Причины возникновения цунами.
В большинстве случаев (их около 85%) причиной возникновения цунами являются вертикальные смещения морского дна при землетрясениях. При этом поддвиг (субдукция) одной литосферной плиты под другую вызывает внезапное поднятие последней, а вместе с ней и поднятие огромных масс воды.
От места поднятия расходятся поверхностные волны. Они достигают ближайших берегов и называются местными цунами. Эти волны могут достигать высоты 30 метров и вызывают большие разрушения на берегах вблизи эпицентра землетрясения.
Но поднятие морского дна порождает ряд подводных волн по природе сходных со звуковыми, или ударными волнами.
Они распространяются в толще воды от поверхности до дна океана со скоростью 600-800 км/час. При приближении таких волн к удаленным берегам энергия их концентрируется из-за уменьшения глубины. Возникают поверхностные волны, которые и обрушиваются на берег. Эти цунами называются удаленными.
Такие волны способны со скоростью 200 м/сек за 22-23 часа пересечь Тихий океан от Чили до Японии.
В океане, из-за своей длины в 200-300 км и высоты всего 0,5 метра, с поверхности воды и с воздуха они не заметны.
Другая причина возникновения цунами - оползни выше или ниже уровня воды. Такие волны возникают в 7% случаев и имеют местное значение. Но высота их при этом может достичь более 20 метров и вызвать соответствующие разрушения. А при определенных условиях, как например, при землетрясении на Аляске и оползне в бухте Литуйя в 1958 году волна, достигшая противоположного берега бухты имела высоту 524 метра.
Приблизительно в 5% случаев причина возникновения цунами - извержение вулканов. Классический пример - взрыв вулкана Кракатау вблизи острова Ява в 1883 году. Возникшие волны стали причиной гибели 36 000 людей, а действие их ощущалось во всех гаванях мира.
Последствия цунами.
Кроме гибели людей цунами вызывают затопления значительных прибрежных территорий и засоление почв, разрушение зданий и сооружений, размыв почвы, повреждение судов, пришвартованых у берега.
Чтобы уменьшить ущерб от последствий цунами строительство следует вести вне зоны их воздействия. Если это не возможно - строить здания так, чтобы они воспринимали удары своей короткой стороной, или располагать их на прочных колоннах. В этом случае волна свободно пройдет под зданием, не нанося ему ущерба.
При угрозе цунами суда, пришвартованные у берега, необходимо вывести в открытое море.
Предвестники цунами.
К сожалению, их немного. Это, прежде всего, землетрясение даже если оно слабое. Мы не можем знать где оно произошло, на суше или под морским дном, какая его мощность и возникли ли при этом цунами. Поэтому, находясь на берегу моря, любое землетрясение следует считать предвестником цунами.
В некоторых случаях перед приходом цунами наблюдаются нетипичные, несвоевременные отливы продолжительностью от нескольких минут до получаса.
Возникновение такого отлива после землетрясения должно насторожить. (фото)
Очевидцы часто отмечают нетипичное поведение животных, которые проявляют беспокойство, стараются покинуть прибрежную полосу и, якобы, подняться на возвышенные места.
Сочетание всех перечисленных предвестников цунами ни у кого не должно вызывать сомнений и единственно правильные действия в этой ситуации - принятие мер по спасению.
Что делать при наступлении цунами.
Цунамиопасными считаются участки вдоль берега моря, морских заливов, гаваней, высота которых не превышает 15 метров над уровнем моря. А если ожидаются цунами местного характера - то участки с высотой менее 30 метров.
Находясь в таких районах следует заранее продумать последовательность своих действий при наступлении опасности.
Надо позаботиться о том, чтобы документы, необходимый минимум вещей и продуктов всегда были под рукой.
Следует оговорить с членами семьи место встречи после бедствия, обдумать пути эвакуации из опасной прибрежной зоны или наметить места для спасения при невозможности эвакуации. Это могут быть местные возвышенности или высокие капитальные строения. Двигаться к ним надо кратчайшим путем, избегая низменных мест. Безопасным считается расстояние 2-3 км. от берега.
Помните, что при наблюдении предвестников цунами, подземных толчков или поступлении предупреждений о местных цунами время для спасения может измеряться минутами.
