Почему волны тихого океана такие огромные

Морские гравитационные волны. Почему они крайне опасны на берегу и практически безвредны в океане?

Одним из самых страшных бедствий для жителей прибрежных регионов является морские гравитационные волны большой длины , часто их еще называют «цунами» (Большая советская энциклопедия). Это слово имеет японское происхождение и состоит из иероглифов, буквально означающих бухта (залив) и волна. В самом деле, цунами представляет собой большую, а то и огромную волну, ворвавшуюся в бухту. Волны могут достигать высоты в несколько десятков метров, обладают громадной кинетической энергией и способны нанести инфраструктуре побережья чудовищный урон.

Как возникают цунами?

Причин появления цунами несколько. Рассмотрим самые популярные из них.

1. Подводное землетрясение

Это основная причина появления цунами, на долю таких землетрясений приходится порядка 85% описываемых природных бедствий. Примерно 4/5 цунами вызванных подводными землетрясениями обрушиваются на побережье Тихого (Великого) океана.

26 декабря 2004 года в Индийском океане произошло мощнейшее землетрясение с магнитудой до 9.3. Эпицентр находился недалеко от острова Симелуэ (что поблизости от Суматры).

11 марта 2011 года в 373 километрах севернее столицы Японии произошло сильнейшее землетрясение с магнитудой в 9,0. Высота волн достигла 40 метров (сказалось изрезанность побережья японского архипелага). Официальное количество погибших превысило 20 000 человек. Кроме этого пострадала атомная станция Фукусима 1, что привело к большому выбросу радиоактивных веществ (до 10% Чернобыля) и экологической катастрофе.

2. Оползни

Это явление ответственно примерно за 7% всех цунами. Чаще всего они вызываются землетрясением, при этом с одного края бухты или устья реки сходит оползень, а на другую сторону обрушивается волна цунами. Подобное явление наблюдалось 9 июля 1958 года в бухте Литуйя (Аляска), когда масса породы, льда и снега обрушилась в воду с высоты более километра. На противоположной стороне бухты высота волны превысила 520 метров.

3. Извержение вулкана

Извержения отвечают примерно за каждое 20-е цунами, которые образуются в результате долго спящих вулканов. При мощном взрыве эффект сотрясения почвы усиливается попаданием больших масс воды в кальдеру. Взрыв вулкана Кракатау в 1883 году породил мощную длинную волну, так что повреждения получили гавани удаленные от места взрыва на многие тысячи километров. Считается что возле причалов и в океанах затонуло 5 000 кораблей, число жертв превысило 36 000 человек.

Примерно 1700-1600 лет до нашей эры назад на острове Тира в Эгейском море произошел мощный взрыв вулкана Санторин. Остров был практически уничтожен. Волны цунами поднялись до 100 метров, в результате погибла развитая Минойская культура. Считается, что именно взрыв Санторина послужил основой предания о Великом потопе.

4. Падение небесного тела

Падение астероида с диаметром в 100 метров способно создать волну цунами большой высоты, но только если расстояние от берега будет порядка 20-30 километров. А вот если небесное тело имеет поперечник измеряемый километрами, то цунами будет просто чудовищным. Желающие узнать сценарий возможного развития событий могут просто посмотреть фильм «Столкновение с бездной».

Почему цунами не опасны в океане

Итак, в океане произошло нечто, породившее цунами. Волна начинает распространяться во все стороны от своего центра, причем ее движение описывается формулой:

v = SQRT (g*H), где v — скорость движения волны, g — ускорение свободного падения, H — глубина океана.

Средняя глубина Мирового океана составляет 4 километра. Несложно рассчитать, что скорость распространения волны будет 200 м/с. Дальше в дело вступает физика волновых явлений. Волна имеет длину десятки, а то и сотни, километров, период колебаний измеряется десятками минут. После расчетов становится видно, что волна в океане поднимается примерно на полметра, а для современных кораблей такие волны угрозы не несут, часто ее просто не замечают.

Почему цунами грозны на побережье

При приближении к цунами к берегу ситуация начинает меняться — связано это с резким уменьшением глубины океана. Скорость волны и ее длина падают, период колебаний сокращается, зато начинает расти амплитуда (то есть высота волны), которая может достигать десятков метров. Сила удара волны по побережью определяется как ее кинетическая энергия, которая равна половине произведения массы воды и ее квадрата скорости. При этом скорость все еще держится на уровне 200 км/ч. Опасность несут и повторные волны, хотя они будут слабее каждая предыдущей, которые приходят вслед за схлынувшей волной через 20-80 минут. Поэтому возвращаться на побережье можно лишь спустя несколько часов, когда пройдет несколько повторных ударов цунами.

