Это цитата сообщения МилаЯ__Людмила Оригинальное сообщение

Цунами, о котором не сможет забыть человечество

[показать]

Землетрясение, случившееся 26 декабря 2004 года у берегов Индонезии, стало причиной гигантской волны — цунами, которое обрушилось на остров Суматра, Шри-Ланку, острова у берегов Таиланда, восточное побережье Индии, Мальдивские острова и даже на береговую зону в Сомали в Восточной Африке. Цунами унесло жизни около 300 тысяч человек и причинило огромный материальный ущерб. По оценкам ООН, это крупнейшая природная катастрофа, постигшая человечество за последние 100 лет. Что же такое цунами, как и где возникает это явление и можно ли его предсказать?

[250x166]Термин „цунами“ пришёл из японского языка и дословно означает „большая волна в заливе“. Цунами возникает во время землетрясения в море или в океане, когда создаются условия для образования в толще воды мощных волн. Эти волны расходятся во все стороны от эпицентра, который представляет собой проекцию гипоцентра — условного центра очага землетрясения — на поверхность морского дна. Очаг располагается в толще Земли на некоторой глубине, чаще всего в пределах нескольких десятков километров. Именно там, в области очага, возникают напряжения и деформации горных пород, которые приводят к разрывам и высвобождению накопившейся энергии.

Далеко не каждое землетрясение, случающееся в океане, вызывает цунами. Гигантская волна образуется в том случае, когда происходит внезапное, очень резкое смещение океанского дна, и особенно часто при мгновенном вертикальном взбрасывании (подъёме) одного из крыльев тектонического разрыва. Детальный анализ условий возбуждения цунами показал, что максимальная амплитуда волн цунами возникает в том случае, когда смещения пород происходят на глубине примерно 10 км, а если гипоцентр расположен глубже, амплитуда постепенно уменьшается.

[250x106] Примерная схема образования цунами. Мгновенное смещение дна океана вызывает в воде волны деформации и длинные волны на поверхности океана. В том месте, где глубина океана уменьшается примерно до половины длины волны, последняя начинает расти и на пологом (отмелом) берегу может достигнуть высоты 20–40 м.

Над местом тектонического смещения океанского дна в поверхностном слое воды возникает водяной холм, который, оседая, образует волны, расходящиеся, как от брошенного в воду камня, во все стороны. В открытом океане эти волны имеют очень большую длину: расстояние между двумя гребнями достигает 100–150 км. А вот высота у них небольшая, всего несколько метров, очень редко — десятки метров.

 

Итак, резкое, почти мгновенное смещение дна вызывает одновременный подъём всей толщи океанской воды и волны на поверхности, расходящиеся в стороны со скоростью до 600–800 км/ч. Чем больше глубина океана, тем выше скорость волн, которая примерно пропорциональна квадратному корню из глубины. Находясь в открытом океане на корабле или яхте, очень длинную поверхностную волну можно и не заметить. Но ситуация меняется, когда такая волна приближается к отмелому берегу с широким и пологим подводным склоном.

Дело в том, что колоссальная энергия волны перераспределяется, так как трение воды о дно замедляет движение нижней части водяной толщи, в то время как её верхняя часть перемещается с большей скоростью. Этот процесс начинает развиваться, когда глубина достигает примерно половины длины волны. При приближении к берегу уменьшается как скорость движения волны, так и её длина. Например, при глубинах около 1 км скорость волны составляет 350–360 км/ч, а при глубине 50 м — менее 100 км/ч.

[300x349] Схема рельефа дна северо-восточной части Индийского океана. Хорошо выражен глубоководный желоб. Жёлтый кружок — эпицентр главного толчка землетрясения 26 декабря 2004 года, кружки другого цвета — землетрясения меньшей магнитуды.

Когда нижняя часть волны начинает тормозиться, волна „вырастает“, увеличивая свою высоту, и вся её энергия сосредоточивается на относительно узком фронте. На гребне растущей волны появляется белый бурун, и она приобретает асимметричную форму: внутренняя сторона вогнутая и крутая, а внешняя, обращённая в сторону океана, — более пологая.

 

У волны цунами гребень венчается гигантским буруном, а сама она, высотой 5, 10 или 30 м, всей массой гигантской водяной стены обрушивается на берег, и бурлящая вода стремительно мчится вперед, сметая всё на своём пути. Если волна входит в узкий залив, то её высота возрастает в несколько раз, образуя водяной вал (его называют „бор“), удар которого о берег подобен залпу сотен орудий. Постепенно сила волны иссякает, и вода начинает свой обратный бег к океану, увлекая за собой любые плавающие предметы, автомобили, животных и людей.

В случае недавней катастрофы, начавшейся утром 26 декабря 2004 года в 7 часов 58 минут 53 секунды по местному времени в Индийском океане у берегов Индонезии и Таиланда, эпицентр первого землетрясения находился вблизи северной оконечности острова Суматра, в точке с координатами 3°30"  северной широты и 95°87"  восточной долготы. В геологическом плане в этом районе проходит граница между двумя литосферными плитами — крупными блоками земной коры. При этом происходит погружение, пододвигание (субдукция) океанической Индийской плиты под более восточную континентальную плиту. Глубоководный желоб, протягивающийся параллельно Суматре, представляет собой след такого погружения.

Гипоцентр первого толчка землетрясения был неглубоким, как говорят, мелкофокусным и находился на глубине около 30 км. Резкое, почти мгновенное смещение океанской плиты на десятки метров вызвало деформацию в поверхности океанского дна, которая и спровоцировала возникновение цунами, сразу же обрушившегося на острова Суматра и Ява. Примерно через 10–20 минут волна достигла Андаманских и Никобарских островов, а затем западных берегов Таиланда и курортного острова Пхукет.

Больше времени, почти два часа, понадобилось цунами, чтобы ударить по Шри-Ланке (бывший остров Цейлон), восточному побережью Индии, Бангладеш и Мальдивским островам. На Мальдивах высота волны не превышала двух метров, но сами острова поднимаются над поверхностью океана не больше, чем на метр-полтора, поэтому две трети территории Мале — столицы островного государства — оказались под водой. Однако в целом Мальдивские острова пострадали не слишком сильно, поскольку окружены постройками коралловых рифов, которые приняли на себя удары волн и погасили их энергию, обеспечив тем самым пассивную защиту от цунами. Через шесть часов волна дошла до восточного побережья Африки. Наибольшее число жертв и разрушений цунами вызвало в Индонезии и на Шри-Ланке. По оценкам, общее количество погибших составляет более 280 тысяч человек.

[300x148] Побережье острова Суматра в окрестностях города Банда-Ачех до и после цунами. Фото со спутника.

По данным сейсмических станций, землетрясение, вызвавшее цунами в Индийском океане, вернее, его первый толчок имел магнитуду 8,6–8,9 или даже 9,1 по шкале Рихтера, то есть близко к максимально возможной. Появились сведения, что оно способствовало резкому смещению оси вращения Земли на 3 см, а земные сутки уменьшились на 3 микросекунды. Второй толчок, эпицентр которого находился несколько севернее первого, имел магнитуду 7,3 и вызвал образование второй волны цунами. После первых, самых сильных толчков 26 декабря землетрясения в этом регионе происходили практически ежедневно в течение нескольких недель с довольно высокой магнитудой порядка 5–6. Такие землетрясения, следующие за главным сейсмическим ударом, называются афтершоками. Они свидетельствуют о рассасывании напряжений, об их релаксации.

Землетрясения колоссальной мощности происходят с периодичностью раз в 150–200 лет. Об этом есть достоверные исторические сведения, в том числе и о цунами, вызванных землетрясениями. Так, в 365 году н. э. в Александрии (Египет) волны погубили 5000 человек; в 1755 году в Лиссабоне жертвами цунами стали тысячи людей. При взрыве вулкана Кракатау в Зондском проливе между островами Ява и Суматра в 1883 году гигантская волна смыла в море более 36 000 человек; в 1896 году в Японии волны высотой 15 м привели к смерти нескольких тысяч человек, в 1933 году у побережья Санрику в Японии, где высота волн цунами достигала 24 м, погибли 3000 жителей. В 1952 году цунами высотой 18 м разрушило город Северо-Курильск, расположенный на острове Парамушир, самом северном острове Курильской островной дуги, при этом погибли несколько тысяч жителей, так как волн было три. Список подобных катастроф можно ещё продолжить.

[280x181] Разрушения, вызванные цунами 26 декабря 2004 года в городе Банда-Ачех на севере острова Суматра, Индонезия. Фото доктора физико-математических наук В. Гусякова.

Возникает вопрос: а можно ли предвидеть цунами и предупредить жителей регионов о надвигающейся волне? День и час возникновения землетрясения предсказать в принципе нереально, так как это процесс нелинейный. Но можно установить районы, где риск землетрясения велик, и определить его вероятную силу, то есть провести сейсмическое районирование территорий различной детальности.

Основные места возникновения цунами — это Тихий океан, на периферию которого приходится более 80% цунами. Знаменитое „огненное“ кольцо Тихого океана характеризуется не только большим количеством действующих вулканов, но и частыми сильными землетрясениями, горным рельефом и цепочкой глубоководных желобов. В этих местах, называемых активными континентальными окраинами, происходит погружение тяжёлых, холодных океанических плит под более лёгкие и высоко расположенные континентальные. Процессы взаимодействия между плитами и приводят к землетрясениям, извержениям вулканов и возникновению цунами в океане.

Обрушится на берег огромная волна после землетрясения в океане или нет — неизвестно. Жители побережий, находящихся в опасной сейсмической зоне, почувствовав землетрясение, должны немедленно бежать прочь от береговой зоны. Так можно спастись от цунами, образовавшегося недалеко от берега, когда время прихода волны составляет 15–30 минут. Если же цунами возникает далеко и волны перемещаются по поверхности океана несколько часов, то достаточно времени, чтобы подготовиться к удару стихии и вывести людей в безопасные места. Но для этого надо провести огромную работу: поставить в сейсмоопасных районах океанов или морей автоматические сейсмографы, разработать систему оповещения населения, чтобы не возникала непременная в таких случаях паника. Надо, чтобы и туристы, приезжающие отдыхать в сейсмоопасные зоны, об этом знали и чётко представляли, что надо делать в случае тревоги, которую можно объявлять сиренами, ревунами, по радио и любыми другими способами. К сожалению, в районе землетрясения, которое случилось 26 декабря 2004 года, сети наблюдений просто не существовало, а система оповещения о землетрясении и цунами не была организована.

У нас в России ещё в конце 50-х — начале 60-х годов прошлого века на Дальнем Востоке создана служба предупреждения цунами, охватывающая Камчатку, Курильские острова, Сахалин и Приморье. На Гавайских островах, не раз подвергавшихся воздействию цунами, существует Центр предупреждения имени Ричарда Хагимайера. Сейчас и в Индийском океане, вблизи Индонезии, предполагается организовать сеть наблюдений, а в дальнейшем есть намерения сделать глобальную сеть предупреждений о цунами и оснастить её новейшими сейсмографами, специальными датчиками и бакенами, на которых будет размещена регистрирующая аппаратура, и всё это объединить спутниковой системой.

Подробности для любознательных
Катастрофа в Индийском океане: факты и цифры
краткое изложение доклада доктора физико-математических наук Л. Лобковского
на заседании учёного совета в Институте океанологии им. П.П. Ширшова
26 января 2005 года.