Возникновение отдаленных цунами фиксируется системами предупреждения и прогноз сообщается по радио и телевидению. Таким сообщениям предшествуют звуки сирен.
Количество, высоту волн, а также интервал между ними прогнозировать невозможно. Поэтому после каждой волны к берегу в течении 2х-3х часов приближаться опасно. Промежуток между волнами целесообразно использовать для подыскания наиболее безопасного места.
Любое землетрясение, ощущаемое на берегу моря, следует считать цунамиопасным.
Нельзя приближаться к берегу чтобы посмотреть на цунами. Считается, что если вы увидели волну и находитесь на низменном месте - спасаться уже поздно.
Соблюдение этих простейших правил поведения, знание предвестников цунами могло-бы уменьшить количество жертв цунами в Индийском океане в 2004 году. Ведь по словам очевидцев (это видно и на отснятых видео) многие люди такой предвестник цунами как отлив перед приходом волны использовали для прогулок по морскому дну и сбора морских животных. (фото)
При правильном поведении количество спасшихся людей могло-бы достигнуть десятков тысяч.
Знание причин возникновения цунами, а также путей уменьшения ущерба от последствий цунами однажды может помочь вам спасти свою жизнь, жизнь ваших близких и имущество.
Слово "цунами" является японским термином и означает «волна в заливе». В современном использовании, цунами - океанская волна, которую вызывает смещение воды и она кардинально отличается от обычной волны. Как правило, обычная волна образовывается ветрами или естественным гравитационным воздействием Солнца и Луны. Подземные землетрясения, извержения вулканов, оползни или даже подводные взрывы могут вытеснять массы воды, создавая большую волну или ряд волн - явление, известное как цунами.
Цунами часто называют приливными волнами, но это не точное описание, поскольку приливы мало влияют на гигантские волны. Ученые часто используют термин «сейсмические морские волны» как более точное название того, что мы обычно называем цунами или приливной волной. В большинстве случаев цунами - это не одна волна, а серия больших волн.
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.
- 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.
Экологические последствия цунами
Как и почему возникают цунами?
Многие люди не раз слышали слово «цунами», однако не все знают, что же это такое на самом деле. С японского языка оно дословно переводится как «гавань» («цу») и «волна» («нами»).
Это проявление природы заставляет в очередной раз задуматься о ее величестве и застыть перед ее несоизмеримой мощью.
Опасность цунами
Опасность, которую с собой несет цунами, имеет сразу несколько факторов. Для начала, это недюжинная сила разрушения, которая движется вместе с водой. Человек по сравнению с этой мощью – просто маленькая соломинка. Во-вторых, предугадать время появления цунами и конкретное местоположение очень сложно, практически невозможно. В третьих, увидеть толщу воды, которая двигается по направлению к берегу невозможно ни с воздуха, ни с корабля. Дело в том, что волна, которая принесет на берег цунами, визуально не отличается от любой другой. Особенность ее таится внизу, в самой воде. Она захватывает с собой не только верхнюю поверхность жидкости, а «зачерпывает» ее с самого дна.
В конце концов, от места «рождения» волны цунами до ее смертоносного прихода могут лежать расстояния в несколько тысяч километров. То есть, всю эту дистанцию волна проходит в водной толще, а, как известно, при таких обстоятельствах она не очень-то лояльна ко всех предметам, что встают у нее на пути. Из-за отсутствия сопротивления на пути она сохраняет и накапливает колоссальный запас энергии, который потом обрушивается на сушу и людей.
Материалы по теме:
Волны, приливы и отливы
Однако что же порождает эти смертоносные волны? Некоторые заблуждаются, утверждая, что цунами берет свое начало в сейсмически опасных зонах. Эта причина – далеко не единственная. К примеру, извержения вулканов на дне океана, оползни (они могут иметь отправные точки ниже уровня моря) также приводят к выбросу огромного количества энергии, которая должна куда-то выброситься. Сначала смещаются нижние слои воды, вызывая очень сильные колебания, которые заставляют всю толщу воды сдвинуться с места и перемещаться к берегу, неся в себе колоссальные запасы энергии.
Что такое цунами?
Цунами (в переводе с японского означает «большая волна в гавани») — это волны длинного периода, возникающие в морях и океанах в результате подвижек дна океана (землетрясений) и ряда других причин. Имеют пространственные масштабы от нескольких сот метров до нескольких сот километров. Скорость распространения волн цунами (c) описывается формулой Лагранжа:
с=√gh, где h — глубина океана, а g — ускорение свободного падения. Cкорость цунами в открытом океане составляет 700-850 км/ч, что сопоставимо со скоростью современного пассажирского авиалайнера. При приближении к берегу скорость падает, но существенно возрастает высота волны (рис.1). В результате сильно нелинейных процессов в прибрежной зоне может сформироваться волновой бор, который, обрушиваясь на берег, приводит к колоссальным разрушениям и многочисленным человеческим жертвам. Именно подобный бор, образовавшийся на побережье Таиланда, Индонезии, Индии и Шри Ланки во время цунами 26 декабря 2004г. в Индийском океане, и привел к гибели сотен тысяч человек.
Рисунок 1. Изменение характера волны цунами при приближении к берегу и значения скорости волн цунами на различных глубинах океана.
Заплески цунами на берег могут достигать высот 30-60м. Так, максимальные заплески во время цунами 13.07.1993г. в Японском море на южном побережье о-ва Окушири (Япония) имели высоту до 32м, заплески цунами 26.12.2004г. в Индийском океане на северном побережье о-ва Суматра превысили 35 м, а во время Аляскинского цунами 27.03.1964 г. на отдельных участках побережья Аляски наблюденные заплески превысили 60 м.
До самого последнего времени цунами воспринималось как явление достаточно экзотическое. В Европе это явление было вообще практически неизвестно (за исключением Португалии, где в 1755 г. волны цунами разрушили город Лиссабон). В Африке, на бόльшей части Азии (кроме стран тихоокеанского побережья) и Атлантическом побережье Южной Америки волны цунами в исторически обозримый период не наблюдались.
В России (и в бывшем СССР) после катастрофического события 1952г., когда был полностью разрушен поселок Северо-Курильск (что и явилось основной причиной организации в СССР Службы Цунами), других событий подобного масштаба не наблюдалось. За последние 50 лет самым сильным у берегов России было Симуширское цунами 2006 г., когда высоты заплесков волн достигали на отдельных участках побережья о. Симушир до 30 м. Ущерб не был причинён, так как данные территории Центральных Курильских островов являются незаселёнными.
Причины возникновения цунами
Согласно исторической базы данных цунами в Тихом океане: основной вклад в образование цунами — 79%- вносят землетрясения, 6 % — подводные и наземные оползни, 5% — извержения вулканов, 3% — метеорологические причины, а для 7% — источник неизвестен.
При землетрясениях образуются разломы поверхности земной коры — трещины и, как следствие — смещение пород по обе стороны поверхности разлома. Смещения могут быть вертикальные или горизонтальные. Поверхность моря над зоной деформации океанического дна также подвержена аналогичной деформации, но если деформация океанического дна постоянна, деформация поверхности не является постоянной. Другими словами, если под водой образовалась вертикальная трещина, часть дна опускается. Дно внезапно перестает поддерживать столб воды, лежащий над ним. Поверхность воды приходит в колебательное движение по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню, — среднему уровню моря, и порождает серию волн.
Основными физическими механизмами образования волн цунами в результате вулканического извержения являются:
- — выброс в воду большого объёма вещества (от медленного истечения лавы до взрывного извержения);
- — взрыв вулканического острова;
- — пиропластические потоки, обвалы.
Ещё одной причиной возникновения цунами являются оползни. Образовываться цунами могут в результате подводных оползней и мутьевых потоков, обрушения в воду фрагментов крутых берегов, скал и ледников, а иногда и портовых сооружений. Чаще всего такие цунами относятся к локальным событиям
Другой тип цунами возникает в результате воздействия на поверхность океана атмосферных процессов. Метеоцунами — малоизученное явление, однако, в Тихом океане фиксируется достаточное количество таких цунами. Они имеют место и в Атлантическом, Индийском океанах.
