Российский Государственный Гидрометеорологический Университет

Доклад на тему:

Цунами

Проверил: Воронов Н.В.

Выполнила: ст. гр. М-462

Иванова В.М.

Санкт-Петербург

Цунами ( яп.«порт, залив», «волна») - это длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме. Причиной большинства цунами являются подводные землетрясения, во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Цунами образуются при землетрясении любой силы, но большой силы достигают те, которые возникают из-за сильных землетрясений (более 7 баллов). В результате землетрясения распространяется несколько волн. Более 80 % цунами возникают на периферии Тихого океана.

При средней глубине 4000 метров скорость распространения получается 200 м/с или 720 км/час. В открытом океане высота волны редко превышает один метр, а длина волны (расстояние между гребнями) достигает сотен километров, и поэтому волна не опасна для судоходства. При выходе волн на мелководье, вблизи береговой черты, их скорость и длина уменьшаются, а высота увеличивается. У берега высота цунами может достигать нескольких десятков метров. Наиболее высокие волны, до 30-40 метров, образуются у крутых берегов, в клинообразных бухтах и во всех местах, где может произойти фокусировка. Районы побережья с закрытыми бухтами являются менее опасными. Цунами обычно проявляется как серия волн, так как волны длинные, то между приходами волн может проходить более часа. Именно поэтому не стоит возвращаться на берег после ухода очередной волны, а стоит выждать несколько часов.

Причины образования цунами

- Подводное землетрясение (около 85 % всех цунами). При землетрясении под водой образуется вертикальная подвижка дна: часть дна опускается, а часть приподнимается. Поверхность воды приходит в колебательное движение по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню, - среднему уровню моря, - и порождает серию волн. Далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами. Цунамигенным (то есть порождающим волну цунами) обычно является землетрясение с неглубоко расположенным очагом. Проблема распознавания цунамигенности землетрясения до сих пор не решена, и службы предупреждения ориентируются на магнитуду землетрясения. Наиболее сильные цунами генерируются в зонах субдукции.

- Оползни . Цунами такого типа возникают чаще, чем это оценивали в ХХ веке (около 7 % всех цунами). Зачастую землетрясение вызывает оползень и он же генерирует волну. 9 июля 1958 года в результате землетрясения на Аляске в бухте Литуйя возник оползень. Масса льда и земных пород обрушилась с высоты 1100 м. Образовалась волна, достигшая на противоположном берегу бухты высоты более 500 м. Подобного рода случаи весьма редки и, конечно, не рассматриваются в качестве эталона. Но намного чаще происходят подводные оползни в дельтах рек, которые не менее опасны. Землетрясение может быть причиной оползня и, например, в Индонезии, где очень велико шельфовое осадконакопление, оползневые цунами особенно опасны, так как случаются регулярно, вызывая локальные волны высотой более 20 метров.

- Вулканические извержения (около 4,99 % всех цунами). Крупные подводные извержения обладают таким же эффектом, что и землетрясения. При сильных вулканических взрывах образуются не только волны от взрыва, но вода также заполняет полости от извергнутого материала или даже кальдеру в результате чего возникает длинная волна. Классический пример - цунами, образовавшееся после извержения Кракатау в 1883 году. Огромные цунами от вулкана Кракатау наблюдались в гаванях всего мира и уничтожили в общей сложности 5000 кораблей, погибло 36 000 человек.

- Человеческая деятельность . В наш век атомной энергии у человека в руках появилось средство вызывать сотрясения, раньше доступные лишь природе. В 1946 годуСША произвели в морской лагуне глубиной 60 м подводный атомный взрыв с тротиловым эквивалентом 20 тыс. тонн. Возникшая при этом волна на расстоянии 300 м от взрыва поднялась на высоту 28,6 м, а в 6,5 км от эпицентра ещё достигала 1,8 м. Но для дальнего распространения волны нужно вытеснить или поглотить некоторый объём воды, и цунами от подводных оползней и взрывов всегда несут локальный характер. Если одновременно произвести взрыв нескольких водородных бомб на дне океана, вдоль какой-либо линии, то не будет никаких теоретических препятствий к возникновению цунами, такие эксперименты проводились, но не привели к каким-либо существенным результатам по сравнению с более доступными видами вооружений. В настоящее время любые подводные испытания атомного оружия запрещены серией международных договоров.

- Падение крупного небесного тела может вызвать огромное цунами, так как, имея огромную скорость падения, данные тела имеют также колоссальную кинетическую энергию, которая будет передана воде, следствием чего и будет волна. Так, падение метеорита 65 млн лет назад тоже вызвало цунами, отложения которого найдены на территории штата Техас (о чём говорилось в фильме National Geographic).

- Ветер может вызывать большие волны (примерно до 20 м), но такие волны не являются цунами, так как они короткопериодные и не могут вызывать затопления на берегу. Однако возможно образование метео-цунами при резком изменении давления или при быстром перемещении аномалии атмосферного давления. Такое явление наблюдается на Балеарских островах и называется Риссага.

Признаки появления цунами

Внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и осушка дна. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами. Люди, находящиеся на берегу и не знающие об опасности, могут остаться из любопытства или для сбора рыбы и ракушек. Таким правилом следует руководствоваться, находясь, например, в Японии, на Индоокеанском побережье Индонезии, Камчатке. В случае телецунами волна обычно подходит без отступления воды.

Землетрясение. Эпицентр землетрясения находится, как правило, в океане. На берегу землетрясение обычно гораздо слабее, а часто его нет вообще. В цунамиопасных регионах есть правило, что если ощущается землетрясение, то лучше уйти дальше от берега и при этом забраться на холм, таким образом заранее подготовиться к приходу волны.

Необычный дрейф льда и других плавающих предметов, образование трещин в припае.

Громадные взбросы у кромок неподвижного льда и рифов, образование толчеи, течений.

Почему цунами часто приводит к большим жертвам?

Может быть непонятным, почему цунами высотой несколько метров оказалось катастрофическим, в то время, как волны той же высоты, возникшие во время шторма, к жертвам и разрушениям не приводят? Можно назвать несколько факторов, которые приводят к катастрофическим последствиям:

Высота волны у берега в случае цунами, вообще говоря, не является определяющим фактором. В зависимости от конфигурации дна возле берега, явление цунами может пройти вовсе без волны, в обычном понимании, а как серия стремительных приливов и отливов, что также может привести к жертвам и разрушениям.

Во время шторма в движение приходит лишь приповерхностный слой воды, во время цунами - вся толща. И на берег при цунами выплёскиваются намного бо льшие массы воды.

Скорость волн цунами, даже у берега, превышает скорость ветровых волн. Кинетическая энергия у волн цунами больше.

Цунами, как правило, порождает не одну, а несколько волн. Первая волна, не обязательно самая большая, смачивает поверхность, уменьшая сопротивление для последующих волн.

При шторме волнение нарастает постепенно, люди обычно успевают отойти на безопасное расстояние до прихода больших волн. Цунами приходит внезапно.

Сила цунами может возрасти в гавани - там, где ветровые волны ослабляются, а следовательно, жилые постройки могут стоять у самого берега.

Отсутствие у населения элементарных знаний о возможной опасности. Так, во время цунами 2004 года, когда море отступило от берега, многие местные жители оставались на берегу - из любопытства или из желания собрать не успевшую уйти рыбу. Кроме того, после первой волны многие возвращались в свои дома - оценить ущерб или пытаться найти близких, не зная о последующих волнах.

Система оповещения о цунами есть не везде и работает не всегда.

Разрушение береговой инфраструктуры усугубляет бедствие, добавляя катастрофические техногенные и социальные факторы. Затопление низменностей, долин рек приводит к засолению почв.

Системы предупреждения цунами

Системы предупреждения цунами строятся главным образом на обработке сейсмической информации. Если землетрясение имеет магнитуду более 7,0 (в прессе это называют баллами по шкале Рихтера) и центр расположен под водой, то подаётся предупреждение о цунами. В зависимости от региона и заселённости берегов условия выработки сигнала тревоги могут быть различными.

Вторая возможность предупреждения о цунами это предупреждение «по факту» - способ более надёжный, так как практически отсутствуют ложные тревоги, но часто такое предупреждение может быть выработано слишком поздно. Предупреждение по факту полезно для телецунами - глобальных цунами, оказывающих влияние на весь океан и приходящих на другие границы океана спустя несколько часов. Так индонезийское цунами в декабре 2004 года для Африки является телецунами. Классическим случаем являются Алеутские цунами - после сильного заплеска на Алеутах можно ожидать существенный заплеск на Гавайских островах. Для выявления волн цунами в открытом океане используются придонные датчики гидростатического давления. Система предупреждения, основанная на таких датчиках со спутниковой связью с приповерхностного буя, разработанная в США, называется DART (en:Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis). Обнаружив реальную волну тем или иным образом, можно достаточно точно определить время её прибытия в различные населённые пункты.

Существенным моментом системы предупреждения является распространение актуальной информации среди населения. Очень важно, чтобы население представляло, какую угрозу несёт с собой цунами. Японцы имеют множество образовательных программ по природным катастрофам, а в Индонезии население в основном было не знакомо с цунами, что и стало основной причиной большого количества жертв. Также важное значение имеет законодательная база по застройке прибрежной зоны.

Наиболее крупные цунами

5.11.1952 г. Северо-Курильск (СССР).

Вызвано мощным землетрясением (оценка магнитуды по разным источникам колеблется от 8,3 до 9), которое произошло в Тихом океане в 130 километрах от побережьяКамчатки. Три волны высотой до 15-18 метров (по разным источникам) уничтожили город Северо-Курильск и нанесли ущерб ряду прочих населённых пунктов. По официальным данным, погибло более двух тысяч человек.

9.03.1957 Аляска, (США).

Вызвано землетрясением с магнитудой 9,1, произошедшим на Андреяновских островах (Аляска), которое вызвало две волны, со средней высотой волн 15 и 8 метров соответственно. Кроме того в результате землетрясения проснулся вулкан Всевидова, расположенный на острове Умнак и не извергавшийся около 200 лет. В катастрофе погибло более 300 человек.

9.07.1958 залив Литуйя, (юго-запад Аляски, США).

Землетрясение, произошедшее севернее залива (на разломе Фэруэтер), инициировало сильный оползень на склоне расположенной над бухтой Литуйя горы (около 300 миллионов кубических метров земли, камней и льда). Вся эта масса завалила северную часть бухты и вызвала огромную волну высотой 524 метра, движущуюся со скоростью 160 км/ч.

28.03.1964 Аляска, (США).

Крупнейшее на Аляске землетрясение (магнитудой 9,2), произошедшее в проливе Принца Уильяма, вызвало цунами из нескольких волн, с наибольшей высотой - 67 метров. В результате катастрофы (в основном, из-за цунами) по разным оценкам погибло от 120 до 150 человек.

17.07.1998 Папуа-Новая Гвинея

Землетрясение с магнитудой 7,1, произошедшее на северо-западном побережье острова Новая Гвинея, вызвало мощный подводный оползень, породивший цунами, в результате которого погибло более 2 000 человек.