Признаки приближения цунами

Главным, и наиболее грозным, предвестником цунами является отход воды от берега. В этот момент обнажается дно океана, но чем дальше уходит волна, тем страшнее будет последующий удар цунами. Часть людей в это время начинает изучать океанское дно, собирать дары моря, а нужно просто бежать подальше от океана, чем дальше и выше, тем надежнее.

Произошедшее подводное землетрясение на суше ощущается как легкое колебание почвы, но жителям цунамиопасных районов лучше сразу направиться подальше от моря.

Еще одним признаком приближения цунами может служить странный дрейф льда и других предметов.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Источник

Цунами: что это такое, причины возникновения, виды, последствия, фото и видео

Цунами – одно из опасных и разрушительных явлений, которое до сих пор не полностью исследовано специалистами. Что представляет собой данное явление, почему оно возникает и какие вызывает последствия? Также рассмотрим классификацию цунами и наиболее известные случаи в истории.

Что такое цунами?

В переводе с японского слово «цунами» обозначает волну в заливе. Другими словами, это волны крупного размера, которые образуются в результате сильнейшего воздействия на толщу воды в океане или море.

Главное отличие этого природного явления от обычных высоких волн заключается как раз в природе их происхождения. Если обычные волны образуются лишь на поверхности воды, то цунами охватывает всю ее толщу. Размер волн зависит от объемов водоема.

Средняя высота волн составляет 10-40 метров. Распространяются цунами на скорости до 900 км/ч. Они могут приобретать различные формы. Зачастую это несколько волн, которые накатывают на линию берега с определенным промежутком времени – от 3-х минут до 2-х часов. Иногда стихия представляет собой поочередные приливы и отливы.

Волна цунами

Не стоит путать цунами и тайфун, поскольку это два совершенно разных природных явления. Общее между ними – лишь скорость распространения. Тайфуны возникают лишь на поверхности воды и вызваны сильными ветрами. Цунами более мощные и характеризуются несколькими поражающими факторами.

Причины возникновения

Причины возникновения цунами можно разделить на самые распространенные и вероятные. В большинстве случаев данное явление возникает под влиянием одновременно нескольких факторов. Цунами возникает в том случае, если активизирующий его фактор имеет достаточную силу.

Самые распространенные факторы:

• подводное землетрясение;
• оползни;
• извержение вулкана.

Схема образования цунами

Землетрясение в 85% случаев вызывает цунами. При этом происходят изменения на дне водоема, а именно – смещение. В результате часть дна опускается вниз, а другая часть – поднимается вверх. Это смещение вызывает колебания воды в вертикальном направлении. Она стремится обрести изначальное положение – средний уровень, поэтому образуются волны.

Цунами возникает не после каждого землетрясения. Лишь толчки, очаги которых располагаются неглубоко, способны вызвать сильные волны. Сложность в том, что специалисты все еще не могут максимально точно определять цунамигенные землетрясения.

Оползни вызывают цунами в 7% случаев, хотя раньше этот фактор сильно недооценивали. Они образуются в сочетании с землетрясениями, а точнее – оползни зачастую возникают из-за сильных толчков. При этом обрушиваются массивные горные породы, часто в совокупности со льдом.

Извержения вулкана занимают 5% от общего количества цунами. Они создают такой же эффект, как и подземные толчки. Более того, при извержение вода может заполнять полости, которые возникают в процессе обвала стенок кратера. Это явление позволяет волне цунами активно разрастаться в длину.

Другие возможные причины:

• падение метеоритов;
• сильный ветер;
• деятельность человека.

Если в водоем падает достаточно крупный метеорит, он способен создать волну. Но она приобретает круговую форму и стремительно теряет мощность, не превращаясь в цунами. Настоящая стихия может возникнуть лишь в том случае, если космическое тело упадет рядом с берегом – на дистанции 10-20 км.

Как говорилось ранее, ветер создает волны до 21 метра в высоту максимум, но назвать их цунами нельзя. Однако в случае резкого скачка атмосферного давления может образоваться метеоцунами.

Человеческая деятельность тоже может негативно сказываться на природных условиях. При этом говорят о возникновении искусственных цунами. Сюда относятся различные испытания в виде атомных взрывов, активации водородных бомб и т.п., поэтому они запрещены в некоторых международных договорах.

Классификация

Цунами классифицируют по нескольким критериям, таким как причины возникновения, интенсивность явления, количество пострадавших людей. В зависимости от происхождения цунами делятся на 4 типа:

• вызванные подводными землетрясениями;
• вызванные извержениями вулканов;
• вызванные оползнями;
• вызванные береговыми землетрясениями.

Цунами, вызванное извержением вулкана и оползнем

По интенсивности волн, их высоте и силе выделяют такие виды стихии, различая их системой баллов:

1. 1 балл – заметить такие волны можно лишь при помощи специальных приборов. Считаются неопасными.
2. 2 балла – частично затапливается береговая линия.
3. 3 балла – волны средней интенсивности достигают 2-х метров. Представляют опасность для мелких судов, сооружений на берегу водоема.
4. 4 балла – высота интенсивных волн до 3-х метров. Суда небольшого размера такое цунами может выбрасывать на берег, а потом смывать в океан. Конструкции на береговой линии получают ущерб среднего уровня.
5. 5 баллов – особенно сильные волны 8-23 метра в высоту. Степень разрушений зависит от близости объектов к береговой линии. На сушу выбрасывает даже тяжелые суда.
6. 6 баллов – явление данного, наиболее сильного типа, считается природным катаклизмом. В результате страдает большое количество людей, береговая линия затапливается, сооружения практически полностью разрушаются.

Классификация цунами по количеству пострадавших представлена 5 группами:

• 1 – нет пострадавших;
• 2 – до 50;
• 3 – от 50 до 100;
• 4 – от 100 до 1000;
• 5 – больше 1000.

Предвестники

Цунами принадлежит к природным явлениям, которые возникают внезапно и распространяются динамично. Но будучи внимательным и наблюдательным, можно заметить некоторые сигналы, предвещающие стихийное бедствие. К ним относятся следующие признаки:

1. Необычное поведение животных, стремящихся поскорее уйти из прибрежной зоны. Водные обитатели стараются добраться до глубины.
2. Гул подземных толчков.
3. Неожиданный прилив или отлив, в результате которого вода уходит на несколько километров в сторону водоема.
4. Зимой можно услышать звуки трескающегося льда, а также увидеть необычно дрейфующие ледяные пластины в местах, которым подобные явления не свойственны.

Подводное землетрясение или произошедшее на суше недалеко от водоема уже должно насторожить. То же самое касается резкого отлива, который происходит не по «расписанию».

Иногда разрушительных волн цунами еще не видно, но их можно услышать – издали они напоминают раскаты грома.

Последствия

Цунами является действительно разрушительным природным явлением, ущерб от которого определяется различными факторами: высотой, скоростью, направлением волны и т.п. Последствия, которые вызывают цунами, делятся на первичные и вторичные.

1. Угрозу представляют не только волны, но и сильный поток воздуха, который они создают. Под их действием происходит разрушение слабых прибрежных конструкций.
2. Пострадавшие люди.
3. Наводнение сельскохозяйственных территорий (уничтожение урожая), вымывание фундамента построек жилого, производственного типа.
4. Разрушение прибрежных скал, портов.
5. Смыв в море транспортных средств и выбрасывание на сушу судов.

Учитывая тот факт, что большинство прибрежных районов являются густонаселенными по разным причинам (в том числе с целью привлечения туристов), цунами наносят колоссальный урон этим зонам. После каждого наводнения и сопутствующих последствий приходится отстраивать эти участки заново.

Последствия цунами

Вторичные причины напрямую связаны с разрушением промышленных объектов. В данном случае речь идет о последствиях техногенного характера. Например, цунами повреждают целостность судов, хранилищ нефти, предприятий по переработке различных продуктов. Также они могут стать причиной аварий на атомных станциях. Все подобные ЧП влекут за собой последствия в виде различных загрязнений окружающей среды и пожаров.

Почему в море цунами не страшно?

Цунами представляют опасность только для прибрежных участков, бухт. Посреди моря или океана они не страшны для судов. Данная особенность объясняется природой и механизмом распространения стихии.

Судно на высоких волнах

Дело в том, что в открытом море высота волн цунами не превышает нескольких метров. В распоряжении стихии имеется огромное пространство, измеряемое в километрах. Таким образом, сила и мощность волн «распределяется» по всей длине фронта. Рядом с берегом цунами, наоборот, усиливается и достигает максимальной мощности.

Что делать при наступлении цунами?

Главное, что нужно сделать после оповещения о приближающемся цунами – среагировать максимально быстро, следуя некоторым правилам. В первую очередь необходимо выполнить следующее:

• не паниковать;
• объективно оценить ситуацию;
• выйти из здания, предварительно выключив электроэнергию и газ;
• покинуть береговую линию и не приближаться к берегу ближе, чем на 3-4 км (предпочтительнее возвышенные участки).

Возможны ситуации, когда имеются предвестники цунами (землетрясения, отливы и т.п.), но официальное оповещение не поступает. В таком случае лучше действовать на опережение.

Людям, которые живут в потенциально опасных зонах, следует заранее составить план действий на случай бедствия и неукоснительно его придерживаться. Необходимо предупредить других о надвигающейся стихии.

Предупреждение о возможности цунами

Если время и текущие условия позволяют, рекомендуется взять документы, другие ценные вещи, воду, сухую одежду и упаковать все это в водонепроницаемый пакет. Волны можно переждать на высоте не менее 40 м.

Цунами иногда настигает совершенно внезапно. В таком случае времени на вышеописанные действия может просто не хватить. Оказавшись на берегу в самом эпицентре природного явления, следует отыскать максимально крепкую конструкцию или дерево и крепко ухватиться за него (чтобы не оказаться в толще воде).

Если волны настигли в здании, необходимо перейти на верхний этаж и отыскать укрытие. Подходящие варианты – комнаты без окон, дверные проемы, углы.

Тем, кто оказался в воде, рекомендуется выполнять следующие действия:

• избавиться от обуви и тяжелой одежды;
• сгруппироваться;
• отыскать крупный, надежный предмет и зацепиться за него.

Важно не возвращаться к берегу сразу после первой волны. Цунами зачастую надвигаются в виде второй, третьей и последующих волн с еще большей силой. Как только появляется сообщение о том, что угроза миновала, начинается проверка уцелевших зданий.

Меры защиты

Для того чтобы минимизировать последствия цунами, разработана система защитных мер:

1. Специалисты осуществляют постоянный мониторинг сейсмической активности и составляют краткосрочные/долгосрочные прогнозы.
2. Своевременное оповещение населения при помощи сирен, теле- и радиовещания.
3. Запрет на строительство зданий вдоль опасных побережий или возведение зданий повышенной прочности.
4. Возведение гидротехнических конструкций (волнорезов, дамб, молов).
5. Укрепление береговой линии насаждением деревьев.
6. Отправка судов в открытое море.
7. Составление и распространение планов действий в случае цунами среди местных жителей, а также регулярные учения.
8. Предварительная подготовка средств и мест эвакуации, оснащенных всем необходимым.
9. Противопожарные мероприятия.

Волнорезы

Прогнозирование цунами

Специалисты работают над долгосрочными и краткосрочными прогнозами. Долгосрочное прогнозирование заключается в оценке рисков для определенных территорий. Какова вероятность возникновения цунами, скорости и высоты волн и т.д.

Краткосрочный или оперативный прогноз позволяет узнать о возникновении цунами, когда оно уже фактически возникло. Сейсмологи получают данные о подземных толчках и на основе этой информации решают, возможно ли цунами и если да, то насколько оно опасно. Проблема в том, что катаклизмы возникают и по другим причинам.

Современные приборы и результаты научных достижений позволяют точнее прогнозировать цунами. Например, глубоководные устройства DART.

Устройство для распознавания цунами

Где чаще всего бывают цунами?

Высокая сейсмическая активность наблюдается в Тихом океане. Для населенных островов, территорий, имеющих выход к воде в данной зоне, установлен наиболее высокий порог опасности. Это касается подводных землетрясений. Если же цунами возникает в результате оползней, то оно представляет угрозу для любого побережья.

Изучение цунами

Активнее всего изучением цунами занимаются специалисты Японии, России, США, но в целом исследования ведутся по всему миру. Первопроходцами в данной области в РФ стали академии С. Соловьев и Ю. Израэль. Они поспособствовали созданию системы оповещения о надвигающемся цунами на Дальнем Востоке.

Исследование этого явления – комплексная задача. В первую очередь, специалисты стремятся ускорить процесс распознавания цунами, оповещения населения, а также расширить список предвестников стихии.

Система оповещения

Самые известные цунами в истории

Наиболее известными стали природные явления, которые нанесли огромнейший урон. Среди них стоит отметить следующие цунами:

Побережье Индийского океана. Произошел разлом морского дна в 2004, после которого образовались волны 30-метровой высоты. Пострадали побережья Таиланда, Индии, Шри-Ланки, Восточной Африки.

Цунами в Индийском океане (2004)

Северо-восточная часть Японии. Цунами обрушилось на берег в 2011. Больше всего пострадала префектура Мияги. Высота волн достигала 40 м. Материальный ущерб составил несколько сотен миллиардов долларов. Также произошли аварии на АЭС.

Цунами в Японии (2011)

Аляска, Фьорда Литуя. В 1958 случилось землетрясение и оползень. Огромная масса льда и грунта обрушилась на бухту с расстояния в 1 км. Возникла мощнейшая волна, которая быстро достигла противоположного берега, достигая более 500 м.

Цунами на Аляске (1958)

Папуа-Новая Гвинея (северо-запад). В 1988 произошел оползень, вызвавший 15-метровые волны. Водой смыло несколько поселений.

Цунами в Папуа-Новой Гвинее (1988)

Остров Кракатау. Цунами возникло из-за извержения вулкана в 1883. Около 300 поселений было смыто водой.

Извержение вулкана Кракатау

Интересное видео про цунами

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник