Каких только стихий нет на Земле: смерчи, цунами, землетрясения, извержения вулканов, лавины, наводнения, пожары и так далее. Многие из них носят разрушительный характер. Мы же поговорим подробнее о цунами.
Что это такое, знают многие не понаслышке. «Большая волна в гавани» — вот как переводится слово «цунами».
Речь идет о морских гравитационных волнах, которые возникают вследствие землетрясений (подводных, прибрежных) или сдвига отдельных участков морского дна.
О том, какой разрушительной силой обладают цунами, известно действительно многим. Люди очень боятся этого необузданного явления. И этоn страх передается из поколения к поколению. Иногда цунами даже называют «волнами-убийцами», потому как они уже унесли миллионы жизней.
Цунами отличается следующими характеристиками: < ul >
- высота волны достигает 50 метров и выше;
- скорость ее распространения составляет 50-1000 км/час;
- количество волн, приходящих на берег, колеблется от 5-ти до 25-ти;
- расстояние между волнами может достигать 10-100 и больше километров.
- Не стоит путать цунами и корабельные, штормовые волны. В первом случае происходит движение всей толщи волны, во втором — лишь поверхностного слоя.
Цунами: что это такое — причины и признаки
Ученые не первое десятилетие изучают природу такого явления, как цунами. Среди причин, которые вызывают его, представлены:
- подводные оползни;
- падение в океан или море метеоритов, комет или иных небесных тел;
- вулканические извержения (под водой);
- подводные землетрясения;
- тропические циклоны, тайфуны;
- чрезмерно сильный ветер;
- испытания военного оружия.
В результате любой из представленных выше причин, происходящих на морском дне, высвобождается сила, образующая молниеносное движение воды. Чаще всего цунами вызывается подводными землетрясениями.
Ученые могут предположить, какими будут последствия после подобной катастрофы. Но людям такое пережить крайне непросто, а чаще — невозможно. Неудивительно, отчего в свое время все динозавры умерли.
Можно ли узнать заранее, что надвигается цунами? Безусловно, ученые выявили ряд признаков, указывающих на то, что скоро случится цунами. Первый признак цунами — это землетрясение. Поэтому почувствовав первые интенсивные толчки, можно понять, что волна будет сильной. Второй признак — резкий отлив. Чем больше вода уходит вглубь океана или моря, тем более высокими будут волны.
Цунами: мифы и правда
Люди живут и не знают, что далеко не все те байки о цунами, которые ходят среди людей, являются правдой.
Мифы:
- Цунами могут возникать исключительно в теплых морях. Это не так. Они случаются повсюду. Просто чаще всего цунами происходят в Тихом океане.
- Мощность цунами зависит от того, насколько вода отошла от берега перед стихией. В действительности именно длина волны зависит от отхода воды, а не её мощность. И не всегда берег мельчает перед цунами. Иногда, напротив, вода пребывает перед цунами.
- Цунами всегда сопровождается большой волной. Нет, цунами — это не просто водная стена, которая обрушивается на берег. В отдельных случаях такой стены может и не быть.
- Приход цунами всегда незаметный. Да, стихия не явно предупреждает о своем наступлении. Но внимательные ученые всегда замечают приближение цунами.
- Самой большой является первая волна цунами. Это снова не так. Волны достигают побережья через некоторый промежуток времени (от нескольких минут до часа). И именно волны, следующие за первой, часто оказываются более разрушительными, так как они «падают» на мокрый берег, когда сопротивление уже уменьшено.
Правдой является то, что животные всегда чувствуют, когда начнется цунами. Они пытаются заранее покинуть опасный район. Поэтому после цунами можно и вовсе не найти трупы животных. Рыбы при этом стараются затаиться в кораллах. Быть может, имеет смысл прислушиваться к «зову» домашних питомцев всем, кто живет в сейсмически опасных зонах?!
Как спастись от цунами?
Единственное, что может спасти жизнь в такой катастрофической ситуации, — это бегство вглубь побережья. Люди, оказавшиеся заложниками стихии, должны как можно скорее уезжать, убегать от береговой линии. При этом следует прокладывать свой маршрут вдали от русла рек, потому как там волны цунами могут настичь очень быстро.
В идеале следует взобраться на гору, на высоту более тридцати метров. Тем же, кого стихия застала в море, следует отплыть на корабле подальше в море, так как плыть на берег просто бессмысленно — там ждет верная погибель.