06.09.2004 побережье Японии

В 110 км от побережья полуострова Кии и в 130 км от побережья префектуры Коти произошли два сильных землетрясения (магнитудой до 6.8 и 7,3 соответственно), вызвавших цунами, с высотой волн до одного метра. Пострадало несколько десятков человек.

26.12.2004 Юго-Восточная Азия.

В 00:58 произошло мощнейшее землетрясение - второе по мощности из всех зарегистрированных (магнитудой 9,3), вызвавшее мощнейшее из всех известных цунами. От цунами пострадали страны Азии (Индонезия - 180 тыс. человек, Шри-Ланка - 31-39 тыс. человек, Таиланд - более 5 тыс. человек и др.) и африканская Сомали. Общее количество погибших превысило 235 тыс. человек.

09.01.2005 г. острова Идзу и Миякэ (восток Японии)

Землетрясение магнитудой 6,8 вызвало цунами с высотой волны 30-50 см. Однако, благодаря своевременному предупреждению, население из опасных районов было эвакуировано.

2.04.2007 Соломоновы острова (архипелаг)

Вызвано землетрясением магнитудой 8, произошедшим в южной части Тихого океана. Волны в несколько метров высотой достигли и Новой Гвинеи. Жертвами цунами стали 52 человека.

«Цунами» в переводе с японского значит «волна в гавани». Это довольно точная передача сущности этого явления.

Вдали от берегов, в открытом океане, цунами незаметны. А такими как мы их знаем волны становятся вблизи берегов и в гаванях.

Давайте рассмотрим что такое цунами, каковы причины возникновения цунами и их последствия?

В большинстве случаев (их около 85%) причиной возникновения цунами являются вертикальные смещения морского дна при . 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.

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.

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.

Цунами видео. (Япония, Фукусима, 2011 г. Землетрясение магнитудой 6,6 по )

ЦУНАМИ

Сейчас, цунами – это общепринятый международный научный термин, происходит он от японского слова, которое обозначает "большая волна, заливающая бухту". Точное определение цунами звучит так - это длинные волны катастрофического характера, возникающие главным образом в результате тектонических подвижек на дне океана.

На современном этапе развития науки не представляется возможным точно предсказывать время и место возникновения землетрясения, но после того как оно произошло, возможность возникновения цунами в том или ином пункте можно предвычислить.

В России:

После получения от сейсмостанции данных о параметрах случившегося землетрясения, Центр Цунами рассчитывает времена подхода фронта волны цунами к населенным пунктам и осуществляет оперативное наблюдение за изменением состоянием моря, для чего задействуются наблюдатели на всех гидрометеопостах прибрежной зоны, экипажи морских судов, и другие береговые службы и системы связи. По мере поступления в Центр Цунами данных о реальном проявлении цунами на побережье, вырабатывается решение о времени окончания угрожающего периода, и подается отбой как собственным тревогам, так и тревогам, выпущенным сейсмостанцией.

В режиме повышенной готовности или в процессе проведения действия по тревоге (ЧС), Центр Цунами осуществляет взаимодействие с аналогичными зарубежными центрами, включенными в регламент отработки тревожных ситуация в Тихоокеанском регионе. На местном уровне Центр Цунами инициирует созыв областной комиссии по ЧС, и обеспечивает его информацией о предполагаемом и фактическом развитии событий после случившегося подводного землетрясения, а также включается в сбор фактической информации об ощущаемости и последствиях сильных землетрясений на побережье.

За период 1958-1998 гг. на Сахалине и Курилах было зарегистрировано 42 случая цунами, 34 из них возникли в ближней зоне (Курило-Камчатский глубоководный желоб, Японское и Охотское моря) и 8 тревог по цунами возникшим в отдаленных районах Тихого океана.

Не во всех случаях сильных землетрясений, происходящих вблизи побережья, образуется цунами, но в связи с тем, что вероятность его возникновения велика, предупреждения о цунами при сильных землетрясениях вблизи побережья выпускаются во всех случаях, когда величина землетрясения превышает пороговое значение (т.е. имеется вероятность выпуска ложных предупреждений).

На мировом уровне:

Для защиты от цунами была создана Служба предупреждения с центром в Гонолулу на Гавайских островах. Там обрабатываются записи 31 сейсмической станции и данные 50 мареографических постов. Интервал времени от момента регистрации землетрясения до прихода волн к берегам Японии, Курил или Чили может быть коротким (15 - 20 мин.), поэтому предупреждение должно быть передано незамедлительно, а действия по защите начаты моментально.

В объяснении причин возникновения цунами остается еще много неясного. Международная Служба передает предупреждения при каждом сильном подводном землетрясении, в том числе и тогда, когда цунами не возникает. Этот метод имеет свою оборотную сторону: люди привыкнув к "необоснованным" сигналам тревоги, теряют доверие и к важным предупреждениям. Именно из-за этого при Чилийском землетрясении было большое число погибших на Гавайских островах и в Японии.

О явлении цунами

Явление, которое мы называем цунами - это серия распространяющихся в океане волн с очень большой длиной и периодом. Эти волны образуются вследствие землетрясений, происходящих под дном океана или вблизи его побережья. Цунами могут образоваться при извержении подводных вулканов, а также при обвалах больших участков суши в океан. Цунами перемещается в глубоководных районах океана со скоростью свыше 1000 км/час, расстояние между последовательными гребнями (ложбинами) волн может быть более нескольких сотен километров, поэтому в открытом море они не ощущаются людьми, находящимися на борту судов.

