Надо Знать

добавить знаний



Цунами



План:


Введение

Кацусика Хокусай. Укие-э из серии "36 видов горы Фудзи". 1832.
Схема подводного землетрясения и вызванного им цунами
Цунами 26 декабря 2004 года в Индийском океане
Волна цунами в Ао-Нанг ( Таиланд) 26 декабря 2004 г.

Цунами ( яп. 津 波 - Большая волна заливает бухту) - волны, длиной более 500 м, образующиеся в море или в океане обычно вследствие землетрясений (падение астероида и т.п.) и охватывают всю толщу воды [1]. На глубокой воде цунами распространяется со скоростью несколько километров в час и несет незначительные потери энергии.

Главное отличие цунами от других видов волн заключается в том, что движется вся толща воды, а не только трехэтажный слой. В море, на значительной глубине цунами не представляют угрозы для судоходства, их можно даже не заметить. У берега, когда глубина постепенно уменьшается, цунами замедляется, а высота волны возрастает, она превращается в подвижную стену воды. Во время выхода на мель у берега ее высота может достигнуть десятков метров. Кроме того, волна, идущая под углом к ​​берегу, замедляется неравномерно и имеет тенденцию разворачиваться к берегу.


1. Причины цунами

  • Причиной большинства цунами являются подводный землетрясение, во время которого происходит смещение (подъем или опускание) участка морского дна. Обычно возникает от трех до пяти волн, вторая или третья сильные. Именно такое цунами возникло во время землетрясения в Индонезии 2004 и именно оно вызвало большую часть его жертв и разрушений.
  • Кроме того, причиной цунами может быть смещение ( обвал) большого количества почвы, горных пород непосредственно в океан. Самым известным примером такого цунами является гигантская волна в заливе лету [2] ( Аляска, США), возникшая 9 июля 1958 года. В результате землетрясения ледник лету рухнул в залив с высоты 900 метров и вызвал на противоположном конце узкого залива волну высотой 500 (пятьсот!) Метров. Не менее опасными являются подводные оползни в дельтах рек с высокими накоплениями отложений.
  • Вулканические извержения создают около 5% всех цунами. Крупные подводные извержения создают такой же эффект, как и землетрясения. А во время сильных вулканических взрывов длинные волны образуются, когда вода заполняет кальдеры (полости, оставшиеся от извергнутого материала). Классический пример - цунами, возникшее во время извержения вулкана Кракатау 1883 года. В окрестностях Яви и Суматры высота волн достигала 35-40 метров, цунами наблюдалось на Цейлоне, у Южного берега Африки и на мысе Горн ( Южная Америка). Причем вблизи последнего почти одновременно наблюдалось две волны: одна огибала земной шар с востока на запад, а другая - в противоположном направлении.
  • Резкие изменения воздушного давления или быстрые передвижения аномалий атмосферного давления могут вызвать метеоцунами [3]. Такие типы волн являются общими для всего мира, но известны преимущественно под своими локальными (местными) названиями: Абико ( Япония), кат. Риссаrа ( Балеарские острова) и другие.
  • Цунами могут возникнуть также от мощных подводных или надводных взрывов, но они в основном носят локальный характер. Чтобы вызвать истинное океанское цунами мощности имеющейся ядерной или термоядерного оружия не достаточно. Хотя одновременный взрыв нескольких мощных водородных бомб, расположенных вдоль некоторой линии на дне океана теоретически может вызвать цунами. Однако испытания ядерного оружия запрещено международными договорами.
  • Падение довольно значительного метеорита ( астероида или кометы) может привести к цунами. А поскольку кинетическая энергия такого тела (через его скорость) может превышать энергию, которая высвобождается во время мощных землетрясений, то падение на поверхность океана может привести к гигантского цунами у берегов иметь высоту более 100 м.

2. Физическое объяснение

Волны цунами имеют чрезвычайно длительный период (от двух минут до часа) и, соответственно, большую длину (десятки или сотни километров) в то время как обычные волны, созданные ветром, имеют период до 10 секунд и длину волны в 150 м. Поскольку длина волны цунами гораздо больше глубины водоема, то к распространению таких волн можно применить так называемое приближение отмели: волна на мели движется со скоростью, равной квадратному корневые от произведения ускорение свободного падения на глубину водоема
V = \ sqrt {g \ cdot H} , Где g - Ускорение свободного падения (9.8 м / с 2), а H - Глубина
Например, на глубине 4000 м, скорость составит около 200 м / с (712 км / ч), а на глубине 40 м - всего 20 м / с (71 км / ч). Наибольшая скорость движения цунами, которую удалось измерить, составляла 1000 км / час. На иллюстрации цунами 2004 года показано, как профиль дна Индийского океана влияет на распространение волн.

Энергия волны цунами является постоянной величиной, которая зависит от ее высоты и скорости.


3. Опасность

Волна цунами высотой несколько метров имеет гораздо более сильную разрушительное действие, чем штормовые волны той же высоты. Причин, вызывающих такие последствия, несколько:

  • Во время шторма происходит движение только приповерхностной слоя воды; во время цунами движется вся толща. Так, во время цунами на берег выплескивается гораздо больше воды.
  • Скорость цунами намного больше скорости ветровых волн, даже у берега. Итак, кинетическая энергия намного больше.
  • Во время шторма волны увеличиваются постепенно, что дает возможность отойти в безопасное место. К тому же штормовые предупреждения предоставляют возможность принять меры безопасности, эвакуироваться. Цунами же приходит внезапно: системы предупреждения цунами есть не везде, и работают они не всегда.
  • Цунами обычно приходит несколькими волнами. Первая волна не самая, но она смачивает поверхность суши и уменьшает сопротивление для последующих. Кроме того, после первой волны люди иногда возвращаются к берегу - помочь пострадавшим, оценить ущерб, не догадываясь о предстоящих волны, интервал между которыми может составлять от нескольких минут до часа.

4. Шкала интенсивности цунами

  • 1 балл - очень слабая. Волна регистрируется только приборами, которые измеряют изменение высоты уровня моря.
  • 2 - слабая. Может затопить плоское побережье. Ее замечают только опытные рыбаки и моряки.
  • 3 - средней силы. Отмечается всеми наблюдателями. Плоские побережья затоплены, легкие суда могут быть выброшены на берег. В устьях рек течение может измениться на обратную. Портовые сооружения подвергаются небольшим разрушениям.
  • 4 - сильное. Побережье затоплено, прибрежные постройки повреждены. Великие парусники и небольшие моторные суда выброшены на сушу, а затем снова смыты в море. Берега засорен обломками и мусором.
  • 5 - очень сильное. Приморские территории затоплены. Повреждены Моли. Крупные суда выброшены на берег. Значительные убытки во внутренней части побережья. Все вокруг покрыто обломками. В устьях рек высокие штормовые нагоны. Человеческие жертвы.
  • 6 - катастрофическое цунами. Полное опустошение побережья и прилегающей территории. Суходол затоплено на значительное расстояние. Повреждены крупные корабли. Значительное количество жертв.

5. Системы предупреждения о цунами

Знак, который показывает путь еквакуации от цунами на автодороге в Альбердини, Вашингтон, США

Цунами могут приводить к значительным разрушениям на побережье и островах, даже на расстояниях, где первоначальный землетрясение регистрируется только приборами.

Наибольшую угрозу цунами представляют для мест на побережье океанов близ сейсмических зон - о. Гаити, Япония, Филиппины. Более 80% всех цунами регистрируются на периферии Тихого океана.

Системы предупреждения цунами строятся в основном на обработке сейсмической информации: если землетрясение имеет магнитуду более 7 и его эпицентр располагается под водой, подается предупреждение о цунами. В зависимости от региона и заселенности побережья сигналы могут различаться.

Существенным моментом системы предупреждения является распространение информации среди населения. Очень важно, чтобы жители побережья представляли, какую угрозу представляет цунами. Например, в Японии существуют многочисленные образовательные программы о природных катастрофах, а в Индонезии основном не знают о цунами, что и обусловило большое количество жертв, несмотря на то, что у жителей этой страны должен быть соответствующий опыт.


Примечания


См.. также


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам