Цунами как результат оползня. Часть 2

Вс, 05/25/2014 - 21:33


Рис. 1. Побережье Шри-Ланки: а) до цунами; б) после цунами

Рис. 2. Апогей атаки цунами

Рис. 3. Цунами настигает врасплох

Рис. 4. Люди пытаются спастись от цунами

Рис. 5. Первая атака цунами

ЭТО ГРОЗНОЕ ЦУНАМИ

Общие сведения о цунами. Чаще всего цунами возникает в результате подводного землетрясения. Для сильнейших землетрясений в энергию цунами переходит около 1% энергии землетрясения. Интересно, что энергия цунами растет пропорционально квадрату высоты волн [13, 17].

Длина фронта цунами примерно равна длине очага землетрясения, а длина волны — ширине очага. Высота в очаге не превосходит высоту поднятия пород, т. е. 10-2-10 м для энергии землетрясений около 1014-1020 Дж. Из-за малой высоты и большой длины волны (10-100 км) цунами в океане остается практически незаметным. Высота цунами значительно увеличивается при подходе к берегу, т. е. на мелкой воде. Обычно высота водяного холма не превышает 60-70 м.

Цунами — это уединенная бегущая нелинейная волна, в идеале — водяной холм, перемещающийся в море или океане на огромные расстояния с колоссальной скоростью практически без изменения профиля волны и затухания. Подобные объекты именуются солитонами [10, 16, 18].

Впервые уединенную волну на воде детально описал Дж. С. Рассел, шотландский инженер-кораблестроитель, еще в 1834 г. Ее высота была очень скромной — около 30 см.

Первая теория таких волн была построена в 1895 г. датчанами Д.И. Кортевегом и Г. де Вризом.

Термин «солитон» в 1965 г. ввели американские исследователи Н. Забуский и М. Крускал. В настоящее время в науке существует целое направление — солитоника.

Классический солитон на воде распространяется без искажения профиля волны в результате точной компенсации двух противоборствующих процессов — дисперсионного расплывания водяного холма и его нелинейного сжатия. Последний эффект в пределе вырождается в укручение и опрокидывание гребня волны, так хорошо нам знакомого по летнему отдыху на берегу моря.

Форма цунами несколько отличается от формы классического солитона: у цунами может возникать не один бегущий холм, а несколько, и все они разной высоты. Кроме того, всплеску воды может предшествовать ее понижение, наблюдаемое как отлив. Знающие люди, увидев после землетрясения отлив, бегут подальше от моря. На мелкой воде (у берега) скорость цунами уменьшается, задние его части догоняют передние, в результате чего ширина волны убывает, а ее высота растет.

Рекордная волна на Аляске. Наибольшая зарегистрированная высота всплеска составила 524 м. Эта волна возникла 10 июля 1958 г. в результате схода лавины породы объемом около 3•108 м3 со склонов горы Фейруэзер с высоты 900 м в бухту Литуйя (Юго-Восточная часть Аляски). Энергия лавины равнялась 5•1015 Дж, мощность — 5•1014 Вт.

Предоставим слово очевидцу [1]: «Гигантские оползни, поднимавшие тучи пыли и снега на своем пути, начинали бег по склонам гор… Масса льда ледника Литуйи.. как бы поднялась выше гор и затем величественно обрушилась в воды внутреннего залива.

…На глазах потрясенных людей вверх поднялась огромная волна, которая поглотила подножие северной горы. После этого она прокатилась по заливу, сдирая деревья со склонов гор; обрушилась водяной горой на остров Кенотафия… перекатилась через высшую точку острова, возвышавшуюся на 50 м над уровнем моря…

Вся эта масса внезапно низверглась в воды тесного залива, вызвав огромную волну, высота которой, очевидно, достигала 35 м. Ее энергия была столь велика, что волна яростно носилась по заливу, захлестывая склоны гор. Во внутреннем бассейне удары волны о берег, вероятно, оказались очень сильными. Склоны северных гор, обращенные к заливу, оголились: там, где раньше рос густой лес, теперь были голые скалы; такая картина наблюдалась на высоте до 600 метров!..»

Скорость цунами, как уже упоминалось, определяется глубиной океана. При глубине океана 103-104 м имеем скорость, равную 100-300 м/с. Видно, что скорость цунами намного меньше скорости сейсмических волн, которая близка к 3-6 км/с. Регистрируя эффекты сейсмических волн, можно прогнозировать цунами. Такая служба создана, например, в Японии.

Цунами представляют грозную опасность для жителей Юго-Восточной Азии, Японии, Камчатки, Чили и других прибрежных стран.

Пример цунами. Цунами — страшное стихийное бедствие. Вот одно из кратких его описаний [1].

«…Жители Северо-Курильска были разбужены семибальным землетрясением… Те, кто раньше был знаком с цунами… несмотря на спокойное море, после первого толчка бросились к горам. Через 45 мин после начала землетрясения послышался громкий гул со стороны океана, и через несколько секунд на город обрушилась высокая волна, двигавшаяся с огромной скоростью и имевшая высоту более 5 метров в центральной части города, где она катилась по долине речки. Через несколько минут волна отхлынула в море, унося с собой все разрушенное. Отступление волны было столь интенсивным, что обнажилось дно на протяжении нескольких сотен метров. Наступило затишье. Через 15 мин на город обрушилась вторая волна; она достигла высоты 10 м…

В течение нескольких минут в этом водовороте погибло много людей.»

Цунами Черного и Азовского морей [19]. А как обстоит дело с цунами на Черном и Азовском морях? Данные о них — малочисленны.

Скорее всего, сильнейшие цунами Черного моря имеют высоту у берега 3…5 м (в море не более 0,5 м), возникают 1…2 раза в столетие, длина волны — от 45 до 100 км, скорость — от 30 до 100 м/с, время распространения от источника до берега — от 10 до 100 мин. Вызываются эти волны как близкими землетрясениями, так и подводными оползнями.

Цунами Азовского моря реальной опасности не представляют. Вообще, Приазовье считается асейсмической зоной, дно моря — пологое, и оползни здесь невозможны, само море — мелководное, его глубина не превышает 13 м. Высота цунами у берега 0,5…1 м, а вдали от него — на порядок меньше.

СТРАШНЕЕ ДЕВЯТОГО ВАЛА

Цунами 26 декабря 2004 г. глазами очевидца-журналиста [20]. «В восемь утра моя кровать принялась скакать — практически как в фильме «Экзорсист». Ножки кровати постукивали по полу, матрас ходил подо мною крупными волнами, а баночки в ванной исполняли бодрую стеклянную песнь.

…А когда через два часа я проснулась окончательно, вокруг начиналась совсем новая жизнь. Все пропало, все погибло — остров Пхукет, мой залив Бангтао, рай под пальмами, безмятежный океан, ресторанчики с супом том ям кунг, магазины с тайским шелком, дорогие бунгало у самого берега, бедные хижины местных жителей… Что мы с нашими жалкими бомбами и прочим оружием массового поражения? Пять минут землетрясения на Суматре, парочка серьезных волн — и с лица земли сметены целые города и страны. А пройдут эти пять минут, и океан уходит обратно, и плещется в положенных ему рамках, весь такой голубенький и невинный, будто все это наделал не он.

Впрочем, что случилось на самом деле, сначала никто не понял…

Ходили… по пляжу и думали: и куда же это вдруг делась вода? Вроде для отлива сейчас не время…

Тут-то они и увидели: вода возвращается, да как-то слишком быстро…

И они побежали, а вода становилась все выше, и сначала они бежали по колено в воде, а потом по пояс, а по пояс в воде быстро не побежишь, а потом воды стало еще больше и бежать стало совсем невозможно, а тут еще какая-то непонятная дрянь начала бить по ногам и царапать бока…

Римские серфингисты спаслись от цунами, преодолев шестиметровую волну на досках для серфинга. Держась за доски, они оставались в море целый час, ожидая, пока оно успокоится…

К вечеру все кончилось…»

Параметры убийственного цунами. Для землетрясения в Юго-Восточной Азии 26 декабря 2004 г. магнитуда была близка к 9, энергия землетрясения — 2•1018 Дж, энергия цунами — 2•1016 Дж, площадь очага составляла 1200х100 км2. Тогда высота волн цунами вблизи места генерации равнялась 6 м. Возвышение высотою 6 м на участке океана шириною 100 км с корабля, естественно, совершенно не заметно. Другое дело, когда цунами при этом доходит до мелкой воды. Высота цунами при этом быстро увеличивается и может достигнуть 60-70 м.

Эпицентр землетрясения пришелся на 10-километровую глубину океана. Поэтому скорость цунами в эпицентре была близка к 310 м/с. Важно, что длина источника цунами составляла около 1200 км, а ширина — около 100 км.

Землетрясение породило две волны, которые стали разбегаться в противоположных направлениях. Фронт каждой из них был примерно параллелен большой оси эпицентра. Высота каждой из волн должна была быть около 3 м. В других направлениях высота цунами была примерно такой же.

Удары волн обрушились на многочисленные острова Индонезии, побережье Индокитая, полуостров Индостан, остров Цейлон, Никобарские и Андаманские острова, на Кению и Сомали.

Одна из волн, обогнув Африку, двинулась через Атлантический океан и спустя 32 часа после землетрясения достигла Североамериканского побережья и Канады, в частности. На востоке цунами обрушилось на Таиланд и Северную Суматру. Эти районы пострадали больше всего. Все дело в том, что на пути цунами находились мелководные участки океана, где глубина океана составляла 500 м. В результате этого высота волны еще вдали от берегов увеличилась практически вдвое и достигла примерно 6 м. Вот почему столь катастрофические последствия обрушивания цунами на Таиланд и Суматру. Полуостров Индостан и остров Цейлон спасла примерно 3-километровая глубина океана [21].

Другие материалы рубрики


  • Несмотря на успехи в синтезе искусственных драгоценных камней, в том числе и алмазов, спрос на природные камни не падает. Кристаллы, рожденные миллионы лет назад в земных глубинах, становятся гордостью музеев и частных коллекций, их используют в качестве банковских активов… И самое главное, как и в древности, алмазы остаются самым желанным и дорогим женским украшением. Но современные «охотники за сокровищами» надеются не только на удачу: они стремятся проникнуть в саму тайну происхождения кристаллического углерода, чтобы получить в руки надежную путеводную нить в своих нелегких поисках…
    Однажды мой учитель Збигнев Бартошинский, профессор кафедры минералогии Львовского университета, сказал с оттенком раздражения: «Скоро алмазы дома за печкой находить будут». Речь шла об открытии в 1980 г.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ...Современные морские геоморфологи, развивая концепцию шельфа, пополнили запас географических терминов еще одним, детализирующим прежние представления о подводных «каменных полках» континентов. В рамках шельфов они выделяют береговую зону — участок морского дна, ограниченный со стороны суши линией максимального, ежегодно повторяющегося заплеска прибойного потока, а со стороны моря  — глубиной, соответствующей 1/3 длины наиболее крупной штормовой волны в данном месте. Именно до такой глубины проникает активное волнение в открытом море. Если принять ее за 60 м, то площадь береговой зоны Мирового океана оказывается равной 15 млн км2, или 10% поверхности земной суши.
    Некоторые ученые в последние годы определяют береговую зону как контактную зону механического взаимодействия движущихся масс воды и донного материала между собой и с неподвижным дном. ..

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • В 1868 году экспедиция шведского полярного исследователя Нильса Норденшельда на судно «София» подняла со дна Карского моря темные камни, оказавшиеся железомарганцевыми стяжениями (конкрециями). Затем океанографическая экспедиция Великобритании на корвете «Челленджер» (1872-1876) похожие конкреции обнаружила на дне Атлантики в районе Канарских островов. Внимание геологов привлек тот факт, что кроме железа и марганца в них было заметно некоторое количество цветных металлов. Впоследствии подводные фотосъемки показали, что дно иногда напоминает булыжную мостовую: оно сплошь покрыто конкрециями размером 4-5 см. Конкреции выступают из ила или образуют слой толщиной до полуметра в верхней части грунта. Количество руды достигает 200 кг/м2.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • После трагических событий 26 декабря 2004 г. в Юго-Восточной Азии о цунами заговорило едва ли не все население нашей планеты. После водяного вала на нас с вами обрушилось информационное цунами.
    Достаточно было посмотреть заголовки газет-журналов, послушать анонсы теле- и радиопередач или обратиться к Internet. Например, такие. «Козни високосного года». «Цунами — месть Земли за процветающий разврат в странах Юго-Восточной Азии». «Что творится с погодой?». «Что случилось? Насколько это уникально?». «Ураган и наводнение в Европе». «Небывалая оттепель в Москве». Добавим от автора — и в Харькове, и в Украине в целом такая же оттепель в январе 2005 г. «Землетрясение в Донбассе». «Помаранчевая революция и цунами — звенья одной цепи». «Небывалые снегопады в Африке, Америке…». «Цунами — дело рук евреев». Цунами — «результат тайных испытаний атомного оружия США, Израиля и Индии».

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Как утверждают «авторитетные источники», прошедший 2012 год был объявлен древними майя годом конца света. Вскоре после «крайних» новогодних праздников приятель моего сына решил получить по этому вопросу дополнительную информацию и нашел в Интернете хронологическую табличку: список дат предсказанных кем-либо когда-либо апокалипсисов. Как выяснилось, редкий год в ней пропущен. Сладострастное предвкушение собственной гибели — одно из любимейших развлечений человечества. В качестве причины катастрофы может называться пожирание Солнца мифическим волком Фенриром или мифическим псом Гармом, превращение Солнца в сверхновую, свершение Последнего Греха, столкновение Земли с неведомой планетой, ядерная война, глобальное потепление, глобальное оледенение, одновременное извержение всех вулканов, одновременное обнуление всех компьютеров, одновременное сгорание всех трансформаторов, пандемия СПИДа, свиного, куриного или кошачьего гриппа. Некоторые из этих мрачных прогнозов не имеют ничего общего с наукой, другие отчасти основываются на научных фактах. Есть и такие, которые имеют шанс оказаться реальностью, ибо, никуда не денешься, наша планета действительно пылинка в бесконечной Вселенной, игрушка огромных космических сил.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Землетрясения, происходящие тихо и медленно, таят в себе опасность. Они могут порождать цунами или сильные толчки, потрясающие земную кору.
    Гигантский оползень, произошедший в результате тихого землетрясения, может вызвать цунами высотой в сотни метров.

    В ноябре 2000 г. на острове Гавайи произошло самое крупное за последние десять лет землетрясение. При магнитуде 5,7 около 2 тыс. куб. км южного склона вулкана Килауэа дало крен в сторону океана. Часть подвижек произошла в том месте, где каждый день останавливаются сотни туристов.
    Каким образом столь знаменательное событие прошло незамеченным? Оказывается, содрогание присуще не всем землетрясениям. Произошедшее на Килауэа было впервые определено как проявление тихого землетрясения — мощного тектонического движения, ставшего известным науке лишь несколько лет назад. Мои коллеги из Гавайской вулканической обсерватории Геологической службы США, проводившие наблюдения за вулканической деятельностью, обнаружили сотрясение. Заметив, что южный склон Килауэа сдвинулся на 10 см вдоль тектонического разлома, я обнаружил, что перемещение масс продолжалось около 36 часов — для обычного землетрясения скорость черепашья. Как правило, противоположные стенки разлома вздымаются за считанные секунды, порождая сейсмические волны, вызывающие гул и сотрясение поверхности.



  • ...В разработках Гидроэнергопроекта (под руководством М.М. Давыдова) забор воды из Оби и ее переброска в республики Средней Азии предполагались в районе с. Белогорье. Здесь намечалось соорудить плотину высотой 78 м с электростанцией мощностью 5,6 млн кВт. Образованное плотиной водохранилище с площадью зеркала более 250 км² распространялось по Иртышу и Тоболу до водораздела. За водоразделом трасса переброски проходила по южному склону Тургайских ворот по руслам современных и древних рек до Аральского моря. Из него она должна была по Сарыкамышской котловине и Узбою попасть в Каспий. Общая протяженность канала от Белогорья до Каспийского моря равнялась 4000 км, из которых около 1800 км составляли естественные акватории и водохранилища. Переброску воды планировалось осуществить в три этапа: на первом — 25 км³, на втором — 60 км³, на третьем — 75-100 км³, наращивая объемы забора воды из Оби...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ...Дело в том, что на побережье государства находится самое большое в мире сообщество птиц (до 30 млн особей), интенсивно производящих лучшее из естественных удобрений, содержащее 9% соединений азота и 13% фосфора. Основными поставщиками этого богатства являются три вида птиц: перуанский баклан, пестрая олуша и пеликан. За многие века они произвели «сугробы» удобрений высотой до 50 м. Чтобы добиться такой производительности, птицам приходится съедать 2,5 млн тонн рыбы в год — 20…25% мирового улова анчоусовых рыб. Благо апвеллинг обеспечивает в этом районе скопление несметных запасов основной птичьей пищи — перуанского анчоуса. В годы Ла-Нинья его количество у берегов Перу так велико, что пищи хватает не только птицам, но и людям. До недавнего времени уловы рыбаков этой относительно небольшой страны достигали 12,5 млн тонн в год — в два раза больше, чем добывают все остальные страны Северной и Центральной Америки. Неудивительно, что доход рыбной промышленности Перу составляет одну треть валового внешнеторгового дохода страны.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • ...Итак, кимберлиты и лампроиты позволили нам заглянуть в верхнюю мантию Земли, на глубины 150-200 км. Оказалось, что и на таких глубинах, как и на поверхности, состав Земли неоднороден. Вариации состава мантии вызваны, с одной стороны, многократным выплавлением магматических горных пород (обедненная мантия), с другой — ее обогащением глубинными флюидами и коровым материалом (обогащенная мантия). Эти процессы достаточно сложны и зависят от многих факторов: состава привносимых флюидов и осадков, степени плавления вещества мантии и др. Как правило, они накладываются один на другой, вызывая сложные многостадийные преобразования. А интервалы между этими стадиями могут составлять сотни миллионов лет...



  • Почему возникают землетрясения? Общепринятое объяснение предлагает теория тектоники плит. Согласно этой теории, литосфера, хрупкая твердая оболочка Земли, немонолитна. Она разбита на плиты, которые перемещаются за счет движения расположенной ниже пластичной твердой оболочки — астеносферы. А та, в свою очередь, движется из-за конвективных движений в мантии планеты: горячее вещество поднимается вверх, а остывшее опускается. Почему такого не происходит на других планетах — неясно, а вот для Земли теория тектоники плит считается доказанной с шестидесятых годов XX века. Обнаружилось, что протяженные возвышенности на дне океана — так называемые срединные океанические хребты — сложены самыми молодыми породами, причем их склоны постоянно удаляются друг от друга.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4