При выходе цунами на мелководные участки побережья скорость волн резко уменьшается, а высота их значительно увеличивается. Именно на этих мелководных участках цунами становится опасным для жизни и материальных ценностей, именно на этих участках его высота может стать более 30-50 метров, а разрушительная сила волн - огромной.

Особенно опасно цунами для населенных пунктов и сооружений, находящихся в вершине заливов и бухт, широко открытых к океану и клинообразно сужающихся в сторону суши. Сюда, как в воронку, цунами нагоняет большую массу воды, в конце бухты она выплескивается на берег, затопляет устья и долины рек на 2-3 км от моря.

Цунами - довольно редкое явление. На Тихоокеанском побережье Камчатки и Курильских островов цунами возникают с максимальным подъемом уровня воды свыше 23 м 1 раз в 100-200 лет, с подъемом от 8 до 23 м 1 раз в 50-100 лет, с подъемом от 3 до 8 м 1 раз в 20-30 лет, с подъемом 1-3 м 1 раз в 10 лет.

Подобно тому как имеется шкала интенсивности землетрясений, существует и шкала интенсивности цунами

I - цунами очень слабое, волна отмечается лишь мареографами.

II - cлабое цунами, может затопить плоское побережье.

III - цунами средней силы. Плоские побережья затоплены, легкие суда могут быть выброшены на берег. В воронкообразных устьях рек течение может временно меняться на обратное. Портовые сооружения подвергаются небольшому ущербу.

IV - сильное цунами, побережье затоплено, прибрежные постройки и сооружения повреждены. Крупные парусные суда и небольшие моторные выброшены на сушу, а затем снова смыты в море. Берега засорены обломками и мусором.

V - очень сильное цунами, приморские территории затоплены. Волноломы и молы сильно повреждены. И более крупные суда выброшены на берег. Ущерб велик и во внутренних частях побережья. В устьях рек высокие штормовые нагоны. Человеческие жертвы.

VI - катастрофическое цунами, полное опустошение побережья и приморских территорий. Суша затоплена на значительное пространство в глубь от берега моря. Самые крупные суда повреждены. Много жертв.

ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЦУНАМИ

1. Большинство цунами вызывается землетрясениями, которые происходят под дном океана, чаще всего на периферийных участках Тихого океана. К потенциально опасным относятся пониженные участки вдоль берегов, в заливах и бухтах с высотой менее 15 м над уровнем моря при цунами удаленного происхождения и менее 30 м при цунами местного происхождения.

2. Цунами - не единичная волна, а серия из нескольких волн. Следовательно, оставайтесь вдали от опасной зоны, пока не пройдут все волны или пока не последует сигнал отбоя тревоги; опасность цунами может существовать в течение нескольких часов.

3. Будьте внимательны к предупреждениям о цунами при удаленных землетрясениях. В Хило (Гавайи) в 1960 году погиб 61 человек и несколько сотен было ранено, хотя предупреждение было дано за 10 часов до прихода первой волны.

4. Любое землетрясение, происшедшее в море у берега, может вызвать местное цунами. Если вы ощутили такое землетрясение немедленно покиньте берег. Более 230 человек погибло и пропало без вести в Японии в мае 1983 года, когда цунами обрушилось на северо-западное побережье острова Хонсю, хотя каждый в округе ощутил землетрясение и должен был остеречься, получив предупреждение.

5. О приближении цунами может возвестить заметный подъем или спад уровня моря вдоль береговой линии. Такой сигнал всегда должен служить предупреждением.

6. Никогда не спускайтесь к морю, чтобы посмотреть на обнажившееся при цунами дно или посмотреть на цунами. Когда увидите приближающуюся волну, спасаться будет уже поздно.

7. При первых признаках цунами, упомянутых выше, следует быстро и организованно покинуть побережье и укрыться в местах, высота которых над уровнем моря составляет не менее 30-40 м. При этом на возвышенности взбираться следует вверх по склону, а не по долинам рек, впадающих в море, т.к. реки сами могут служить проводником для водного вала, несущегося против их течения.
Если поблизости нет возвышенности, нужно удалиться от берега моря на расстояние 2-3 километра.

8. Судам, находящимся в прибрежных водах или стоящим на якоре на открытом рейде или в бухте с широким входом, а тем более у причала, при угрозе цунами следует срочно уйти в океан за 50-метровую изобату.

9. Если в продолжении одного-двух часов после сильного землетрясения море вообще так и не начало отступать от берега и волны цунами не появились, значит угроза миновала.

ПОМНИТЕ! Не столь страшно цунами, как человеческая беспечность и неорганизованность во время бедствия.

План:

Причины возникновения цунами

Распределение цунами связано, как правило, с областями сильных землетрясений. Оно подчинено четкой географической закономерности, определяемой связью сейсмических районов с областями недавних и современных процессов горообразования.

Известно, что большинство землетрясений приурочено к тем поясам Земли, в пределах которых продолжается формирование горных систем, в особенности молодых, относящихся к современной геологической эпохе. Наиболее чисты землетрясения в областях близкого соседства крупных горных систем с впадинами морей и океанов.

На рис. 1 приведена схема складчатых горных систем и областей концентрации эпицентров землетрясений. На этой схеме четко выявляются две зоны земного шара, наиболее подверженные землетрясениям. Одна из них занимает широтное положение и включает Апеннины, Альпы, Карпаты, Кавказ, Копет-Даг, Тянь-Шань, Памир и Гималаи. В пределах этой зоны цунами наблюдается на побережьях Средиземного, Адриатического, Эгейского, Черного и Каспийского морей и северной части Индийского океана. Другая зона расположена в меридиональном направлении и проходит вдоль берегов Тихого океана. Последний как бы окаймлен подводными горными хребтами, вершины которых поднимаются в виде островов (Алеутские, Курильские, Японские острова и другие). Волны цунами образуются здесь в результате разрывов между поднимающимися горными хребтами и опускающимися параллельно хребтам глубоководными впадинами, отделяющими цепи островов от малоподвижной области дна Тихого океана.

