Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

ЦУНА́МИ

  • рубрика

    Рубрика: География

  • родственные статьи
  • image description

    Электронная версия

    2016 год

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: И. И. Диденкулова, Е. Н. Пелиновский

ЦУНА́МИ (яп. букв. – большая волна в гавани), волны в водоёмах, вызванные сильными непродолжительными возмущениями в водной среде: подводными землетрясениями, извержениями вулканов, оползнями, сходом в воду лавин со склонов прибрежных гор, резким изменением метеорологических условий, падением метеоритов в океан, взрывами в воде. Характерные параметры Ц.: длительность (период) 5–100 мин, длина волны 1–1000 км, скорость распространения 1–200 м/с. Т. к. длина волны Ц. существенно (иногда в тысячи раз) превышает глубину водоёмов, Ц. относят к длинным поверхностным гравитационным волнам (см. Волны в океане), вызывающим движение во всей толще воды.

Наибольшее число Ц. за всю историю наблюдений зафиксировано в Тихом океане (более 1000), в Атлантическом и Индийском океанах – ок. 100 (рис. 1). Зарегистрированы Ц., возникающие в морях (например, в Средиземном – более 300, в Чёрном – более 20), озёрах (например, в Каспийском море – ок. 10) и даже в реках и водохранилищах. В России Ц. происходят в основном на тихоокеанском побережье – с 1737 там зарегистрировано ок. 100 цунами. Высота Ц. у берега может достигать десятков метров. По статистике, 1 раз в 10 лет наблюдается Ц. со средней высотой у берега 8 м (в отдельных пунктах до 30 м), 1 раз в 3 года – высотой 4–8 м, ежегодно – высотой 2–4 м; Ц. с высотой волн до 10 см случаются практически ежемесячно.

Высота Ц. в открытом океане не превышает нескольких метров при огромной длине волны. Такие волны не создают значительного искривления морской поверхности и безопасны для мореплавателей. Скорость $v$ распространения Ц. $v =\sqrt{gh}$, где $g$ – ускорение свободного падения, $h$ – глубина океана. В открытом океане $v$ достигает 200 м/с (Тихий океан Ц. преодолевает за сутки). Вблизи берега из-за уменьшения глубины скорость $v$ уменьшается (достигая у берега 2–3 м/c), а высота волны возрастает, т. к. энергия перераспределяется в более тонкий слой воды. Ц., как правило, отражается от изрезанного берега и подводного склона, поэтому к берегу приходит группа волн, причём не всегда первая волна является самой высокой. В результате перед приходом большой волны нередко наблюдается отход воды от берега на 5–10 мин.

Ок. 85% Ц. вызвано подводными землетрясениями (Ц. называют также сейсмическими морскими волнами). Катастрофические Ц. сейсмического происхождения возникают при мелкофокусных землетрясениях большой магнитуды $M$ с глубиной очага 10–30 км и сильными вертикальными подвижками в очаге, смещающими морское дно на несколько метров. Такой резкий удар по дну приводит к смещению столба воды над очагом и возникновению Ц. Отличительной характеристикой катастрофических Ц. сейсмического происхождения является их способность распространяться на большие расстояния (превышающие длину волны в 10–20 раз) и приносить ущерб на большом удалении от очага (рис. 2).

Другая причина образования Ц. – извержения подводных вулканов и лавины, сходящие с надводных прибрежных вулканов. На Земле известно ок. 500 действующих вулканов, две трети которых находятся под водой или на островах. Энергия, выделяющаяся при взрыве вулкана, может быть сравнима с энергией взрыва сотен атомных бомб и вызывать разрушительные цунами. Источниками Ц. могут быть также оползни и обвалы, в т. ч. искусственного происхождения. Наблюдалось ок. 10 Ц., возникших при входе в воду метеоритов. В 20 в. возникали также Ц. техногенного происхождения. Могут возникать и т. н. метеоцунами, известные во многих странах под разными именами (см. Сейши).

Т. к. Ц. могут вызывать катастрофические последствия (рис. 3), создаются Центры предупреждения о Ц. Первый такой центр создан в США в 1949 для Тихого океана; в России система, контролирующая побережье Дальнего Востока, существует с 1958, Международный информационный центр создан в 1965. Создаются карты риска Ц., проводится обучение населения действиям при угрозе Ц. Существующий метод оперативного прогноза разработан для Ц. сейсмического происхождения и предполагает выдачу прогностических характеристик цунами (время прихода, высота волн) для различных пунктов уже после того, как произошло сильное землетрясение ($M\gt 7$) в океане. Огромную роль играют устанавливаемые в океане буи регистрации Ц. (на 2016 их ок. 100), позволяющие фиксировать волны в открытом океане и корректировать результаты математических расчётов. В 21 в. началось опытное использование методов регистрации уровня моря из космоса (альтиметры, GPS-приёмники и др.). На этой основе принимаются решения об эвакуации населения из опасной зоны. В силу большой энергии Ц. ограничить их распространение человеку затруднительно. Тем не менее построение защитных стен на берегу или специальных дамб на входе в бухту позволяет уменьшить ущерб от Ц. В качестве защитных сооружений используются также мангровые заросли, лесные посадки и т. п.

Рис. 1. Карта исторических цунами в Мировом океане. Размер кружков пропорционален магнитуде землетрясений, вызвавших цунами. Красным цветом обозначены трансокеанские цунами, розовым – локальные цунами, приведшие к жертвам, голубым – все остальные цунами.

Рис. 2. Расчёты положения волны цунами в разные моменты времени (в часах) после землетрясения 22.5.1960.

Рис. 3. Затопление аэропорта Сендай волной цунами 11.3.2011.

Примеры некоторых цунами

ДатаМестоположениеПричинаМаксимальная высота заплескаПоследствия
ок. 15 в. до н. э.Средиземное мореВзрыв вулкана СанторинГибель минойской цивилизации (остров Крит)
21.7.365Крит (Греция)ЗемлетрясениеБолее 5 тыс. жертв
20.9.1498Море Энсю-Нада (Япония)Землетрясение10 мБолее 30 тыс. жертв
30.9.1512Префектура Токусима (Япония)Неизвестна3,7 тыс. жертв
18.1.1586Залив Исе (Япония)Землетрясение6 м8 тыс. жертв
3.2.1605Нанкайдо (Япония)Землетрясение10 м5 тыс. жертв
2.12.1611Санрику (Япония)Землетрясение25 м5 тыс. жертв
20.10.1687Юг ПеруЗемлетрясение8 м5 тыс. жертв
30.12.1703Юго-западное побережье полуострова Босо (Япония)Землетрясение10 мБолее 5 тыс. жертв
28.10.1707Нанкайдо (Япония)Землетрясение25 м30 тыс. жертв
29.10.1746ПеруЗемлетрясение24 м4,8 тыс. жертв
1.11.1755Европа и побережье Северной АфрикиЗемлетрясение18,3 мБолее 60 тыс. жертв
30.5.1765Южно-Китайское мореНеизвестна9 м10 тыс. жертв
24.4.1771Рюкю (Япония)Землетрясение85Более 13 тыс. жертв
21.5.1792Остров Кюсю (Япония)Извержение вулкана55 м4,3 тыс. жертв
24.12.1854Нанкайдо (Япония)Землетрясение283 тыс. жертв
13.8.1868ЧилиЗемлетрясение1825 тыс. жертв
27.8.1883Индийский океанИзвержение вулкана Кракатау35 м36 тыс. жертв
15.6.1896Санрику (Япония)Землетрясение38Более 30 тыс. жертв
6.12.1917Гавань Галифакс (Канада)Столкновение судов с взрывчаткой10 мБолее 1800 жертв
2.3.1933Санрику (Япония)Землетрясение29Более 3 тыс. жертв
26.6.1941Андаманское море, восточное побережье ИндииЗемлетрясение1,5 м5 тыс. жертв
27.11.1945Побережье Макран (Пакистан)Землетрясение15 м4 тыс. жертв
4.11.1952Тихий океанЗемлетрясение у Курильских островов, $M = 9$18 мСмыт г. Северо-Курильск, 2000 жертв
1.3.1954Тихий океан, атолл БикиниИспытание водородной бомбы28 м
9.7.1958Тихий океанСход лавины в бухту Литуя (Аляска) с высоты 600 м20 м на выходе из бухты; заплеск воды на противо-положный берег 524 м2 жертвы
22.5.1960Тихий океанЗемлетрясение у берегов Чили, $M = 9,4$25 м в Чили и 6 м у берегов РоссииБолее 1200 жертв в Чили, на Гавайских островах и в Японии
9.10.1963Водохранилище Вайонт (Италия)Обрушение 260 млн. м3 горной породы при строительстве дамбы в узкой долинеЗаплеск воды на противо-положный берег 250 м2000 жертв
27.3.1964Тихий океан, побережье Северной АмерикиЗемлетрясение с эпицентром в заливе Принс-Уильям, $M = 9,2$30 мДесятки тысяч жертв
17.8.1976Целебесское море, побережье ФилиппинЗемлетрясение, $M = 7,9$8,5 мОк. 4,5 тыс. жертв
16.10.1979Средиземное мореТехногенный подводный оползень у берегов Ниццы3 м6 жертв
12.12.1979Тихий океан, Колумбия, побережье ЭквадораЗемлетрясение, $M = 7,9$6 мБолее 250 жертв
12.7.1993Тихий океан, остров Окусири (Япония)Землетрясение, $M = 7,8$30 м250 жертв
4.10.1994Южные Курильские островаЗемлетрясение, $M = 8,1$10 мНаселение эвакуировано
17.7.1998Северное побережье Папуа-Новая ГвинеяЗемлетрясение, $M = 7,1$15 мБолее 2000 жертв
30.12.2002Средиземное мореИзвержение вулкана Стромболи10 м6 чел. пострадало
26.12.2004Индийский океанЗемлетрясение у берегов Суматры, $M = 9,3$51 м230 тыс. жертв в Индонезии, Таиланде, Индии, Шри-Ланке, Кении и Сомали
9.1.2005Тихий океан, острова Идзу и Мияке (Япония)Землетрясение, $M = 6,8$30–50 мБлагодаря своевременному предупреждению население из опасных районов было эвакуировано
17.7.2006Остров ЯваЗемлетрясение, $M = 7,7$7 мБолее 600 жертв
15.11.2006Центральные Курильские островаЗемлетрясение, $M = 8,3$20 мВолна докатилась до США, вызвав ущерб
2.4.2007Тихий океан, Соломоновы островаЗемлетрясение, $M = 8,1$10 мБолее 50 жертв
29.9.2009Остров СамоаЗемлетрясение, $M = 8,1$15 мБолее 100 жертв; большая часть населения эвакуирована
27.2.2010Тихий океан, побережье ЧилиЗемлетрясение, $M = 8,8$11Более 200 жертв
11.3.2011Тихий океанЗемлетрясение у берегов Японии, $M\gt9$37 мАвария на АЭС Фукусима-1, около 21 тыс. жертв
27.6.2014Чёрное море у берегов ОдессыМетеоявления или подводный оползень2 м6 чел. пострадало

Лит.: Заякин Ю. А. Цунами на Дальнем Востоке России. Петропавловск-Камчатский, 1996; Пелиновский Е. Н. Гидродинамика волн цунами. Нижний Новгород, 1996; Левин Б. В., Носов М. А. Физика цунами и родственных явлений в океане. М., 2005; Tsunami Laboratory (http://tsun.sscc.ru/TsuGen.htm).

Вернуться к началу