Почему цунами не страшны кораблям в открытом море
Объясняем, где лучше спасаться от разрушительного цунами и почему
Цунами — длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды. Землетрясения, извержения вулканов и подводные взрывы, оползни, ледники, метеориты — всё это обладает достаточным потенциалом, чтобы вызвать цунами. Первое предположение о том, что цунами связано с подводными землетрясениями, было высказано ещё древнегреческим историком Фукидидом. Подводное землетрясение является причиной около 85% всех цунами.
При землетрясении под водой происходит взаимное смещение дна по вертикали: часть дна опускается, а часть поднимается. Поверхность воды приходит в колебательное движение по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню, и тем самым порождает серию волн. Далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами – как правило, для этого нужен неглубоко расположенный очаг и необходимо, чтобы подводный толчок вошёл в резонанс с волновыми колебаниями.
Около 7% всех цунами вызваны оползнями, а вулканические извержения становятся причиной около 5% цунами. Крупные подводные извержения обладают таким же эффектом, что и землетрясения — при сильных вулканических взрывах образуются не только волны от взрыва, но и заполнение водой полости от извергнутого материала, вследствие чего возникает длинная волна.
Источник
Цунами — Tsunami
Цунами ( / ( т ) с ¯u п ɑː м я , ( т ) с ʊ — / (т) soo- НАХ -mee, (т) suu- , от японского : 津波 , лита ‘гавани волны’, произносится [tsɯnami] ) — это серия волн в водоеме, вызванная смещением большого объема воды, как правило, в океане или большом озере . Землетрясения , извержения вулканов и другие подводные взрывы (включая детонации, оползни, обрывы ледников , удары метеоритов и другие возмущения) над или под водой могут вызвать цунами. В отличие от обычных океанских волн, которые порождаются ветром , или приливами , которые порождаются гравитационным притяжением Луны и Солнца , цунами возникает из-за смещения воды в результате большого события.
Волны цунами не похожи на обычные подводные течения или морские волны, потому что их длина намного больше. Вместо того, чтобы выглядеть как разрушающаяся волна , цунами может сначала напоминать быстро поднимающийся прилив . По этой причине его часто называют приливной волной , хотя такое использование не одобряется научным сообществом, поскольку оно может создать ложное впечатление о причинной связи между приливами и цунами. Цунами обычно состоят из серии волн с периодами от минут до часов, приходящих так называемым « чередом волн» . Волны высотой в десятки метров могут быть вызваны крупными событиями. Хотя воздействие цунами ограничивается прибрежными районами, их разрушительная сила может быть огромной, и они могут затронуть целые океанические бассейны. 2004 цунами в Индийском океане был одним из самых смертоносных стихийных бедствий в истории человечества, по крайней мере 230000 человек , погибших или пропавших без вести в 14 странах , граничащих с Индийским океаном .
Древнегреческий историк Фукидид предложил в своем 5 — м веке до н.э. История Пелопоннесской войны , что цунами были связаны с подводными землетрясениями , но понимание цунами не осталось стройный до 20 — го века , хотя многое остается неизвестным. Основные области текущих исследований включают определение того, почему одни сильные землетрясения не вызывают цунами, а другие более мелкие. Это продолжающееся исследование призвано помочь точно предсказать прохождение цунами через океаны, а также то, как волны цунами взаимодействуют с береговой линией.
СОДЕРЖАНИЕ
Терминология
Цунами
| Транскрипции | |
|---|---|
| Романизация | цунами |
Термин «цунами» заимствован из японского слова « цунами» 津 波 , что означает «портовая волна». Для множественного числа можно либо следовать обычной практике английского языка и добавить s , либо использовать неизменное множественное число, как в японском языке. Некоторые носители английского языка меняют начальную букву / ts / на / s / , отбрасывая букву «t», поскольку английский язык изначально не допускает / ts / в начале слов, хотя оригинальное японское произношение — / ts / .
Приливная волна
Цунами иногда называют приливными волнами . Этот когда-то популярный термин происходит от наиболее часто встречающегося явления цунами, которое представляет собой чрезвычайно высокий приливно-отливный канал . И цунами, и приливы вызывают волны воды, которые движутся вглубь суши, но в случае цунами движение воды внутри суши может быть намного сильнее, создавая впечатление невероятно высокого и мощного прилива. В последние годы термин «приливная волна» потерял популярность, особенно в научном сообществе, потому что причины цунами не имеют ничего общего с причинами приливов , которые вызваны гравитационным притяжением Луны и Солнца, а не вытеснение воды. Хотя значение слова «приливная волна » включает в себя «похожий» или «имеющий форму или характер» приливов, использование термина « приливная волна» не приветствуется геологами и океанографами.
Эпизод 1969 года криминального телешоу « Гавайи Five-O» под названием «Сорок футов высотой, и это убивает!» использовали термины «цунами» и «приливная волна» как синонимы.
Сейсмическая морская волна
Термин « сейсмическая морская волна» также используется для обозначения этого явления, потому что волны чаще всего возникают в результате сейсмической активности, такой как землетрясения. До того, как термин « цунами» стал использоваться в английском языке, ученые обычно поощряли использование термина « сейсмическая морская волна», а не « приливная волна» . Однако, как и цунами , сейсмические морские волны не совсем точный термин, поскольку силы, отличные от землетрясений, включая подводные оползни , извержения вулканов, подводные взрывы, падение земли или льда в океан, удары метеоритов и погоду при изменении атмосферного давления. очень быстро — может генерировать такие волны, вытесняя воду.
История
В то время как Япония, возможно, имеет самую длинную зарегистрированную историю цунами, явные разрушения, вызванные землетрясением в Индийском океане и цунами 2004 года, сделали его самым разрушительным в своем роде в наше время, в результате чего погибло около 230 000 человек. Суматранский регион также привык к цунами: у берегов острова регулярно происходят землетрясения различной силы.
Цунами в Средиземном море и некоторых частях Европы часто недооценивают . Историческое и текущее (с точки зрения допущения риска) значение имеют землетрясение и цунами 1755 года в Лиссабоне (которые были вызваны трансформным разломом Азорско-Гибралтарский разлом ), землетрясения в Калабрии 1783 года , каждое из которых унесло жизни нескольких десятков тысяч человек, и землетрясение в Мессине в 1908 году. и цунами. Цунами унесло более 123 000 жизней на Сицилии и Калабрии и является одним из самых смертоносных стихийных бедствий в современной Европе. Стурегга в Норвежском море и некоторые примеры цунами , влияющих на Британские острова относятся к оползня и meteotsunamis преимущественно и меньше землетрясения индуцированных волн.
Уже в 426 г. до н.э. на греческом историк Фукидид спрашивает в своей книге Истории Пелопоннесской войны о причинах цунами, и был первым , чтобы утверждать , что океан землетрясение должна быть причиной.
Причину этого явления, на мой взгляд, следует искать в землетрясении. В точке, где его сотрясение было наиболее сильным, море отбрасывается назад и внезапно отскакивает с удвоенной силой, вызывая наводнение. Я не понимаю, как могло бы случиться такое происшествие без землетрясения.
Римский историк Аммиан Марцеллин ( Res Gestae 26.10.15-19) описал типичную последовательность цунами, в том числе начинающегося землетрясения, внезапного отступления моря и следующей гигантской волны, после того , как 365 AD цунами опустошен Alexandria .
Причины
Основным механизмом возникновения цунами является перемещение значительного объема воды или волнение моря. Такое вытеснение воды обычно связывают либо с землетрясениями, оползнями, извержениями вулканов, обрывом ледников, либо, что реже, с метеоритами и ядерными испытаниями. Однако возможность метеорита вызвать цунами обсуждается.
Сейсмичность
Цунами может возникнуть, когда морское дно резко деформируется и вертикально перемещает вышележащую воду. Тектонические землетрясения — это особый вид землетрясений, связанных с деформацией земной коры; когда эти землетрясения происходят под морем, вода над деформированной областью смещается из своего положения равновесия. В частности, цунами может возникать, когда надвиговые разломы, связанные со сходящимися или разрушающими границами плит, резко перемещаются, что приводит к вытеснению воды из-за вовлеченного вертикального компонента движения. Движение по нормальным разломам (разломам растяжения) также может вызывать смещение морского дна, но только самые крупные из таких событий (обычно связанные с прогибом внешнего вала траншеи ) вызывают смещение, достаточное для возникновения значительного цунами, такого как Сумба 1977 года и События Санрику 1933 года .
Под воздействием нагрузки перекрывающая плита выпирает, вызывая тектонический подъем .
Плита скользит, вызывая оседание и высвобождая энергию в воду.
Высвобождаемая энергия производит волны цунами.
Цунами имеют небольшую высоту волны на берегу и очень большую длину волны (часто сотни километров в длину, тогда как нормальные океанские волны имеют длину всего 30 или 40 метров), поэтому они обычно проходят незамеченными в море, образуя лишь небольшую волну. обычно на высоте около 300 миллиметров (12 дюймов) над нормальной поверхностью моря. Они вырастают в высоту, когда достигают более мелкой воды, в процессе обмеления волн, описанного ниже. Цунами может произойти в любом состоянии прилива и даже во время отлива может затопить прибрежные районы.
1 апреля 1946 г. 8,6 М ш Алеутских островов Землетрясение произошло с максимальной интенсивностью Меркалли В.И. ( Strong ). Это вызвало цунами, которое затопило Хило на острове Гавайи с волной высотой 14 метров (46 футов). От 165 до 173 человек погибли. Зона, где произошло землетрясение, — это место, где дно Тихого океана погружается (или толкается вниз) под Аляску.
Примеры цунами, возникших в местах, удаленных от сходящихся границ, включают Сторегга около 8000 лет назад, Гранд-Бэнкс в 1929 году и Папуа-Новая Гвинея в 1998 году (Tappin, 2001). Цунами Гранд-Банкс и Папуа-Новой Гвинеи возникли в результате землетрясений, которые дестабилизировали отложения, заставив их течь в океан и вызвать цунами. Они рассеялись перед тем, как отправиться за океан.
Причина разрушения осадка Сторегга неизвестна. Возможны перегрузка отложений, землетрясение или выброс газовых гидратов (метана и т. Д.).
1960 Вальдивие землетрясения ( М ш 9.5), 1964 Аляска землетрясения ( М ш 9.2), 2004 Землетрясения в Индийском океане ( М ж 9.2) и 2011 Тохок землетрясение ( M W 9.0) недавние примеры мощного мегаземлетрясения , вызвавшее цунами (известные как телецунами ), которые могут пересекать целые океаны. Более мелкие ( M w 4,2) землетрясения в Японии могут вызвать цунами (называемые местными и региональными цунами), которые могут разрушить участки береговой линии, но могут сделать это всего за несколько минут за раз.
Оползни
В 1950-х годах было обнаружено, что более сильные цунами, чем считалось возможным, могут быть вызваны гигантскими подводными оползнями . Эти большие объемы быстро вытесняемой воды передают энергию с большей скоростью, чем вода может поглотить. Их существование было подтверждено в 1958 году, когда гигантский оползень в заливе Литуйя на Аляске вызвал самую высокую из когда-либо зарегистрированных волн, которая имела высоту 524 метра (1719 футов). Волна не улетела далеко, так как почти сразу же ударилась о землю. Волна ударила по трем лодкам, на каждой из которых находилось по два человека, стоявших на якоре в бухте. Одна лодка вышла из волны, но волна затопила две другие, убив обоих людей на борту одного из них.
Другой оползень-цунами произошел в 1963 году, когда массивный оползень из Монте-Тока вошел в водохранилище за плотиной Ваджонт в Италии. Образовавшаяся волна поднялась над плотиной высотой 262 метра (860 футов) на 250 метров (820 футов) и разрушила несколько городов. Погибло около 2000 человек. Ученые назвали эти волны мегацунами .
Некоторые геологи утверждают, что крупные оползни с вулканических островов, например, Кумбре Вьеха на Ла-Пальме ( опасность цунами на Кумбре Вьеха ) на Канарских островах , могут вызвать мегацунами, которые могут пересекать океаны, но это оспаривается многими другими.
В целом оползни вызывают смещения в основном на более мелководных участках береговой линии, и существует предположение о природе крупных оползней, попадающих в воду. Было показано, что это впоследствии повлияло на воду в закрытых заливах и озерах, но оползень, достаточно большой, чтобы вызвать трансокеанское цунами, не происходил в зарегистрированной истории. Уязвимые места , как полагают, является большой остров на Гавайях , Fogo в Кабо — Верде , Реюньон в Индийском океане , и Кумбре Вьеха на острове Ла — Пальма на Канарских островах ; наряду с другими островами вулканического океана. Это связано с тем, что большие массы относительно рыхлого вулканического материала встречаются на флангах, и в некоторых случаях, как полагают, развиваются плоскости отрыва. Однако споры о том, насколько на самом деле опасны эти склоны, вызывают споры.
Метеорологический
Некоторые метеорологические условия, особенно быстрые изменения барометрического давления, наблюдаемые при прохождении фронта, могут смещать водоемы настолько, чтобы вызвать цуги волн с длинами волн. Они сравнимы с сейсмическими цунами, но обычно с меньшей энергией. По сути, они динамически эквивалентны сейсмическим цунами, единственные отличия заключаются в том, что 1) метецунами не обладают трансокеанской досягаемостью значительных сейсмических цунами и 2) сила, вытесняющая воду, сохраняется в течение некоторого промежутка времени, так что метеотунами нельзя моделировать. как возникшие мгновенно. Несмотря на свою более низкую энергию, на береговой линии, где они могут быть усилены резонансом, они иногда бывают достаточно мощными, чтобы нанести локальный ущерб и привести к гибели людей. Они были задокументированы во многих местах, включая Великие озера, Эгейское море, Ла-Манш и Балеарские острова, где они достаточно распространены, чтобы иметь местное название риссага . На Сицилии их называют маруббио, а в заливе Нагасаки — абики . Некоторые примеры разрушительных метецунами включают 31 марта 1979 года в Нагасаки и 15 июня 2006 года на Менорке, причинившие ущерб в десятки миллионов евро.
Метеоцунами не следует путать со штормовыми нагонами , которые представляют собой локальное повышение уровня моря, связанное с низким барометрическим давлением проходящих тропических циклонов, а также не следует путать их с установкой, временным локальным подъемом уровня моря, вызванным сильными прибрежными ветрами. Штормовые нагоны и установки также являются опасными причинами прибрежных наводнений в суровую погоду, но их динамика совершенно не связана с волнами цунами. Они не могут распространяться за пределы своих источников, как это делают волны.
Искусственные или вызванные цунами
Были проведены исследования потенциала индукции и, по крайней мере, одна реальная попытка создать волны цунами в качестве тектонического оружия .
Во время Второй мировой войны вооруженные силы Новой Зеландии инициировали проект «Печать» , в котором была предпринята попытка вызвать небольшие цунами с помощью взрывчатых веществ в районе нынешнего регионального парка Шекспира ; попытка не удалась.
Было много спекуляций о возможности использования ядерного оружия, чтобы вызвать цунами вблизи береговой линии противника. Даже во время Второй мировой войны рассматривалась возможность использования обычных взрывчатых веществ. Ядерные испытания Соединенных Штатов на Тихоокеанском полигоне, похоже, дали плохие результаты. Операция «Перекресток» выпустила две бомбы TNT (84 TJ) мощностью 20 килотонн, одну в воздухе и одну под водой, над и под мелководными (50 м (160 футов)) водами лагуны атолла Бикини . Выстреливали примерно в 6 км (3,7 миль) от ближайшего острова, волны там не превышали 3–4 м (9,8–13,1 фута) при достижении береговой линии. Другие подводные испытания, в основном Hardtack I / Wahoo (глубокая вода) и Hardtack I / Umbrella (мелководье), подтвердили результаты. Анализ эффектов неглубоких и глубоких подводных взрывов показывает, что энергия взрывов нелегко порождает глубокие волны, охватывающие все океаны, которые представляют собой цунами; большая часть энергии создает пар, вызывает вертикальные фонтаны над водой и волны сжатия. Цунами характеризуются постоянными большими вертикальными смещениями очень больших объемов воды, которые не происходят при взрывах.
Источник