Непосредственной причиной возникновения волн цунами чаще всего являются происходящие при землетрясениях изменения в рельефе океанического дна, приводящие к образованию крупных сбросов, провалов и т.п.

О масштабах таких изменений можно судить по следующему примеру. При землетрясении в Адриатическом море у берегов Греции 26 октября 1873 года были отмечены разрывы телеграфного кабеля, проложенного на дне моря на четырехсотметровой глубине. После землетрясения один из концов разорванного кабеля был обнаружен на глубине более 600 м. Следовательно, землетрясение вызвало резкое опускание участка морского дна на глубину около 200 м. Через несколько лет в результате другого землетрясения вновь произошел разрыв кабеля, проложенного по ровному дну, причем концы его оказались на глубине, отличающейся от прежней на несколько сот метров. Наконец, еще через год после новых толчков глубина моря на месте разрыва увеличилась на 400 м.

Еще большие нарушения рельефа дна имеют место при землетрясениях в Тихом океане. Так, при подводном землетрясении в заливе Сагами (Япония) при внезапном поднятии участка океанического дна было вытеснено около 22,5 куб. км воды, которая и обрушилась на берег в виде волн цунами.

На рис. 2а изображен механизм возникновения цунами в результате землетрясения. В момент резкого погружения участка дна океана и возникновения на дне моря впадины пода устремляется к се центру, переполняет впадину и образует громадную выпуклость на поверхности. При резком поднятии участка дна океана выясняются значительные массы воды. На поверхности океана при этом возникают волны цунами, быстро расходящиеся во все стороны. Обычно они образуют серию из 3–9 волн, расстояние между гребнями которых составляет 100–300 км, а высота при приближении волн к берегу достигает 30 м и более.

Другой причиной, вызывающей цунами, являются извержения вулканов, возвышающихся над поверхностью моря в виде островков или расположенных на океаническом дне (рис. 2б). Наиболее яркий пример в этом отношении представляет собой образование цунами при извержении вулкана Кракатау в Зондском проливе в августе 1883 года. Извержение сопровождалось выбросом вулканического пепла на высоту 30 км. Грозный голос вулкана был слышен одновременно в Австралии и на ближайших островах Юго-Восточной Азии. 27 августа в 10 часов утра гигантской силы взрыв разрушил вулканический остров. В этот момент и возникли волны цунами, распространившиеся по всем океанам и опустошившие многие острова Малайского архипелага. В самой узкой части Зондского пролива высота волн достигала 30–35 м. Местами воды проникли в глубь Индонезии и произвели страшные разрушения. На острове Себези было уничтожено четыре деревни. Города Анжер, Мерак и Бентам были разрушены, леса и железные дороги смыты, а рыболовные суда заброшены на сушу на расстояние в несколько километров от берега океана. Берега Суматры и Явы стали неузнаваемы – все было покрыто грязью, пеплом, трупами людей и животных. Эта катастрофа принесла гибель 36000 жителей архипелага. Волны цунами распространились по всему Индийскому океану от берегов Индии на севере до мыса Доброй Надежды на юге. В Атлантическом океане они достигли Панамского перешейка, а в Тихом океане – Аляски и Сан-Франциско.

Случаи цунами при вулканических извержениях известны и в Японии. Так, 23 и 24 сентября 1952 года произошло сильное извержение подводного вулкана на рифе Мейдзин в нескольких сотнях километров от Токио. Образовавшиеся при этом волны достигли острова Хотидзе к северо-востоку от вулкана. Во время этой катастрофы погибло японское гидрографическое судно «Кайе-Мару-5», с борта которого велись наблюдения.

Третьей причиной возникновения цунами является падение в море огромных обломков скал, вызванное разрушением скальных пород грунтовыми водами. Высота таких волн зависит от массы упавшего в море материала и от высоты его падения. Так, в 1930 году на острове Мадейра с высоты 200 м сорвалась глыба, что послужило причиной возникновения одиночной волны высотой 15 м.

Цунами относятся к наиболее опасным гидрологическим явлениям природного происхождения. Цунами - это разновидность морских волн. Слово «цунами» пришло из японского языка и означает «большая волна».

Морские волны - это колебательные движения водной среды морей и океанов, вызываемые силой ветров, приливами и отливами, подводными землетрясениями и извержениями вулканов.

Цунами не связаны с ветрами, штормами и ураганами. Цунами возникают и при тихой погоде, потому что зарождаются они на дне океана (моря) в результате геологических изменений в литосфере. Причинами возникновения цунами могут служить резкие сдвиги дна при сильных землетрясениях, крупных подводных оползнях и извержениях вулканов.

Цунами - это морские гравитационные волны большой длины, возникающие в результате вертикального сдвига значительных участков морского дна.

В большинстве случаев причиной возникновения цунами являются подводные землетрясения, происходящие под дном океана или вблизи его побережья. Цунами могут зарождаться и при извержениях подводных вулканов. Однако цунами возникают лишь после тех землетрясений, которые связаны с быстрым образованием на дне океана сбросов, обвалов и оползней. Сброс представляет собой быстрое смещение блоков донных пород земной коры и даёт толчок, который приводит в движение огромные массы воды. Это смещение толкает воду и вызывает образование цунами.

Большая волна - Цунами. Японский художник XIX в. К. Хокусай.

Цунами, как и всякая морская волна, характеризуется высотой, длиной и скоростью перемещения формы волны.

Высота морской волны - это расстояние по вертикали между гребнем волны и её подошвой. Длина волны - это расстояние по горизонтали между двумя вершинами (гребнями) смежных волн. Скорость перемещения формы волны - это линейная скорость горизонтального перемещения какого-либо элемента волны, например гребня.

Высота волны цунами над очагом её возникновения в океане составляет 1 - 5 м. Длина волны может составлять 150-300 км. Скорость распространения цунами колеблется в пределах от 50 до 1000 км/ч.

Длина волны цунами, её высота и скорость распространения зависят от глубины океана. Чем больше глубина океана, тем больше длина волны и скорость её распространения, тем меньше высота волны. Так, скорость распространения цунами при пересечении вод Тихого океана, где средняя глубина около 4 км, составляет 650-800 км/ч, а при распространении вдоль глубоководных мест в океане может достигать 1000 км/ч. При подходе цунами к берегу, где глубина уменьшается до 100 м, скорость распространения цунами падает до 100 км/ч. С уменьшением глубины уменьшается длина волны, а вот высота волны цунами при выходе на мелководье резко возрастает и может достигать от 10 до 50 м.

Таким образом, цунами при подходе к берегу и, особенно, при вхождении в суживающиеся бухты замедляют скорость своего движения, а вот высота их резко возрастает. В результате на побережье могут обрушиться гигантские водяные валы высотой 10-15 м, а иногда и до 30-50 м. Ущерб, причиняемый цунами, может во много раз превосходить последствия землетрясений, которые их вызвали.

Где чаще всего на Земле случаются цунами?

Чаще всего цунами обрушиваются на берега Тихого океана (75%), что связано с высокой вулканической активностью этого бассейна. За последнее тысячелетие тихоокеанское побережье подвергалось ударам цунами около 1000 раз, в то время как на побережьях Атлантического и Индийского океанов цунами наблюдались лишь несколько десятков раз.

В России наиболее подвержены возникновению цунами восточное побережье Камчатки и Курильских островов, остров Сахалин и побережье Тихого океана.

Имея большую скорость перемещения и огромную массу (в 1 м 3 воды 1 т массы), цунами обладает колоссальной разрушительной силой. Набегая на встречные береговые препятствия, волна обрушивает на них всю свою энергию, поднимаясь над ними громадной водяной стеной, давит, разрушает и уничтожает всё, что попадается на пути. Разрушительная сила цунами прямо пропорциональна скорости выхода волны на берег.

Интенсивность цунами по результатам воздействия на побережье оценивается по условной шестибалльной шкале.

• 1 балл - цунами очень слабое, волна регистрируется только специальными приборами (мореографами).
• 2 балла - слабое цунами, может затопить плоское побережье. Его замечают только специалисты.
• 3 балла - среднее цунами, отмечается всеми. Плоское побережье затоплено, лёгкие суда могут быть выброшены на берег, портовые сооружения подвергнуты слабым разрушениям.
• 4 балла - сильное цунами. Побережье затоплено. Прибрежные постройки повреждены, имеют слабые и сильные разрушения. Крупные парусные и небольшие моторные суда выброшены на сушу, а затем снова смыты в море. Берега засорены песком, илом, обломками деревьев, возможны человеческие жертвы.
• 5 баллов - очень сильное цунами. Приморские территории затоплены. Волноломы и молы сильно повреждены. Крупные суда выброшены на берег. Ущерб велик и во внутренних частях побережья. Здания и сооружения имеют сильные, средние и слабые разрушения в зависимости от удалённости от берега. В устьях рек высокие штормовые нагоны воды. Имеются человеческие жертвы.
• 6 баллов - катастрофическое цунами. Полное опустошение побережья и приморских территорий. Суша затоплена на значительные расстояния вглубь.

Разновидности цунами

Масштабы последствий цунами зависят от разрушительной силы волны, характера и природных особенностей берега и побережья, эффективности и своевременности предпринятых мер по снижению ущерба.

Особенно опасны цунами для посёлков, городов и сооружений, расположенных на низменных берегах океана, а также находящихся на вершине заливов и бухт, широко открытых к океану, куда цунами нагоняют большую массу воды, затопляющую устья и долины рек на 2-3 км от моря. Цунами могут вызвать затопление обширных территорий морской водой.

История знает немало примеров катастрофических цунами.

В 1703 г. в результате цунами в Японии погибло около 100 тыс. человек.

В октябре 1994 г. на южные острова Курильской гряды и японский остров Хоккайдо обрушилось цунами высотой 2-3 м, что привело к большим разрушениям и человеческим жертвам.

Мощнейшее землетрясение и последовавшее за ним цунами силой 8,9 балла были отмечены в декабре 2004 г. в Юго-Восточной Азии. Землетрясение, произошедшее к северо-западу от острова Суматра, вызвало мощное цунами, которое, двигаясь со скоростью 800 км/ч, обрушилось на побережье девяти стран. В результате стихийного катаклизма погибло свыше 200 тыс. человек. Особенно пострадало население Шри-Ланки, Таиланда, Индонезии.

Проверьте себя

1. Охарактеризуйте природное явление цунами.
2. Какие последствия цунами создают опасность для жизнедеятельности человека?

После уроков

В дневнике безопасности приведите примеры цунами, которые произошли в мире в начале XXI в. Укажите их последствия и мероприятия по защите населения. Примеры можно подобрать с помощью Интернета и средств массовой информации.

В конце декабря 2004 года недалеко от острова Суматра, расположенного в Индийском океане, произошло одно из самых сильных землетрясений за последние полстолетия. Последствия его оказались катастрофическими: из-за смещения литосферных плит образовался огромный разлом, а с океанического дна поднялось большое количество воды, которая со скоростью, достигающей один километр в час, начала стремительное движение по всему Индийскому океану.

В результате пострадало тринадцать стран, около миллиона человек осталось без «крыши над головой», а более двухсот тысяч — погибли или пропали без вести. Это бедствие оказалось самым страшным в истории человечества.

Цунами - это длинные и высокие волны, появляющиеся в результате резкого смещения литосферных плит океанического дна во время подводных или прибрежных землетрясений (длина вала составляет от 150 до 300 км). В отличие от обыкновенных волн, появляющихся в результате воздействия на водную поверхность сильного ветра (например, шторма), волна цунами затрагивает воду от дна до поверхности океана, из-за чего даже невысоко поднятая вода нередко может привести к катастрофам.

Интересно, что для кораблей, находящихся в это время в океане, эти волны не опасны: большая часть взбудораженной воды находится в его недрах, глубина которых составляет несколько километров – а потому высота волн над поверхностью воды составляет от 0,1 до 5 метров. Приблизившись к побережью, тыльная часть волны догоняет переднюю, которая в это время слегка притормаживается, вырастает до высоты от 10 до 50 метров (чем глубже океан, тем больше вал) и на ней появляется гребень.

Следует учитывать, что наибольшую скорость надвигающийся вал развивает в Тихом океане (она составляет от 650 до 800 км/ч). Что касается средней скорости большинства волн, то она колеблется от 400 до 500 км/ч, но были зафиксированы случаи, когда они разгонялись до скорости в тысячу километров (скорость обычно увеличивается после прохождения волны над глубоководным желобом).

Перед тем как обрушиться на побережье, вода внезапно и быстро отходит от линии берега, обнажая дно (чем дальше она отступила, тем выше будет волна). Если люди не знают о приближающейся стихии, они вместо того, чтобы как можно дальше уйти от берега, наоборот, бегут собирать ракушки или подбирать не успевшую уйти в море рыбу. А буквально через несколько минут прибывшая сюда на огромной скорости волна, не оставляет им на спасение ни малейшего шанса.

Необходимо учитывать, что если на побережье накатывает волна с противоположной стороны океана, то вода не всегда отступает.

В конечном счете огромная масса воды затапливает всю прибрежную линию и уходит вглубь суши на расстояние от 2 до 4 км, разрушая постройки, дороги, причалы и приводит к гибели людей и животных. Перед валом, расчищающий путь воде, всегда идёт воздушная ударная волна, которая буквально взрывает оказавшиеся на её пути здания и сооружения.

Интересно, что это смертельно опасное явление природы состоит из нескольких валов, а первая волна является далеко не самой большой: она лишь смачивает побережье, уменьшая сопротивление для следующих за ней валов, которые нередко приходят не сразу, и с интервалом в два-три часа. Роковой ошибкой людей является их возвращение на берег после ухода первого наскока стихии.

Причины образования

Одной из основных причин смещения литосферных плит (в 85% случаев) являются подводные землетрясения, во время которых одна часть дна поднимается, а другая – опускается. Вследствие этого океаническая поверхность начинает колебаться по вертикали, пытаясь вернуться к начальному уровню, формируя волны. Стоит заметить, что подводные землетрясения далеко не всегда приводят к образованию цунами: лишь те, где очаг расположен на небольшом расстоянии от океанического дна, а сотрясение было не менее семи баллов.

Причины образования цунами довольно разные. К основным относятся подводные оползни, которые в зависимости от крутизны материкового склона способны преодолевать огромные расстояния – от 4 до 11 км строго по вертикали (зависит от глубины океана или ущелья) и до 2,5 км – если поверхность незначительно наклонена.

Большие волны могут вызвать упавшие в воду огромные предметы – горные породы или глыбы льда. Так, самое большое цунами в мире, высота которого превысила пятьсот метров, было зафиксировано на Аляске, в штате Литуйя, когда в результате сильного землетрясения с гор сошёл оползень – и в залив обрушилось 30 миллионов кубических метров камней и льда.

К основным причинам возникновения цунами также можно отнести извержения вулканов (около 5%). Во время сильных вулканических взрывов образуются волны, и вода мгновенно заполняет освободившееся пространство внутри вулкана, в результате чего формируется и начинает свой путь огромных размеров вал.

Например, в период извержения индонезийского вулкана Кракатау в конце XIX ст. «волна-убийца» уничтожила около 5 тысяч морских судов и вызвала гибель 36 тысяч человек.

Кроме вышеназванных, специалисты выделяют ещё две возможные причины возникновения цунами. Прежде всего это человеческая деятельность. Так, например, американцы в середине прошлого века на глубине шестидесяти метров произвели подводный атомный взрыв, вызвав волну высотой около 29 метров, правда, продержалась она недолго и упала, максимально преодолев 300 метров.

Ещё одной причиной образования цунами является падение в океан метеоритов диаметром более 1 км (удар которого обладает достаточной силой, чтобы вызвать стихийное бедствие). По одной из версий учёных, несколько тысяч лет назад именно метеориты вызвали сильнейшие волны, ставшие причинами крупнейших климатических катастроф в истории нашей планеты.