Соблюдая рекомендации, сохраняя спокойствие и бдительность, а также имея хорошую подготовку, вы всегда сможете спастись от столь разрушительной стихии. Но лучший совет: если вы очень боитесь погибнуть во время цунами, покиньте сейсмически опасные районы.
Как известно, цунами — это частые гости побережья, акватории Тихого океана (здесь сосредоточено порядка 80% всех вулканов Земли, которые находятся в действующем состоянии), острова Сахалин, Мальдивских островов, побережья Австралии, Японии, Индии, Перу, Таиланда, Мадагаскара.
Цунами (по-японски значит «большая волна в гавани») — морские гравитационные волны, возникающие в результате сдвига вверх или вниз протяженных участков морского дна при подводных и прибрежных землетрясениях. Скорость распространения от 50 до 1000 км/час. Высота в области возникновения от 0,1 до 5 м, у побережной — от 10 до 50 м и выше.
Цунами производят опустошительные разрушения на суше. На протяжении многих веков это необузданное природное явление держит людей в страхе, и поэтому возникает множество недоговорок об этих волнах-убийцах.
Цунами — это огромная волна.
Во-первых, это не одна волна, а целая серия волн, приходящих на берег одна за другой. Количество их колеблется от 3 до 25. Во-вторых, не всякая волна является цунами. Штормовые, корабельные и другие волны — это движение лишь верхнего слоя воды, тогда как цунами — движение всей её толщи.
Цунами возникает от подводного землетрясения.
Моретрясение становится виновником цунами в большинстве случаев, но не всегда.
Также причинами могут быть тайфуны, тропические циклоны, подводные оползни или извержения вулканов. Самые большие волны образуются при попадании в океан космического тела — кометы или метеорита.
Последствия такой катастрофы можно только представить и вряд ли удастся пережить. В своё время от этого умирали даже динозавры.
Любое моретрясение грозит возникновением цунами.
Для возникновения цунами смещение поверхности дна должно быть молниеносным и достаточно большим, чтобы привести в движение толщи воды. Кроме того, очаг землетрясения должен быть не слишком глубоким (до 20 км.). Поэтому не всякое изменение рельефа океанического дня порождает гигантскую волну.
Цунами возникают только в тёплых морях.
Этот миф возник оттого, что больше всего цунами возникает в Тихом океане, где случаются моретрясения и извержения подводных вулканов, и чаще всего от их воздействия страдает Япония и острова Тихого океана.
Если говорить об оползневых цунами, возникающих из-за обрушения горных пород морских скал, то они могут случиться повсюду! В 1964 году в следствии землетрясения и последующего обвала льда цунами произошло на Аляске.
Оно поражало высотой своих волн: 60 метров!
Перед началом цунами вода отступает от берега.
Канадский математик Уолтер Крейг пришёл к выводам, что лишь в половине случаев вода, действительно, отходит от берега, предвещая цунами. Это зависит, прежде всего, от длины волны, а не от мощности цунами, как считалось ранее.
Цунами — это всегда высоченная волна!
Раскрывая секрет возникновения данного природного явления, нужно сказать, что на самом деле высота цунами зависит от его энергии. И чем дальше от эпицентра, тем выше уровень волны.
Тогда как в открытом море цунами не превышает и метра, но движется с бешеной скоростью, на отмели волна скорость снижает и набирает высоту. Между прочим, волны вообще может не быть, и цунами будет проходить, как серия стремительных отливов и приливов.
Так что цунами — не просто стена воды, обрушивающаяся на берег, а движение всего водного слоя, приумножающее свою разрушительную силу при встрече с сушей.
Цунами приходит незаметно, поэтому так трудно от него спастись.
Действительно, отличительной особенностью цунами является его внезапное появление. Но всё равно, оно даёт о себе знать, и если быть внимательными, можно заметить приближение катастрофы.
Если причиной гигантской волны становится землетрясение, все находящиеся на берегу чувствуют подземные толчки, пусть даже не сильные. При сильном перемещении воды светятся мелкие морские организмы. Если цунами происходит в холодных морях, ломается лёд, возникают подводные течения.
Кроме того, вода может уходить от берега, осушая дно или, напротив, медленно приливаться.
Первая волна цунами всегда самая большая.
Это не так.
Поскольку волны цунами движутся одна за одной, и расстояние между ними может достигать несколько десятков и даже сотен километров, они достигают побережья через определённое время (от пары минут до целого часа). После первой волны берег намокает, тем самым уменьшая сопротивление для последующих волн. Они всегда более разрушительные.
Животные всегда чувствуют приближение цунами.
Действительно, во время огромного цунами на побережье Шри-Ланки в 2004 году не было найдено трупа ни одного животного.
Очевидцы утверждают, что даже рыбы пытались спрятаться от надвигающейся стихии, затаившись в кораллах. Но правда в том, что не все животные являются предсказателями катастрофы. Для кого-то угроза станет явной, а другой на неё никак не отреагирует.
Поэтому во всём полагаться на интуицию братьев наших меньших было бы неправильно.
От цунами спасает только быстрое бегство вглубь побережья.
Действительно, это так, но важно не просто бежать подальше от береговой линии, но и исполнять простейшие требования: во-первых, не двигаться вдоль русла рек, где волна цунами быстро настигнет вас.
Во-вторых, уходя в горы, двигаться вверх по склону, поднимаясь на высоту не менее 30 метров от линии побережья. В-третьих, если вы находитесь на корабле, лодке или любом другом судне, искать спасения на берегу бессмысленно, и лучше уйти подальше в море. И, наконец, следует помнить, что цунами возвращается.
Лишь по истечению определённого времени можно вернуться на берег.
На рисунке показано в общих чертах, как изменяется профиль волны цунами на последнем этапе. Здесь 0 — уровень спокойного моря, 1- 7 последовательные профили волны, обрушивающиеся на берег и выбрасывающей на него огромные массы воды.
Из рисунка видно почему мелеет берег…
А вот зарождается цунами следующим образом: происходит передача сотрясения от дна к поверхности моря. Неправильно, однако, то, что эта передача вызвала сильное волнение в открытом море. В открытом море волна цунами совершенно безобидна; ее крутой нрав обнаружится лишь тогда, когда она добежит до берега.
Итак, предположим, что вследствие землетрясения, взрыва подводного вулкана или сильного обвала некоторый участок морского дна быстро сместился, например, вверх. Поскольку вода практически несжимаема, то почти тотчас сместится вверх и соответствующий участок поверхности моря — на водной поверхности возникнет небольшой по высоте холм.
Это и есть очаг цунами; от него, как от брошенного в воду камня, побежит во все стороны волна.
Рассматривая движение цунами по океанским просторам, необходимо принять во внимание огромную длину этих волн, во много раз превышающую глубины океанов. Для волн цунами все моря и океаны являются мелкой водой. Скорость распространения цунами описывается формулой: V= корень из g*H.
Допустим, что глубина океана равна 4 км. Подставляя в упомянутую формулу значения g=10 м/с2 и Н =4000 м, получаем и V=200 м/с = 720 км/ч.
Высота и длина волны цунами (а значит, и ее энергия) зависят от силы подземных толчков, от того, насколько близко к поверхности дна находится эпицентр землетрясения, от глубины моря в данном районе. Очевидно, что волна цунами будет тем мощнее, чем крупнее масштабы смещения дна и чем быстрее совершаются эти смещения.
Все это, однако, не влияет на скорость волны, цунами, которая определяется фактически только глубиной океана. В разных точках океана глубина различна; соответствующим образом будет изменяться и скорость цунами.
Зная рельеф океанского дна и место зарождения цунами, можно рассчитать, через какое время волна добежит до того или иного побережья.
При подходе же к берегу за счет торможения о дно длина волны уменьшается, а высота, естественно, возрастает (как у любых волн, набегающих, скажем, на пляж} и может достигать 30 метров (по словам очевидцев).
Передвигаясь с огромной скоростью, до 800 километров в час (это скорость современного самолета), и внезапно обрушиваясь на прибрежные территории, они вызывают огромные разрушения, а иногда и человеческие жертвы.
Наступило утро 26 декабря — День подарков (Boxing Day). Согласно рождественским традициям в ночь с 25-го на 26 декабря Санта-Клаус кладет под новогоднюю елку подарки в красивых коробках. Утро 26 декабря начинается с развязывания ленточек на этих коробочках. Но Земля подготовила к Boxing Day 2004 другой «подарок». Мир содрогнулся.
26 декабря 2004 года в 00:58:53 UTC (07:58:53 по местному времени) в Индийском океане произошло подводное землетрясение, гипоцентр которого был зарегистрирован вблизи северной оконечности острова Суматра на глубине около 30 км. Гипоцентр землетрясения (от греч. «гипо» — «под», «внизу») это точка начала разрыва внутри земной коры при внезапном освобождении значительного количества энергии.
По оценкам Геологической службы США, энергия, выделившаяся при землетрясении 26 декабря 2004 года, была равна энергии 23 000 атомных бомб, сброшенных на Хиросиму.
Суматранское землетрясение 26 декабря 2004 затронуло 11 стран, из них наиболее пострадавшими оказались Индонезия, Шри-Ланка, Таиланд, Индия, Мальдивы.
Это было второе или третье по силе землетрясение за всю историю наблюдения. Моментная магнитуда была определена по разным источникам равной от Mw = 9.1 до Mw = 9.3.
Магнитуда — это безразмерная величина, которая является мерой энергии, выделившейся при землетрясении и определяется по логарифму амплитуд сейсмических волн. Шкала моментных магнитуд теоретически бесконечна, но очаг землетрясения с Mw=10 охватил бы весь земной шар.
24 декабря 2004 землетрясение с моментной магнитудой Mw=9.3 всколыхнуло весь Индийский океан и вошло с историю как «The Great Indian Earthquake».
Моментная магнитуда Mw связана с сейсмическим моментом Mo, который определяет величину энергии, выделившейся в результате землетрясения.
Mo равен произведению модуля сдвига горных пород в районе гипоцентра, общей площади области разлома, содержащей разрыв геологических пород, и среднему смещению горных пород в этой области.
Эти параметры определяются по сейсмограммам и поэтому являются объективными.
Признаки цунами
Естественным
сигналом предупреждения о возможности
цунами является землетрясение. Перед
началом цунами, как правило, вода
отступает далеко от берега, обнажая
морское дно на сотни метров и даже
несколько километров. Этот отлив может
длиться от нескольких минут до получаса.
Движение
волн может сопровождаться громоподобными
звуками, которые слышны до подхода волн
цунами. Иногда перед волной цунами
происходит подтопление побережья
водяным «ковром».
Возможно появление
трещин в ледяном покрове у берегов.
Признаком приближающегося стихийного
бедствия может быть изменение обычного
поведения животных, которые заранее
чувствуют опасности и стремятся
переместиться на возвышенные места.
Предупредительные мероприятия
Следите
за сообщениями по прогнозу цунами, помня
об их предвестниках. Запомните и
разъясните членам своей семьи сигналы
оповещения об опасности цунами,
установленные для Вашего региона.
Заранее продумайте план действий во
время цунами. Добейтесь, чтобы все члены
Вашей семьи, сослуживцы и знакомые
знали, что нужно делать во время цунами.
Оцените, не находится ли Ваше жилище
или место работы в районе возможного
действия цунами. Помните, что наиболее
опасные места – устья рек, сужающиеся
бухты, проливы. Знайте границы наиболее
опасных зон и кратчайшие пути выхода в
безопасные места. Составьте перечень
документов, имущества и медикаментов,
вывозимых при эвакуации.
Имущество и
медикаменты целесообразно уложить в
специальный чемодан или рюкзак. Продумайте
заранее порядок эвакуации. Решите, где
члены Вашей семьи встретятся, если
поступит сигнал об опасности цунами. В
ходе повседневной деятельности дома и
на работе не загромождайте коридоры и
выходы громоздкими вещами, шкафами,
велосипедами, колясками.
Следите, чтобы
все проходы были свободны для быстрой
эвакуации. Изучите правила поведения
в случае опасности возникновения цунами.
Продумайте
последовательность Ваших действий,
если Вы окажетесь во время цунами в
помещении, на открытой местности, в
воде. Заранее приготовьте место в Вашей
квартире, в которое на случай быстрой
эвакуации положите необходимые документы,
одежду, личные вещи, двухсуточный запас
непортящихся продуктов питания.
Поддерживайте
общественные программы подготовки к
цунами, активно участвуйте в посадке
лесозащитных полос на побережье.
Поддерживайте
усилия местных властей по укреплению
бухт волноломами и береговыми дамбами.
Что делать во время цунами
Когда
поступит сигнал об опасности цунами,
реагируйте немедленно. Каждую минуту
используйте для обеспечения личной
безопасности и защиты окружающих людей.
Вы можете располагать временем от
нескольких минут до получаса и более,
поэтому, если будете действовать спокойно
и продуманно, сможете увеличить Ваши
шансы уберечься от воздействия цунами.