В 03 часа 58 минут по московскому времени 26 декабря 2004 года в результате столкновения (субдукции) Индийской, Бирманской и Австралийской литосферных плит произошло самое крупное в истории Индийского океана подводное землетрясение. Его магнитуда равнялась 9 по шкале Рихтера, мощность — 2×10 ²⁵ эрг, что соответствует мощности десятка водородных бомб по 10 мегатонн и на четыре порядка превышает мощность трагически знаменитого Спитакского землетрясения в Армении 7 декабря 1988 года.

Скорость смещения Индийской плиты, двигающейся в северо-восточном направлении и погружающейся под Бирманскую, составляет 6,5 см в год. Напряжение в зоне взаимодействия плит, по мнению учёных, накапливалось уже сотни лет. В день землетрясения наблюдался максимальный прилив и было полнолуние.

Эпицентр катастрофы располагался на глубине около 20 км под дном океана примерно в 200 км к западу от северной оконечности Индонезийского острова Суматра. Протяжённость очага землетрясения в направлении север-северо-запад (Андаманское море) — юг-юго-восток (вдоль побережья острова Суматра) составила более 1000 (!) км. Такие гигантские очаги (до 1000 км) имели несколько крупных подводных землетрясений ХХ века — Камчатское (1952), Алеутское (1957), Чилийское (1960), но возникавшие после них цунами дальше границ Тихого океана не распространялись.

Геолого-геофизические исследования зон субдукции показывают, что нависающая плита (представляющая собой обычно островную дугу или активную континентальную окраину) имеет сегментированное строение за счёт поперечных (перпендикулярных к ;берегу) разломов. Они рассекают её на ряд блоков-клавиш протяжённостью до 100 км. Типичное сильное подводное землетрясение имеет очаг именно такого масштаба и связано со срывом только одного блока с поверхности контакта плит. Но иногда, например при косом пододвигании плиты под островную дугу, сорвавшийся под действием предельных напряжений отдельный блок задевает соседние блоки и срывает их раньше времени. В результате по принципу домино развивается каскад аналогичных срывов вдоль кромки нависающей плиты — происходит „составное“ землетрясение с гигантским очагом протяженностью до 1000 км. Именно по этой причине процесс вспарывания поверхности между литосферными плитами 26 декабря 2004 года длился 8 (!) минут (обычно продолжительность подобных процессов очень коротка и не превышает минуты).

Вертикальный сдвиг пластов земной коры в эпицентре землетрясения на протяжении более 1000 км был равен 8–10 м. После окончания подвижки на всём пространстве очага сейсмические станции России зафиксировали 40 афтершоков (более мелких землетрясений). Аналогичные службы США насчитали их 85, а служба слежения за ядерными испытаниями, расположенная в Вене, — 678 (!).

В результате землетрясения в океане образовалась гигантская волна цунами. Её высота в открытом океане составила 0,8 м, в прибрежной зоне — 15 м, а в зоне заплеска — 30 м. Скорость волны в открытом океане достигла 720 км/ч, а по мере торможения в прибрежной зоне снизилась до 36 км/ч. Через 15 минут после первого толчка волна достигла и смела северную оконечность острова Суматра. Через 1,5 часа она обрушилась на побережье Таиланда, через 2 часа достигла Шри-Ланки и Индии, за 8 часов прошла Индийский океан, а за сутки — впервые в истории наблюдения волн цунами обогнуло весь Мировой океан. Даже на Тихоокеанском побережье Мексики высота волны составила 2,5 м.

Источник: http://wsyachina.narod.ru/earth_sciences/tzunamy_2.html

[показать]

[показать] [показать]  [показать]  [показать]   [показать]                                                                                                      

26 декабря 2004 года в Таиланде на острове Пхукет обрушилось мощнейшее цунами, которые забрало порядка 300 тысяч человеческих жизней. Это стало настоящей трагедией как для Таиланда, так и для всего мира.