды, но он не будет подпадать под определение цунами, так как при нем необходим сдвиг всей толщи воды.

Это утверждение было доказано с помощью компьютерного моделирования. Сейчас любые подводные испытания ядерного оружия запрещены. Если в океан упадет крупный метеорит, то он может создать довольно высокую волну, но она быстро истратит свой потенциал и до берега может не дойти. Метеорит несет опасность, если рухнет в залив ближе 20 км от берега.

Система предупреждения и признаки возникновения

Служба обнаружения цунами основывается на приеме и обработке сейсмической информации. Так, при магнитуде землетрясения от семи баллов, эпицентр которого находится под водой, объявляется предупреждение об опасности цунами. В систему входят:

  • сети датчиков, непосредственно реагирующих на землетрясение;
  • система коммуникаций, по которой предупреждается население опасных районов.

Сигнал предупреждения зависит от региона и плотности населения. Зачастую тревога объявляется, когда есть подтверждение наличия цунами, так как это считается более надежным способом оповещения. Но часто такие сообщения поступают слишком поздно.

Этот вид предупреждения считается полезным для телецунами, так как до отдаленных берегов оно доходит через несколько часов. Чтобы выявить появление стихии в открытом океане, применяются придонные датчики гидростатического давления.

Они связаны с поверхностным буем, который передает сигналы непосредственно на спутник. Такая система разработана в Соединенных Штатах и носит название DART. По ней с высокой точностью определяют прибытие волны к берегам. Основным моментом системы предупреждения считается своевременное оповещение жителей опасного региона.

В Японии существует ряд программ, где преподают местному населению правила поведения во время природных стихий, а в Индонезии такие учебные проекты отсутствуют, поэтому в 2004 году здесь было много жертв. Кроме того, большое значение имеет правильная застройка прибрежных районов. Основные признаки цунами:

  • Резкий отход воды от берега. И чем дальше она отойдет, тем сильнее будет стихия. Люди, незнающие этой приметы, могут заинтересоваться ракушками и рыбами, которые остались на осушенном дне, не подозревая о приближении катастрофы. В это время следует как можно быстрее покинуть опасную зону.
  • Слабые толчки на берегу говорят о землетрясении, происходящем в океане. Тогда следует отойти от берега или забраться как можно выше на холм.
  • Странный дрейф ледяных кусков и других предметов, появление щелей в припае.
  • Крупные взбросы у неподвижных льдов и рифов, образование заторов и течений.

Возникновение сильного ветра также может вызвать высокие волны, но специалисты не относят их к цунами, так как у них короткий период колебаний, и они не могут вызвать наводнение. Возможно появление метеоцунами при резких перепадах атмосферного давления.

История крупных цунами

Специалисты считают, что самые высокие волны вызывают упавшие метеориты. Основанием для таких заключений стали внезапная перемена климата на границе плейстоцена, голоцена и падение небесных тел в океаны. Но прошедшие в мире смертоносные стихии в основном связаны с землетрясением. К ним относятся:

  1. Северо-Курильск (Россия). В начале пятидесятых годов XX века недалеко от Камчатского полуострова случилось сильное землетрясение, которое образовало три волны почти 20 м высотой. Они с высокой скоростью разрушили город и несколько поселков, жертвами последствия цунами стали более 2 тыс. человек.
  2. Аляска (США). Через пять лет после событий на Камчатке Аляска также подверглась сильному землетрясению, которое не только породило две разрушающие волны, но и разбудило вулкан Всевидова, молчавший двести лет. Погибло более 300 жителей.
  3. Залив Литуйя (Аляска). В конце пятидесятых годов XX века здесь произошло самое большое цунами в мире. На севере залива случилось землетрясение, которое вызвало мощные оползни. В результате образовалась волна высотой более 500 м, которая перемещалась со скоростью 160 км/ч и обладала интенсивностью 6 баллов. Ее мощные поражающие факторы нанесли урон и разрушения на высоте до 525 м над уровнем моря.
  4. Аляска (США). В 1964 году землетрясение в проливе Принца Уильяма породило ряд волн, максимальная высота которых достигала почти 70 м. Жертвами стихийного бедствия стали 150 человек.
  5. Папуа-Новая Гвинея. В конце XX века на северо-западе острова случилось землетрясение магнитудой 7,1, которое образовало сильное смещение горных масс по склону, породившее цунами. В этой природной катастрофе погибли более 2 тыс. человек.
  6. Япония. В 2004 году на полуострове Кии были зафиксированы два сильных землетрясения. В результате образовалось цунами с высотой волн до 1 м. Жертвами стали несколько десятков человек.
  7. Юго-Восточная Азия. В конце 2004 года произошла самая смертоносная катастрофа в Индийском океане. В ряде стран от мощного цунами погибли в общей сложности 235 тыс. человек.
  8. Соломоновы острова. После землетрясения магнитудой 8,0 волны высотой несколько метров унесли жизни более 50 человек.

Последнее стихийное бедствие в XXI веке произошло на острове Хонсю (Япония). Эпицентр землетрясения находился на расстоянии 32 км к востоку от острова. Образовавшиеся волны достигали до 40 м в высоту.

Стихийное бедствие стало причиной аварии на атомной электростанции в Фукусиме. Официально жертвами катастрофы стали около 15 тыс. человек, кроме того, более 7 тыс. числятся пропавшими без вести.

Источник: nauka.club

Теория

В открытом океане волны цунами распространяются со скоростью sqrt{gcdot H}, где g — ускорение свободного падения, а H — глубина океана (так называемое приближение мелкой воды, когда длина волны существенно больше глубины). При средней глубине 4 км скорость распространения получается 200 м/с или 720 км/ч. В открытом океане высота волны редко превышает один метр, а длина волны (расстояние между гребнями) достигает сотен километров, и поэтому волна не опасна для судоходства. При выходе волн на мелководье, вблизи береговой черты, их скорость и длина уменьшаются, а высота увеличивается. У берега высота цунами может достигать нескольких десятков метров. Наиболее высокие волны, до 30—40 метров, образуются у крутых берегов, в клинообразных бухтах и во всех местах, где может произойти фокусировка. Районы побережья с закрытыми бухтами являются менее опасными. Цунами обычно проявляется как серия волн, так как волны длинные, то между приходами волн может проходить более часа. Именно поэтому не стоит возвращаться на берег после ухода очередной волны, а стоит выждать несколько часов.

Высоту волны на прибрежном мелководье (Hмелк.), не имеющем защитных сооружений, можно посчитать по следующей эмпирической формуле:[3]

Hмелк. = 1,3 · Hглуб. · (Bглуб. / Bмелк.)1/4, м

где: Hглуб. — изначальная высота волны в глубоком месте;

Bглуб. — глубина воды в глубоком месте;
Bмелк. — глубина воды в прибрежной отмели;

Причины образования цунами

Землетрясения, извержения вулканов и другие подводные взрывы (в том числе взрывы подводных ядерных устройств), оползни, ледники, метеориты и другие разрушения выше или ниже уровня воды — всё это обладает достаточным потенциалом, чтобы вызвать цунами[4]. Первое предположение о том, что цунами связано с подводными землетрясениями, было высказано древнегреческим историком Фукидидом[5][6].

Наиболее распространённые причины

  • Подводное землетрясение (около 85 % всех цунами). При землетрясении под водой образуется вертикальная подвижка дна: часть дна опускается, а часть приподнимается. Поверхность воды приходит в колебательное движение по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню, — среднему уровню моря, — и порождает серию волн. Далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами. Цунамигенным (то есть порождающим волну цунами) обычно является землетрясение с неглубоко расположенным очагом. Проблема распознавания цунамигенности землетрясения до сих пор не решена, и службы предупреждения ориентируются на магнитуду землетрясения. Наиболее сильные цунами генерируются в зонах субдукции.
  • Оползни. Цунами такого типа возникают чаще, чем это оценивали в ХХ веке (около 7 % всех цунами). Зачастую землетрясение вызывает оползень и он же генерирует волну. 9 июля 1958 года в результате землетрясения на Аляске в бухте Литуйя возник оползень. Масса льда и земных пород обрушилась с высоты 1100 м. Образовалась волна, достигшая на противоположном берегу бухты высоты более 524 м.[7][8] Подобного рода случаи весьма редки и, конечно, не рассматриваются в качестве эталона. Но намного чаще происходят подводные оползни в дельтах рек, которые не менее опасны. Землетрясение может быть причиной оползня и, например, в Индонезии, где очень велико шельфовое осадконакопление, оползневые цунами особенно опасны, так как случаются регулярно, вызывая локальные волны высотой более 20 метров.
  • Вулканические извержения (около 5 % всех цунами). Крупные подводные извержения обладают таким же эффектом, что и землетрясения. При сильных вулканических взрывах образуются не только волны от взрыва, но вода также заполняет полости от извергнутого материала или даже кальдеру, в результате чего возникает длинная волна. Классический пример — цунами, образовавшееся после извержения Кракатау в 1883 году. Огромные цунами от вулкана Кракатау наблюдались в гаванях всего мира и уничтожили в общей сложности 5000 кораблей, погибло 36 000 человек.

Другие возможные причины

  • Человеческая деятельность. В наш век атомной энергии у человека в руках появилось средство вызывать сотрясения, раньше доступные лишь природе. В 1946 году США произвели в морской лагуне глубиной 60 м подводный атомный взрыв с тротиловым эквивалентом 20 тыс. тонн. Возникшая при этом волна на расстоянии 300 м от взрыва поднялась на высоту 28,6 м, а в 6,5 км от эпицентра ещё достигала 1,8 м. Но для дальнего распространения волны нужно вытеснить или поглотить некоторый объём воды, и цунами от подводных оползней и взрывов всегда несут локальный характер. Если одновременно произвести взрыв нескольких водородных бомб на дне океана, вдоль какой-либо линии, то не будет никаких теоретических препятствий к возникновению цунами, такие эксперименты проводились, но не привели к каким-либо существенным результатам по сравнению с более доступными видами вооружений. В настоящее время любые подводные испытания атомного оружия запрещены серией международных договоров.
  • Падение крупного небесного тела может вызвать огромное цунами, так как, имея огромную скорость падения (десятки километров в секунду), данные тела имеют колоссальную кинетическую энергию, а масса их может быть миллиарды тонн и более. Эта энергия передаётся воде, следствием чего и будет волна.
  • Ветер может вызывать большие волны (примерно до 20 м), но такие волны не являются цунами, так как они короткопериодные и не могут вызывать затопления на берегу. Однако возможно образование метео-цунами при резком изменении давления или при быстром перемещении аномалии атмосферного давления. Такое явление наблюдается на Балеарских островах и называется риссага (en:Rissaga).

Признаки появления цунами

  • Внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и осушка дна. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами. Люди, находящиеся на берегу и не знающие об опасности, могут остаться из любопытства или для сбора рыбы и ракушек. В данном случае необходимо как можно скорее покинуть берег и удалиться от него на максимальное расстояние — таким правилом следует руководствоваться, находясь, например, в Японии, на Индоокеанском побережье Индонезии, Камчатке. В случае телецунами волна обычно подходит без отступления воды.
  • Землетрясение. Эпицентр землетрясения находится, как правило, в океане. На берегу землетрясение обычно гораздо слабее, а часто его нет вообще. В цунамоопасных регионах есть правило, что если ощущается землетрясение, то лучше уйти дальше от берега и при этом забраться на холм, таким образом заранее подготовиться к приходу волны.
  • Необычный дрейф льда и других плавающих предметов, образование трещин в припае.
  • Громадные взбросы у кромок неподвижного льда и рифов, образование толчеи, течений.

Опасность цунами

Может быть непонятным, почему цунами высотой несколько метров оказалось катастрофическим, в то время, как волны той же (и даже значительно большей) высоты, возникшие во время шторма, к жертвам и разрушениям не приводят. Можно назвать несколько факторов, которые приводят к катастрофическим последствиям:

  • Высота волны у берега в случае цунами, вообще говоря, не является определяющим фактором. В зависимости от конфигурации дна возле берега, явление цунами может пройти вовсе без волны, в обычном понимании, а как серия стремительных приливов и отливов, что также может привести к жертвам и разрушениям.
  • Во время шторма в движение приходит лишь поверхностный слой воды. Во время цунами — вся толща воды, от дна до поверхности. При этом на берег при цунами выплёскивается объём воды, в тысячи раз превышающий штормовые волны. Стоит также учесть тот факт, что длина гребня штормовых волн не превышает 100—200 метров, при этом у цунами длина гребня распространяется по всему побережью, а это не одна тысяча километров.
  • Скорость волн цунами, даже у берега, превышает скорость ветровых волн. Кинетическая энергия у волн цунами также в тысячи раз больше.
  • Цунами, как правило, порождает не одну, а несколько волн. Первая волна, не обязательно самая большая, смачивает поверхность, уменьшая сопротивление для последующих волн.
  • При шторме волнение нарастает постепенно, люди обычно успевают отойти на безопасное расстояние до прихода больших волн. Цунами приходит внезапно.
  • Разрушение от цунами может возрасти в гавани — там, где ветровые волны ослабляются, а следовательно, жилые постройки могут стоять у самого берега.
  • Отсутствие у населения элементарных знаний о возможной опасности. Так, во время цунами 2004 года, когда море отступило от берега, многие местные жители оставались на берегу — из любопытства или из желания собрать не успевшую уйти рыбу. Кроме того, после первой волны многие возвращались в свои дома — оценить ущерб или пытаться найти близких, не зная о последующих волнах.
  • Система оповещения о цунами есть не везде и срабатывает не всегда.
  • Разрушение береговой инфраструктуры усугубляет бедствие, добавляя катастрофические техногенные и социальные факторы. Затопление низменностей, долин рек приводит к засолению почв.

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 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 DART (en: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 важное значение имеет законодательная база по застройке прибрежной зоны.

Наиболее крупные цунами

XX век

  • 5.11.1952 г. Северо-Курильск (СССР).

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.

  • 9.03.1957 Аляска, (США).

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.

  • 9.07.1958 залив Литуйя, (юго-запад Аляски, США).

Землетрясение, произошедшее севернее залива (на разломе Фэруэтер), инициировало сильный оползень на склоне расположенной над бухтой Литуйя горы (около 300 миллионов кубических метров земли, камней и льда). Вся эта масса завалила северную часть бухты и вызвала огромную волну рекордной высоты 524 метра (или 1720 фута)[9][10], движущуюся со скоростью 160 км/ч.

  • 28.03.1964 Аляска, (США).

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

  • 17.07.1998 Папуа-Новая Гвинея

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.

XXI век

  • 6 сентября 2004 года побережье Японии

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.

  • 26 декабря 2004 Юго-Восточная Азия.

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.

  • 9 января 2005 года острова Идзу и Миякэ (восток Японии)

Землетрясение магнитудой 6,8 вызвало цунами с высотой волны 30—50 см. Однако, благодаря своевременному предупреждению, население из опасных районов было эвакуировано.

  • 2 апреля 2007 Соломоновы острова (архипелаг)

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

  • 11 марта 2011 Япония

Сильнейшее землетрясение магнитудой 9,0 с эпицентром, находящимся в 373 км северо-восточнее Токио, вызвало цунами с высотой волны, превышавшей 40 метров. По полученным данным, гипоцентр землетрясения находился на глубине 32 км[11]. Очаг землетрясения находился к востоку от северной части острова Хонсю и простирался на расстояние около 500 км, что видно из карты афтершоков. Кроме того, землетрясение и последовавшее за ним цунами стали причиной аварии на АЭС Фукусима I. 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.

Суперцунами

Некоторыми специалистами высказывается мнение, что главной причиной, вызывающей особенно сильные, суперцунами — это падение на поверхность планеты небесных тел. По их мнению прослеживается закономерность в резких климатических изменениях на границе плейстоцена и голоцена и падением крупных метеоритов на земную поверхность и в акваторию океанов[12]. В их исследованиях представлены геологические, археологические и исторические свидетельства трёх крупнейших климатических катастроф, возможно происходивших на Земле 12,900, 4300-4500 лет тому назад и в 536—540 гг. нашей эры[13]. Для изучения проблемы космогенных цунами была создана международная научная группа «Holocene Impact Working Group».

См. также

  • Волны-убийцы
  • Маремото

Источники

  • Пелиновский Е. Н. Гидродинамика волн цунами / ИПФ РАН. Нижний Новгород, 1996. 277 с.
  • Локальные цунами: предупреждение и уменьшение риска, сборник статей./ Под редакцией Левина Б. В., Носова М. А.- М.: Янус-К, 2002
  • Левин Б. В., Носов М. А. Физика цунами и родственных явлений в океане. М.: Янус-К, 2005
  • Землетрясения и цунами — учебное пособие —
  • Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis
  • Причины возникновения цунами
  • Куликов Е. А. «Физические основы моделирования цунами» (учебный курс)
  • Природные катастрофы. Цунами

Цунами в искусстве

  • «Внимание, цунами!» — художественный фильм (Одесская киностудия, 1969 год)
  • «Цунами» — песня В. С. Высоцкого, 1969 год
  • «Цунами» — название альбома группы «Ночные снайперы» (2002).
  • «Цунами» — роман Глеба Шульпякова
  • «Цунами» — корейский фильм, 2009 год
  • «2012 (фильм)», 2009 год
  • Фильм «Столкновение с бездной», 1998 год
  • Цунами 3D — триллер 2012 г.
  • Катастрофические природные явления. Электронная версия учебника спасателя коллектива авторов (Шойгу С. К., Кудинов С. М., Неживой А. Ф., Ножевой С. А., под общей редакцией Воробьева Ю. Л.), изданного МЧС России в 1997 году.

Источник: dic.academic.ru

Как начинается цунами?

Силы и поведение цунами трудно предсказать. Любое землетрясение или подводное событие могут быть предвестниками цунами, хотя большинство подводных землетрясений, или других сейсмических событий не создают гигантские волны, потому их так трудно предсказать. Довольно большое землетрясение может вообще не вызвать цунами, а небольшое спровоцировать очень большие, разрушительные волны. Ученые полагают, что это не столько сила землетрясения, сколько его происхождение. Землетрясение, при котором тектонические плиты резко сдвигаются вертикально, чаще вызывает цунами, чем горизонтальное движение.

Далеко в океане волны цунами не очень высокие, но они двигаются очень быстро. Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) сообщает, что некоторые волны цунами могут перемещаться со скоростью более 100 км/час. Вдали от моря, где глубина воды велика, волна может быть почти незаметной, но по мере того, как цунами приближается к суше и глубина океана уменьшается, скорость волны цунами замедляется, а высота резко возрастает — наряду с разрушающим потенциалом.

Как цунами приближается к побережью?

Сильное землетрясение в прибрежной зоне является сигналом того, что может произойти цунами и поэтому необходимо проводить незамедлительную эвакуацию. В регионах, где угроза цунами сохраняется постоянно, власти должны иметь систему сирен или другой способ передачи информации, а также установленные планы по эвакуации низменных районов. Как только цунами достигнет берега, волны могут длиться от 5 до 15 минут, и они не следуют какой-то определенной схеме. NOAA предупреждает, что первая волна обычно не самая большая.

Одним из сигналов приближения цунами, является то, что вода отходит далеко от берега очень быстро (но в такой ситуации у вас останется очень мало времени на эвакуацию). В отличие от изображения цунами в фильмах, наиболее опасные цунами — это не те, которые ударяются о берег как высокие волны, а те, что имеют длинные волны, содержащие огромный объем воды. В научных терминах наиболее разрушительными являются волны, приходящие на берег со значительной длиной волны и не обязательно большой амплитудой. В среднем, цунами длится около 12 минут — шесть минут «взлета», в течение которых вода может течь вглубь суши на значительные расстояния, а затем около шести минут она отступает. Тем не менее, иногда цунами могут длиться на протяжении нескольких часов.

Цунами в истории

  • Первое исторически зафиксированное цунами произошло в 426 году до нашей эры, и было описано древнегреческим историком Фукидидом в книге «История Пелопоннесской войны», в которой он написал, что причиной таких волн являются землетрясения в океане.
  • Землетрясение — причина цунами в 365 году нашей эры, опустошило Александрию в Северной Африке.
  • Землетрясение и цунами в Мессине в 1908 году стали причиной гибели более 123 000 человек на Сицилии и Калабрии.
  • 26 декабря 2004 года в Индийском океане произошло сильное землетрясение, у берегов Индонезии. Энергия, выделяемая землетрясением, вызвала цунами, поразившие побережье Индонезии, Шри-Ланки, Индии и Таиланда. Свыше 200 000 человек погибло.
  • В марте 2011 года землетрясение силой 9 баллов потрясло Японию, посылая огромный массив волн на ее побережье. Жертвами стали более 18 000 человек; разрушились здания, дороги, морские порты и железные дороги; на атомной электростанции произошла серьезная авария.

Источник: NatWorld.info

Посланники хаоса

При определенном рельефе прибрежного дна цунами могут накатить на берег вовсе без волны в обычном ее понимании. Они налетают серией стремительных, грандиозных приливов и отливов, что приводит ко множественным человеческим жертвам и огромным разрушениям, причем не только в прибрежной зоне. На берег выбрасывается количество воды, в тысячи раз большее, чем во время атак даже самых больших штормовых волн, ведь при шторме в движение приходит лишь небольшой верхний слой воды, а во время цунами на берег несется вся ее толща — от поверхности до дна! Цунами значительно превосходят штормовые волны и по другим параметрам: они распространяются с удивительной скоростью, которая даже у берега не идет ни в какое сравнение со скоростью штормовых волн.

Изощренное коварство цунами состоит и в том, что за первой волной приходят другие, зачастую с очень значительным интервалом (иногда он достигает часа и более!). Приходят именно тогда, когда люди, решив, что все уже позади, массово возвращаются в прибрежные районы в поисках пострадавших родных и близких, а также чтобы оценить нанесенный ударом стихии ущерб. Во многих регионах после первой волны, когда море далеко отступало, обнажив дно, местные жители легкомысленно бросались собирать застигнутую внезапным отливом рыбу, ракушки и прочие дары моря, а дети выбегали на берег поиграть. Люди даже не догадывались, что все они обречены…

Причины цунами

Первое научное описание этой необузданной стихии дал испанский историк, натуралист и географ Хосе де Акоста в 1586 г. в Лиме (Перу), когда там после сильного землетрясения на сушу вырвались волны высотой 25 м.

В большинстве случаев (около 85%) причиной образования цунами (что по-японски значит «большая вода, заливающая бухту») становятся подводные землетрясения с вертикальными подвижками дна, когда одна часть его приподнимается, а другая опускается. Поверхность воды при этом начинает колебаться по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню и образуя серию волн. Порождающими цунами считаются землетрясения с неглубоко расположенным очагом.

Значительно реже цунами вызывают мощные оползни (около 7% случаев). Так, 9 июля 1958 г. в бухте Литуйя случился оползень, вызванный землетрясением на Аляске. Колоссальные массы льда и породы рухнули в море с высоты 1100 м, породив чудовищную волну, достигшую на противоположном берегу бухты высоты 524 м! Этот случай, конечно, уникален. Но, к примеру, в Индонезии, где достаточно велико шельфовое осадконакопление, вызванные оползнями цунами — вовсе не редкость.

Еще примерно 5% всех цунами возникает в результате вулканических извержений. Причем порождает их не только сам взрыв, но и заполнение водой кальдеры (воронки, образовавшейся после обрушения вершины вулкана) либо полостей, которые возникли после извержения магмы. Классический пример цунами вулканического происхождения — волны, образовавшиеся после мощнейшего взрыва Кракатау в 1883 г. Цунами различной высоты были зафиксированы в гаванях всего мира. Они погубили свыше 36 тыс. человек, смыв в море 295 городов и селений и потопив около 5 тыс. кораблей. Взрывная волна, по оценкам ученых, обогнула планету от 7 до 11 раз, а осколки взорвавшегося вулкана разлетелись на 500 км вокруг.

Исследования американских ученых из Принстонского университета и Университета Чикаго позволяют предположить, что еще одной причиной возникновения цунами может стать опрокидывание айсбергов.

По мнению ученых, когда от дрейфующих у берегов Антарктиды и Гренландии айсбергов откалываются куски, они приобретают вертикально вытянутую форму и могут легко переворачиваться, рождая цунами. Исследователи рассчитали, что падение айсберга может вызвать цунами, эквивалентное волнам, порожденным землетрясением магнитудой 5-6. Высота подобных цунами, по их подсчетам, достигает 1% от общей высоты айсберга. При высоте айсбергов Антарктиды, колеблющейся от 400 м до 1 км, высота цунами может достигать 4-10 м, что сопоставимо с параметрами мощных цунами в Индийском океане в 2006 и 2011 гг. у берегов Японии.

Ученые уверены, что в условиях глобального потепления климата на планете айсберги начнут раскалываться на части и угроза подобных цунами станет вполне реальной. Подобные случаи уже были зафиксированы во фьордах на побережье Гренландии, где гигантские волны разрушили несколько портов.

Шкала оценки силы цунами

Для того чтобы оценить интенсивность энергетического воздействия цунами на берег, пользуются условной 6-балльной шкалой:

  • 1 балл — очень слабое цунами, когда волна фиксируется лишь мореографами.
  • 2 балла — слабое цунами (волны менее 1 м), которому под силу лишь слегка затопить побережье. Такое цунами могут заметить только специалисты.
  • 3 балла — средней силы цунами (волны 1—3 м). Затапливает побережье, выбрасывая на берег легкие суда. Может повредить портовые сооружения.
  • 4 балла — сильное цунами (волны 4—10 м). Оно затапливает побережье, повреждая прибрежные постройки, выбрасывая на берег и вновь смывая в море крупные парусные и средних размеров моторные суда. Берега усеяны обломками деревьев и зданий. Такое цунами уже чревато человеческими жертвами.
  • 5 баллов — очень сильное цунами (волны 10-20 м). Затапливает приморские территории, сильно повреждает волноломы и молы, выбрасывает на берег крупные суда. Такое цунами рушит здания и сооружения, нагоняет воду в устья рек, топит людей.
  • 6 баллов — катастрофическое цунами (волны более 30 м). Такая волна опустошает побережье и приморские территории, затапливая сушу на значительном расстоянии от берега моря, сея смерть и разрушения. Катастрофическое цунами, практически не снижая скорости, способно пронестись через населенный пункт средних размеров, превратив его в руины и уничтожив все живое.

Следует отметить, что энергия цунами, при всей своей колоссальной разрушительности, составляет, как правило, лишь 1-10% от энергии вызвавшего его землетрясения. Интересно также, что перед водяным валом цунами движется воздушная ударная волна, действующая аналогично взрывной, разрушая все на своем пути.