Если
находитесь в помещении, немедленно
покиньте его, предварительно выключив
свет и газ, и переместитесь в безопасное
место. Кратчайшим путем переберитесь
на возвышенное место высотой 30-40 м над
уровнем моря или быстро переместитесь
на 2-3 км от берега.
Если Вы едете на
автомобиле, следуйте в безопасном
направлении, забрав по пути следования
бегущих людей. При невозможности укрыться
в безопасном месте, когда времени на
перемещении не осталось, поднимитесь
как можно выше на верхние этажи здания,
закройте окна и двери.
Если есть
возможность, переберитесь в наиболее
надежное здание.
Если
Вы будете укрываться в помещении,
помните, что наиболее безопасными зонами
считаются места у капитальных внутренних
стен, у колонн, в углах, образованных
капитальными стенами.
Уберите от себя
рядом стоящие предметы, которые могут
упасть, особенно стеклянные. Если Вы
все-таки оказались вне помещения,
постарайтесь забраться на дерево или
укрыться в месте, которое менее подвержено
удару.
В крайнем случае, необходимо
зацепиться за ствол дерева или прочную
преграду.
Оказавшись
в воде, освободитесь от обуви и намокшей
одежды, попробуйте зацепиться за
плавающие на воде предметы. Будьте
внимательны, так как волна может нести
с собой крупные предметы и их обломки.
После прихода первой волны подготовьтесь
к встрече со второй и последующими
волнами, а если есть возможность, покиньте
опасный район. При необходимости окажите
первую медицинскую помощь пострадавшим.
Все что вы не знали о цунами
Оценка: 5.0 5257 0 Наука и Технологии
09:32
Самые старые источники о цунами дошли до нас из Японии. Японские острова расположены в сейсмически опасной зоне, а плотность населения очень высокая.
В России первые описания цунами появились в XVIII веке: ботаник, географ и путешественник Степан Крашенинников стал свидетелем явления на Камчатке в 1737 году. Как он тогда отметил, высота цунами достигала 30 сажен, то есть порядка 50 метров.
Это была очень высокая волна. Но, как ни странно, интерес к цунами это сообщение не вызвало.
Всерьез изучением этого явления начали заниматься в середине XX века, после окончания войны и отказа японцев от прав на Курильские острова.
Страшное цунами произошло в 1952 году: гигантская волна обрушилась на все побережье Курил, город Северо-Курильск был полностью смыт. По разным оценкам, погибло около пяти тысяч человек.
И именно после этого события была создана служба цунами, а это явление начали всерьез изучать в России.
Большая волна в Канагаве. Кацусика Хокусай // wikipedia.org
Самая частая причина цунами — подводные землетрясения. Движение континентов связано с перемещениями магмы: из-за этого континенты сталкиваются. Согласно главной теории, океанические плиты наталкиваются на плиты материковые, на стыке плит образуется источник проблем — зоны субдукции, когда одна плита как бы подползает под другую. На этом стыке и происходят самые страшные события.
Эта идея, концепция спрединга, появилась в 1960-х годах. В мантии Земли происходит конвекция (внутренний теплообмен, при котором энергия передается струями и потоками), из-за чего плиты, особенно в океаническом бассейне, могут сильно смещаться.
Сильнейшие землетрясения и цунами происходят в зонах субдукции
Например, в районе Курил в настоящее время сдвиг плит составляет порядка шести сантиметров в год, а в некоторых местах доходит до десяти.
Плиты сжимаются, образуются упругие напряжения, которые постепенно накапливаются. Во время землетрясения обычно происходит сброс (разрядка) накопленной упругой энергии.
Однако иногда напряжение может копиться десятки и сотни лет. Тогда произойдет очень сильное землетрясение.
Источниками цунами могут быть и подводные оползни, возникающие в результате сейсмических толчков и сотрясений, а иногда самопроизвольно. Одно из самых известных таких событий произошло в 1929 году. Случилось небольшое землетрясение, которое само по себе не могло бы вызвать цунами, но привело к обрушению подводного склона.
Образовался поток, который промчался несколько тысяч километров от Ньюфаундленда на юг, оборвав кабели, соединявшие Европу и Америку. Образовавшаяся волна цунами была очень мощной и вызвала большие разрушения ― это было оползневое цунами. Они, как правило, не имеют трансокеанского характера, а скорее локальные, и причиненные ими разрушения имеют масштаб десяти километров.
Ньюфаундлендское событие скорее исключение.
Одной из причин цунами в ряде случаев становится вулканическая активность. Известный пример — вулкан Санторин. Он взорвался и вызвал этим волну цунами. Это удалось определить благодаря геологическим данным. Мы называем это палеоцунами.
Удалось выяснить, что волны были до 200 метров, а по некоторым данным — 260 метров. Эта волна обрушилась на побережье Крита и, возможно, стала причиной гибели минойской цивилизации.
Некоторые научные исследования показывают, что именно минойское извержение могло послужить основой для легенды о гибели Атлантиды «в один день и бедственную ночь», рассказанной Платоном.
Экспедиции по поиску палеоцунами организовываются каждый год. Но это сложная задача: надо знать область, где искать. Перспективные районы для поиска — болото на высоте первых 10–20 метров над уровнем моря (иначе цунами до него бы просто не добралось).
Если волна доходила до болота, то она приносила с собой соленую воду и морские организмы. Мы раскапываем такие ямы, находим эти следы, анализируем их, связываем вместе. Иногда события древности накладываются на цунами последних десятилетий.
Интересно, что самые сильные заплески обнаружены именно в палеоцунами — например, были обнаружены следы волн до 300 метров на Гавайях, случившихся несколько тысяч лет назад.
Карта очагов сильнейших исторических цунами Курило-Камчатского региона
По интенсивности цунами самыми опасными регионами являются Японские острова, Индонезия, Чили, Алеутские острова, Аляска. В целом тихоокеанский регион является самым опасным, и цунами там происходят гораздо чаще. Но одно из самых крупных за все время наблюдений землетрясение произошло в 2004 году в Индийском океане.
Трагедия произошла потому, что многие в регионе не наблюдалось серьезной сейсмической активности. Существует гипотеза «сейсмических брешей», согласно которой если в данном районе долгое время, десятки или сотни лет, не происходит сильных землетрясений, там накапливаются очень сильные упругие напряжения. Именно так и случилось в районе Андаманских островов.
Сейсмологи знали, что это сейсмически активная зона, но около 150 лет землетрясений не происходило. Событие, которое произошло в декабре 2004 года, было очень мощным ― магнитуда, по разным оценкам, составляет от 9,1 до 9,3 балла. Погибло около 300 тысяч человек, и именно потому, что никто не ожидал этого.
Не было систем предупреждения, люди абсолютно не были подготовлены.
Землетрясение в Индийском океане в 2004 году // wikipedia.org
В рамках этого ужасного события примечательна история острова Сималур. Он находился чуть южнее индонезийского города Банда-Ачех, очень сильно пострадавшего и разрушенного в результате цунами, то есть находился фактически в эпицентре. На многих островах погибли люди, поселки, близкие к побережью, оказались почти все смыты.
А именно на этом острове погибло наименьшее количество ― семь человек. По сути, они просто отказались эвакуироваться. Именно на этом острове люди сохранили легенды, передававшиеся из поколения в поколение, о том, что после сильных землетрясений нужно уходить в горы, что они и сделали.
А те семеро, кто отказался это сделать, погибли.
Одно из крупнейших цунами произошло 5 ноября 1952 года на Курильских островах. Город Северо-Курильск и множество поселков побережья Камчатки и Курил были полностью уничтожены. Что примечательно, в советских газетах того периода не было никаких упоминаний о произошедшем.
Согласно имеющимся сведениям, примерно через 40 минут после первого сотрясения на Северо-Курильск надвинулись две волны цунами. Первая была не очень высокая и залила только самые низкорасположенные дома, а высота второй составила 10 метров ― она и причинила главные бедствия.
Радиостанция передавала SOS, но довольно бестолково, и в Петропавловске не могли понять, что происходит.
Деревня в руинах недалеко от побережья Суматры // wikipedia.org
Самое главное в случае цунами — знать, что делать. Во многих случаях можно спастись, хотя, конечно, бывают такие районы и ситуации, когда это сделать трудно. К сожалению, в индийском цунами много туристов погибло как раз из-за неосведомленности.
Но известен пример десятилетней английской школьницы Тилли Смит, которая во время событий 2004 года отдыхала с родителями в Индонезии.
Незадолго до этого на уроке географии в школе ей и ее одноклассникам рассказали о цунами, и, будучи на отдыхе, она смогла распознать его признаки и предупредить о надвигающемся бедствии родителей и тех, кто был с ними на пляже. Таким образом, благодаря ей спаслось больше ста человек.