Рисунок 2. Разные механизмы образования цунами
Ещё одна малоизученная, но привлекающая интерес современных учёных причина образования цунами — падение в океаны космических тел.
Цунами не всегда генерируются каким-либо одним явлением, причиной может стать их совокупность. Например, землетрясение и оползень, вулканическое извержение, сопровождающееся землетрясением и оползнем и так далее.
Особенности распространения цунами
В океане, вдали от берегов, высота цунами невелика (до двух метров с периодом от 5 до 90 минут), длина достигает сотен км, поэтому они очень пологи и почти неощутимы для судов, находящихся в открытом море. Скорость движения цунами в океане зависит от его глубины и измеряется сотнями км (до 800 км/ч). Высота цунами по мере выхода на мелководье возрастает, достигая в отдельных случаях опасных размеров (до 20-30 м). Вблизи побережий цунами трансформируются, становятся круче и выше.
Высокие и относительно короткие с периодом меньше 30 минут цунами у пологих берегов приобретают неправильную форму. Цунами с большими периодами незначительно изменяют свою форму у побережья, постепенно затапливая берег и плавно отступая. Вблизи крутых берегов крупные цунами образуют взбросы на значительные высоты, а у пологих — опрокидываются, образуя накат.
В общем случае высоты цунами на побережье и особенности их движения вглубь берега зависят от размеров первоначального возмущения уровня моря, уклонов дна, конфигурации береговой линии рельефа местности.
Цунами наиболее опасны в суживающихся бухтах и проливах, а также в приустьевых участках рек, впадающих в море. Дальше всего цунами проникают по долинам рек. Примерами таких районов могут служить: Второй Курильский пролив, залив Тухарка на о. Парамушир, бухта Крабовая на о. Шикотан, устье реки Камчатки и т. п.
Угроза цунами в течение суток в каком-либо пункте может резко возрастать или падать в зависимости от колебания приливного уровня.
Условия, благоприятствующие возникновению цунами
Далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами. Можно говорить, по крайней мере, о четырех условиях, благоприятствующих возникновению мощных цунами:
- Очаг землетрясения располагается под дном моря, океана или в сравнительной близости от тех крупных блоков земной коры, которые соприкасаются с большими водными толщами.
- Над эпицентральной областью землетрясения находится слой воды значительной мощности.
- Глубина очага землетрясения невелика (10-60 км).
- Землетрясение должно быть большой силы (если оползень или обвал, то масса пород, участвующих в образовании цунами, должна иметь достаточно большой объем).
Таким образом, наиболее разрушительной силой обладают цунами с очагами в глубоководных зонах, и, разрушительная сила волн цунами зависит от интенсивности породивших их землетрясений, расстояний от места возникновения до берега, протяженности очага цунами и первоначальной высоты волны, а также от особенностей рельефа дна на пути распространения волны и конфигурации береговой линии.
Классификация цунами
Цунами классифицируют по магнитуде (магнитудная шкала для цунами предложена японскими учеными). Магнитуда цунами определяется, по аналогии с магнитудой землетрясений, как логарифм амплитуды колебаний уровня воды, измеренных стандартным мареографом у береговой линии на расстоянии от 10 до 3 км от источника цунами.
m=3,39·lgh, где h — максимальная высота волны в метрах.
Такие формулы дают весьма изменчивые и грубые оценки, т. к. на высоту морских волн сильно влияют особенности береговой линии. Когда волна цунами входит в какой-нибудь замкнутый водоем, уровень воды резко повышается.
При очень крутых уклонах дна и прямолинейных берегах, а также на участках с достаточно высокими берегами цунами вырастает несильно и не причиняет сколько-нибудь значительных разрушений. Особую опасность представляют собой суживающиеся, с уменьшающимися глубинами бухты и проливы, в которых происходит значительное увеличение высоты, а стало быть, и разрушительное действие волн. При этом, в случае низменного побережья волна захватывает большие участки суши, сметая все на своем пути. Крайнюю опасность представляют устья рек, по которым цунами может проникнуть в глубь территории на расстояние до нескольких километров. Уменьшается высота волн только в закрытых расширяющихся бухтах с узким входом.
В случае залива, отгороженного от моря, явления резонанса и интерференции могут
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 дна 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 вследствие 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.
