Цунами

Подводные землетрясения, вулканические извержения и оползни возбуждают колебания толщи воды, которые распространяются от очага образования как одиночные длинные волны или группы волн, названные в Японии цунами. Цунами это реакция океана на импульс энергии, воздействующей на большую площадь, и представляет собой свободные колебания воды после однократного воздействия. Процесс передачи энергии движения от земной коры водной массе пока остается неизвестным. Предполагается, что первоначальное возмущение порождается асимметричным подъёмом горизонтального дна. Учитывая, что в океане имеются обширные области с высокой сейсмичностью, цунами отмечаются довольно часто. Подходя к берегам, цунами увеличивают на мелководье высоту и нередко выкатываются на берег, производя катастрофические разрушения. Основным районом возникновения цунами является сейсмический пояс Тихого океана, в котором происходит 87 % землетрясений. Разрушительному действию цунами более всего подвержены берега Камчатки, Японии, Курильских и Гавайских островов. Самое разрушительное в ХХ столетии цунами произошло 26 декабря в Юго-Восточной Азии. Длина волн цунами варьирует от нескольких десятков до нескольких сотен км (Чили, 1960 г., 400 км) в зависимости от характера землетрясения и расстояния, пройденного волной. Учитывая, что глубина распространения волны равна половине её длины, глубина распространения волн цунами равна 150 350 км. Скорость цунами зависит от глубины океана, над которой она проходит, и если среднюю глубину океана принять равной 4 км, то средняя скорость распространения волны будет равна 200 м/сек или 720 км/ч. При подводных землетрясениях образуются 3 вида волн: собственно цунами длинные волны, сейсмические волны в земной коре и акустические волны в воде. Наибольшую скорость перемещения имеют сейсмоволны, поэтому именно по ним судят о приближении цунами. Акустические волны распространяются со скоростью близкой к скорости звука, и воспринимаются на кораблях, как удары, часто приписываемые столкновению с мелью. Наблюдаемые скорости движения волн, например, в северной части Тихого океана в зависимости от положения эпицентра и рельефа дна на пути их распространения варьируют в открытом океане в пределах 400-800 км/ч. У берегов скорость снижается до 30-100 км/ч. Высота волны цунами в эпицентре невелика, поэтому благодаря большой длине волны при распространении в открытом океане цунами не ощущается кораблями. С этим связано и название волн цунами дословно с японского - волна в заливе. Однако при подходе к уменьшающимся глубинам высота цунами растет, волна заметно деформируется, когда глубина становится меньше половины длины волны, и волна под действием трения о дно превращается в более длинную. При этом происходит передача энергии волны все меньшей массе воды. Благодаря этому возрастает высота волн. Учитывая, что длина волны у цунами равна 300 км и увеличивается с удалением от эпицентра, трансформация волны, т.е. передача энергии и увеличение высоты, начинается уже с достаточно больших глубин. Таким образом, при приближении к берегу, волна приобретает достаточно большую высоту (Зондские острова, 1883 г., 20 м). Увеличение высоты волны при подходе к берегу ведет к тому, что крутизна волны резко возрастает, волна теряет устойчивость и обрушивается, производя колоссальные разрушения (Гавайи, 1946 г.). В настоящее время, на основе исследований сейсмических волн и гидрологических наблюдений изменения уровня моря, разработана эффективная служба наблюдений и предупреждений о распространении цунами.