Классификация

При классификации цунами учёные учитывают достаточное число факторов их возникновения, среди которых – метеорологические катаклизмы, взрывы и даже отливы и приливы, при этом в список вносят низкие накаты волн высотой около 10 см.
По силе вала

Силу вала измеряют, учитывая его максимальную высоту, а также то, насколько катастрофические последствия он вызвал и, согласно международной шкале IIDA, выделяют 15 категорий, от -5 до +10 (чем больше жертв, тем выше категория).

По интенсивности

По интенсивности «волны-убийцы» разделяют на шесть баллов, которые дают возможность дать характеристику последствиям стихии:

1. Волны, имеющие категорию один балл до того малы, что их фиксируют лишь приборы (об их наличии большинство даже не догадывается).
2. Двухбалльные волны способны незначительно затопить берег, поэтому от колебания обыкновенных волн их способны отличить лишь специалисты.
3. Волны, которые относят к трехбалльным, обладают достаточной силой для того, чтобы выбросить на побережье небольшие лодки.
4. Четырехбалльные волны могут не только прибить к берегу крупные морские судна, но и выбросить их на побережье.
5. Пятитибалльные волны приобретают уже масштабы катастрофы. Они способны разрушить невысокие строения, деревянные постройки, и привести к человеческим жертвам.
6. Что касается шестибалльных волн, то нахлынувшие на побережье волны полностью опустошают его вместе с прилегающими землями.

По количеству жертв

По числу смертельных случаев выделяют пять групп этого опасного явления. К первой относятся ситуации, когда смертельные исходы зафиксированы не были. Ко второй – волны, повлёкшие за собой гибель до пятидесяти человек. Валы, относящиеся к третьей категории, вызывают смерть от пятидесяти до ста человек. К четвёртой категории принадлежат «волны-убийцы», погубившие от ста до тысячи человек.

Последствия цунами, относящиеся к пятой категории — катастрофичны, поскольку влекут за собой смерть более тысячи человек. Обычно такие катастрофы характерны для акватории самого глубокого в мире океана, Тихого, но нередко происходят и в других точках планеты. Это относится к катастрофам 2004 года возле Индонезии и 2011 года в Японии (25 тыс. погибших). Были в истории зафиксированы «волны-убийцы» и на территории Европы, например, в середине XVIII столетия тридцатиметровый вал обрушился на побережье Португалии (во время этой катастрофы погибло от 30 до 60 тысяч человек).

Экономический ущерб

Что касается экономического ущерба, то его измеряют в американских долларах и подсчитывают, учитывая затраты, которые надо выделить на восстановление разрушенной инфраструктуры (утраченное имущество и разрушенные дома не учитываются, потому как относятся к социальным расходам страны).

По размерам убытков экономисты выделяют пять групп. К первой категории относят волны, не причинившие особого вреда, ко второй – с потерями до 1 миллиона долларов, к третьей – до 5 миллионов долларов, к четвёртой – до 25 миллионов долларов.

Ущерб от волн, относящийся к пятой группе, превышает 25 миллионов. Например, убытки от двух сильнейших стихийных бедствий, произошедших в 2004 году возле Индонезии и в 2011 – в Японии, составили около 250 миллиардов долларов. Стоит учитывать и экологический фактор, поскольку волны, повлёкшие за собой гибель 25 тысяч человек, повредили в Японии атомную станцию, вызвав аварию.

Системы опознавания стихийного бедствия

К сожалению, «волны-убийцы» нередко возникают настолько неожиданно и движутся на такой большой скорости, что определить их появление чрезвычайно трудно, а потому сейсмологи часто не справляются с возложенной на них задачей.

В основном системы предупреждения стихийного бедствия построены на обработке сейсмических данных: если есть подозрение на то, что землетрясение будет иметь магнитуду более семи балов, а его очаг будет находиться на океаническом (морском) дне, то все страны, которые находятся в зоне риска, получают предупреждения о приближении огромных волн.

К сожалению, катастрофа 2004 года произошла потому, что почти все близлежащие страны не имели системы опознавания. Несмотря на то, что между землетрясением и нахлынувшим валом прошло около семи часов, население о приближающемся бедствии предупреждено не было.

Чтобы определить наличие опасных волн в открытом океане, учёные используют специальные датчики гидростатического давления, которые передают данные на спутник, что позволяет довольно точно определить время их прибытия в тот или иной пункт.

Как выжить во время стихии

Если так получилось, что вы оказались в зоне, где велика вероятность возникновения смертельно опасных волн, обязательно нужно не забывать следить за прогнозами сейсмологов и запомнить все сигналы оповещения приближающейся беды. Необходимо также узнать границы самых опасных зон и о кратчайших дорогах, по которым можно покинуть опасную территорию.

Услышав сигнал, предупреждающий о приближающейся воде, следует немедленно покинуть опасную зону. Специалисты не смогут точно сказать, сколько есть времени на эвакуацию: может быть пару минут или несколько часов. Если вы не успеваете покинуть местность и проживаете в многоэтажном здании, то нужно подняться на последние этажи, закрыв все окна и двери.

А вот если вы находитесь в одно- или двухэтажном доме, его нужно немедленно покинуть и бежать к высокому зданию или взобраться на какую-либо возвышенность (в крайнем случае, можно залезть на дерево и крепко за него зацепиться). Если так получилось, что покинуть опасное место вы не успели и оказались в воде, нужно попытаться освободиться от обуви и мокрой одежды и попробовать зацепиться за плывущие предметы.

Когда схлынет первая волна, то необходимо покинуть опасный район, поскольку за ней, скорее всего, придёт следующая. Вернуться можно лишь тогда, когда волн не будет около трёх-четырёх часов. Оказавшись дома, проверьте стены и перекрытия на наличие трещин, утечки газа и состояние электричества.