Известно о еще нескольких крупных морских землетрясениях и последовавших за ними цунами. В середине XVIII века, в 1755 году, крупное цунами обрушилось на побережье Португалии и Марокко, сильно пострадал Лиссабон, погибло около 100 тысяч человек.
Японские острова регулярно страдали от землетрясений и цунами на протяжении XVIII и XIX веков. Особенно сильное событие произошло не так давно, в 2011 году — его еще называют «великое восточнояпонское землетрясение».
Это самое крупное землетрясение в Японии, его магнитуда составила 9,1.
Прогноз цунами бывает долгосрочный и краткосрочный. Под долгосрочным прогнозом подразумевается оценка риска. То есть, например, вероятность цунами в Балтике очень низкая, хотя все-таки не нулевая. Но там можно спокойно строить здания на берегу, купаться, в специальной службе цунами необходимости нет.
На берегу Северного Сахалина вероятность цунами тоже довольно низкая. А вот на Курильских островах, на Южном Сахалине и в области Японского моря уровень риска гораздо выше. Это называется долгосрочным прогнозом: мы оцениваем вероятную высоту волны цунами, ее повторяемость.
Понятие «повторяемость» подразумевает, что, например, цунами с высотой 3 метра будет возникать в данном районе раз в 10 лет, а для цунами с высотой 20 метров повторяемость может составлять 100 лет. Самые высокие волны и самая частая повторяемость приходятся на Курильские острова и Камчатку.
Большие цунами со значимой высотой происходят там раз в пять лет.
Генерация цунами сейсмотектоническим источником // giphy.com
Другой вид прогноза — оперативный. То есть это прогноз события, которое фактически уже произошло. Случилось землетрясение, образовалось цунами, но у жителей побережий еще есть время, и мы можем оценить проблему, принять решение об эвакуации и выводе судов в открытое море.
Одним словом, есть масса мероприятий, которые зависят от этого прогноза. Когда служба цунами только появилась, такие решения принимались только исходя из силы землетрясений: при помощи сейсмических приборов оценивали магнитуду.
Если землетрясение больше 6 баллов, то может произойти цунами, хотя при 6 баллах незначительное. Для Курильских островов тревожной магнитудой является 7 или 7,5 балла. Такое землетрясение может вызвать серьезное цунами.
И, как уже было сказано, эта характеристика долгое время была единственным основанием для принятия решения об эвакуации на Сахалине, Камчатке и Курильских островах.
Однако далеко не все землетрясения порождают цунами. А людям, встревоженным извещением об эвакуации, как правило, не нравится по ночам убегать в сопки, когда тревога в конце концов оказывалась ложной. Из-за этого некоторые стали отказываться от эвакуации, что приводило к жертвам среди населения побережья, флота. Очень важно знать наверняка, будет цунами или нет.
Сейчас наука очень сильно продвинулась в предсказании цунами. Появились современные способы наблюдения за уровнем моря, например американские глубоководные приборы DART, российские разработки. Ведутся постоянные наблюдения. Как только происходит землетрясение, через спутник передается информация, оценивается, есть волна или нет.
В глубоководной части океана волна, как правило, не очень большая ― обычно не более 10– 20 сантиметров. Из этой величины можно рассчитать, какая волна будет на берегу. В современном мире система работает именно так, она должна давать прогноз волны цунами для разных частных случаев. Но небольшие ошибки все же бывают.
В случае с нашим Дальним Востоком нас спасает то, что плотность населения небольшая, жертв поэтому немного. Последнее землетрясение в населенном районе Южных Курильских островов было в 1994 году.
Тогда никто не погиб, но ущерб был нанесен значительный: на берег выбросило несколько рыболовецких судов, были затоплены прибрежные сооружения, один из домов унесло вверх по руслу реки.
Мы все время находимся в ожидании цунами. Цунами 1952 года вполне может повториться. Американцы говорят, что опасная с точки зрения цунами зона есть около Аляски, а также на севере Калифорнии. Такие регионы нужно особо изучать и наблюдать за ними, чтобы предупредить трагедию. Во многом это вопрос подготовки.
Распространение волн цунами
Опасным также является западное побережье Южной Америки. Одно из самых сильных подводных землетрясений случилось в 1960 году в Чили, и в целом в этом регионе они происходят довольно часто. Землетрясение 1960 года носило трансокеанский характер.