Важно также и то, что скорость распространения сейсмических волн от землетрясения значительно превосходит скорость распространения цунами. Поэтому, зарегистрировав подземные толчки, береговые сейсмические службы имеют возможность оповестить о приближении волны население, которое будет иметь на эвакуацию от нескольких минут до нескольких часов.

Цунами 2004 г. в Индийском океане

Смертоносное цунами 2004 г. было вызвано мощнейшим — магнитудой 9,1–9,3 — подводным землетрясением в Индийском океане, случившимся 26 декабря 2004 г. в 07:59 по местному времени. Само землетрясение было вторым или третьим по силе за всю историю наблюдений, однако последовавшее за ним цунами стало наиболее масштабной трагедией современности.

Очаг землетрясения находился в 160 км к западу от Суматры на глубине 30 км от уровня моря. Это западная оконечность так называемого Тихоокеанского кольца огня — пояса, где происходит 81% самых мощных землетрясений в мире.

Возникшее цунами достигло берегов Шри-Ланки, Индонезии, юга Индии, Таиланда и многих других стран. Максимальная высота волн превысила 15 м, что привело к огромным разрушениям и колоссальному количеству погибших. Причем не только в странах, расположенных близко к эпицентру землетрясения, но даже в Порт-Элизабет (ЮАР), что в 6900 км от него.

В итоге от цунами, по разным оценкам, погибло от 225 до 300 тыс. человек. Хотя истинное число погибших вряд ли возможно подсчитать точно. Огромное количество людей пропало без вести, их утащило в море отступавшими волнами. Ясно лишь одно — цунами 2004 г. побило предыдущий рекорд по количеству жертв, когда от стихии 1703 г. в японском городе Ава погибло свыше 100 тыс. человек.

Цунами 11 марта 2011 г. в Японии и мире

Исследования японских специалистов из Weather News подтверждают важность каждого мгновения во время эвакуации. 11 марта в Японии отделяли от гибели тех, кто спасся, лишь минуты…

Волнам цунами, чтобы домчаться до берега после подземных толчков, случившихся в 14:46 по местному времени в 70 км от ближайшей точки побережья Японии, понадобилось от 10 до 30 минут.

Авторы исследования подсчитали, что те, кто выжил, начали эвакуацию в среднем через 19 минут после землетрясения, а те, кто не успел спастись и погиб, начали спасаться через 21 минуту.

Сильнейшему землетрясению магнитудой 9,0, всколыхнувшему море и породившему разрушительное цунами, японцы дали название Великого землетрясения Восточной Японии. Побережье страны накрыла гигантская волна, возникшая в результате подземных толчков и достигавшая в ряде мест высоты 30-40 м. Самое мощное цунами высотой 40,5 м обрушилось на префектуру Мияги.

В результате стихийного бедствия, обрушившегося на Японию, погибли и пропали без вести около 19,8 тыс. человек. Более 90% из них погибли именно из-за цунами.

Выделение поверхностной энергии, которая рассеялась в виде толчков и последовавшего за ними цунами, почти вдвое превысило аналогичный показатель землетрясения в Индийском океане в 2004 г., жертвами которого стали сотни тысяч человек.

Цунами не только произвело тотальные разрушения на северных островах Японского архипелага. Оно распространилось по всему Тихому океану, в результате чего во многих прибрежных странах, в том числе по тихоокеанскому побережью Южной и Северной Америки, было объявлено предупреждение и проведена эвакуация.

Двухметровое цунами достигло Южных Курил, где было эвакуировано около 11 тыс. жителей. Силу катаклизма ощутили на себе жители Индонезии (180 тыс. пострадавших), Шри-Ланки (до 40 тыс. пострадавших), Таиланда (около 5 тыс. пострадавших), а также Перу, Мексики, Эквадора, Филиппин, Тайваня и других стран. Даже на побережье Чили, которое расположено дальше всех от тихоокеанского побережья Японии (на расстоянии примерно 17 тыс. км), были зафиксированы волны высотой до 2 м.

Источник: SiteKid.ru