Сейчас появился такой не вполне научный, сленговый термин «мегацунами» — под ним мы подразумеваем такое цунами, которое может наносить ущерб за тысячи километров от источника, и именно таким было событие 1960 года.
Из-за чилийского цунами люди погибли и на Гавайях (61 человек), и в Японии (142 человека). И землетрясение у Центральных Курил в 2006 году тоже было мегацунами и нанесло ущерб по более отдаленным регионам. Сейчас население Курильских островов готово эвакуироваться за десять минут.
В некоторых случаях волна приходит буквально через полторы минуты после землетрясения, и за это время надо убежать.
Есть такое направление — цунами-районирование: изучив местность и сделав прогноз, мы ставим строителям задачу не возводить здания ниже определенного уровня, чтобы людям не нужно было чуть что бежать в сопки. Запрещено строить здания вроде детских садов, больниц и так далее.
Некоторые строения по сути своей обязаны быть прибрежными, но тогда их работники должны всегда быть готовы к эвакуации. Судам, если у них есть запас времени, спастись достаточно легко — достаточно уйти в море на глубину больше 30–40 метров. Опасность цунами представляет на глубине меньше 20 метров.
В открытом океане волна идет со скоростью 800 км/ч, на глубине 50 метров скорость 80 км/ч, а на подходе к берегу скорость волны около 10 м/с.
Формирование волн цунами // wikipedia.org
Опасность цунами зависит также от его вида. Это может быть «потопление» — как прилив, только очень быстрый. Человека может смыть, течение довольно быстрое. Но это не самое страшное.
Второй вид — это стена воды, мы ее называем бор. Бор несется со скоростью порядка 10 м/с и сносит все на своем пути. Выжить практически невозможно. На многих снимках индийского цунами виден бор. Он возникает там, где в прибрежной области пологое дно, то есть на мелководье, обычно довольно протяженном. Волна, выходя на такое мелководье, обрушается и вырождается в опасную стену.
Изучением цунами всерьез занялись в первую очередь сейсмологи, так как эти волны были связаны с землетрясениями. Их сначала так и называли — морские сейсмические волны.
Первыми в России этим серьезно занялся академик Сергей Леонидович Соловьев, который вместе с академиком Юрием Антониевичем Израэлем стоит у истоков создания системы предупреждений о волнах цунами на Дальнем Востоке.
Это специальная система, которая защищает население и сигнализирует об опасности. В целом цунами довольно интенсивно исследуется во всем мире, больше всего в Японии, США и России.
Служба цунами очень сильно продвинулась за последние годы. Теперь мы можем определять «цунамигенность» землетрясения. К сожалению, не всегда в оперативном режиме: иногда на сбор данных требуется несколько дней.
Сейчас стоит задача решить проблему расчета деформации дна в оперативном режиме, то есть меньше чем за 10 минут. В районе Фукусимы волна подошла, например, примерно через 10 минут.
Надо дать людям возможность убежать в более высокие места.
Само по себе изучение цунами достаточно комплексная задача: мы узнаем много про взаимодействие литосферы и гидросферы. Казалось, все уже изучено, но постоянно появляются новые открытия.
Значительные усилия направлены на поиск предвестников цунами, признаков, по которым можно определить, что оно все-таки случится. Некоторые признаки удалось обнаружить в атмосфере: известны случаи, когда в ионосфере возникала волна, которая приходила чуть раньше, чем само цунами.
Цунами — это… Что такое Цунами?
Цунами; Мальдивские острова, Мале, 26 декабря 2004
Цуна́ми[1] (яп. 津波 IPA: [t͡sɯnä́mí][2], где 津 — «порт, залив», 波 — «волна») — длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме. Причиной большинства цунами являются подводные землетрясения, во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Цунами образуются при землетрясении любой силы, но большой силы достигают те, которые возникают из-за сильных землетрясений (с магнитудой более 7). В результате землетрясения распространяется несколько волн. Более 80 % цунами возникают на периферии Тихого океана. Первое научное описание явления дал Хосе де Акоста в 1586 в Лиме, Перу, после мощного землетрясения, тогда цунами высотой 25 метров ворвалось на сушу на расстояние 10 км.
Теория
В открытом океане волны цунами распространяются со скоростью , где — ускорение свободного падения, а — 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
Цунами
| В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 25 октября 2011. |
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).
Основная статья: Цунами в Северо-Курильске в 1952 году
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.
- 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.