Материал: Цунами. Физика процесса

Длина морской волны - расстояние по горизонтали между двумя вершинами или подошвами смежных волн. Длина волны может составлять от 150 до 300 м. Она сокращается по мере уменьшения глубины океана, так как скорость перемещения цунами становится меньше при подходе к берегу. Цунами, как и любая волна, может интерферировать. Если волна пришла в какое-то место сразу по нескольким путям (за счет преломления и отражения), то она накладывается сама на себя. В результате локально может наблюдаться как очень слабый(минимум), так и очень сильный всплеск(максимум).

Дифракция - это хорошо известное явление, особенно в оптике и акустике. Это явление огибания волнами препятствий. Именно такое движение позволяет волнам проходить через препятствия в гавани, так как энергия переносится поперечно по отношению к гребню волны, как показано на схеме.

Интенсивность цунами - характеристика энергетического воздействия цунами на берег, оцениваемая по условной шестибалльной шкале:

1 балл - очень слабое цунами. Волна отмечается (регистрируется) только мореографами.

2 балла - слабое цунами. Может затопить плоское побережье. Его замечают лишь специалисты.

3 балла - среднее цунами. Отмечается всеми. Плоское побережье затоплено, легкие суда могут быть выброшены на берег. Портовые сооружения подвергаются слабым разрушениям.

4 балла - сильное цунами. Побережье затоплено. Прибрежные постройки повреждены. Крупные парусные и небольшие моторные суда выброшены на сушу, а затем снова смыты в море. Берега засорены песком, илом. обломками камней, деревьев, мусора. 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 разрушения разной степени сложности в зависимости от удаленности от берега. Все кругом усеяно обломками. В устьях рек высокие штормовые нагоны. Сильный шум воды. Имеются человеческие жертвы.

6 баллов - катастрофическое цунами. Полное опустошение побережья и приморских территорий. Суша затоплена на значительное расстояние вглубь от берега моря.

Интенсивность цунами зависит от скорости движения волны набега, от интенсивности породивших их землетрясений, расстояний от места возникновения до берега, протяженности очага цунами и первоначальной высоты волны, а также от особенностей рельефа дна на пути распространения волны и конфигурации береговой линии.

4. Поражающие факторы цунами

К поражающим факторам цунами относятся: ударная волна, размытие, затопление. Колоссальная кинетическая энергия волны позволяет цунами рушить практически все, что встречается на пути. Разрушения, вызываемые цунами, происходят в основном из-за удара волн, в результате затопления, размыва фундаментов зданий, мостов и дорог. Разрушения увеличиваются из-за плавающих обломков, лодок, машин, которые с силой ударяют в здания. Сильные течения, которые иногда наблюдаются во время цунами, вызывают дополнительные разрушения из-за того, что обрывают боны, срывают с якорей лодки и баржи. Дополнительные разрушения могут произвести пожары из-за разлива нефтепродуктов в результате цунами; могут также иметь место загрязнения в результате нарушений системы канализации и смыва химических веществ.

5. Системы предупреждения цунами

26 декабря 2004 года в восточной части Индийского океана прошло одно из самых разрушительных цунами за последнее столетие. Землетрясение вызвало цунами, которое практически одновременно обрушилось на острова Шри-Ланка, Пхуент, Суматра. Расстояние от эпицентра землетрясения до берегов Таиланда составляет 700 километров. До Индонезии - 1000. До Шри-Ланки - 1,5 тысячи. Скорость, с которой двигалось цунами, составляла примерно 750 километров в час. То есть у правительств большинства прибрежных стран было от 45 минут до полутора часов. Но это время использовано не было. Официальное число погибших на данный момент составляет около 170 тысяч человек. Огромное число жертв цунами красноречиво говорит о том, что население земли не готово к катастрофам такого масштаба, ни морально, ни технически.

Что же можно сделать в ближайшем будущем для защиты человека и различных хозяйственных объектов от вышеописанных природных катастроф? Человек давно заметил, что четким признаком цунами нередко служит отступление океана от берега - более сильное, чем при обычном отливе. И чем дальше уходит вода от берега, тем больше будет волна. На несколько минут, а то и на полчаса, смолкает шум прибоя. Однако надо помнить, что не все цунами начинаются необычного отлива, что зимой признаком приближения цунами может служить появление трещин в береговом льду, необычный дрейф льдин (например, в безветренную погоду. Одной волной цунами обычно не ограничивается, чаще всего их бывает от 3 до 10. Поэтому успокаиваться, после того как одна волна пройдет, нельзя: в течение еще полутора - двух часов опасность может снова возникнуть. Если же в продолжение полутора - двух часов после сильного землетрясения океан вообще больше не отступал от берега, и волны цунами не появлялись, значит, угроза миновала окончательно. Для кораблей и лодок во время цунами опасно стоять на якоре и находиться вблизи берега. Спасение для кораблей - в открытом море. Судам, находящимся в прибрежных водах или стоящим на якоре на открытом рейде, следует при угрозе цунами сразу же уйти в океан за 50-метровую отметку. Курс им следует держать перпендикулярно линии берега. На мой взгляд, сейчас существует три основных способа, позволяющих избежать описываемых несчастий. Это - переселение из сейсмоактивных и цунамиопасных районов, прогнозирование землетрясений и цунами, своевременное оповещение населения, устройство бетонированных заградительных дамб, лесонасаждений, заградительных валов из крупных камней, волноломов. Посмотрим, насколько это осуществимо. Первый способ отвергается самими жителями, ибо они тысячелетиями обживали свой район, благоустраивали, осваивали природные богатства и перспектива потерять все это представляется людям куда более удручающей, чем угроза встретиться с грозной стихией. Второй способ - прогноз землетрясений и цунами. Когда смертельная волна прошлась по островам и побережьям Индийского океана, многие говорили: «На дворе XXI век, неужели трудно было создать систему обнаружения цунами и оповещения?» Через год после катастрофы 2004 года пришла пора посмотреть - чем учёные и инженеры оснастили океан. Основным методом предсказания цунами является сейсмический, основанный на существовании разницы между скоростью распространения сейсмических волн в земной коре и скоростью распространения в океане волн цунами. Сейсмические волны достигают побережья в 50-80 раз быстрее, чем волны цунами.

Сейсмическая служба регистрирует землетрясение, определяет его параметры, цунамигенность и передает эту информацию оперативной службе Центра морской гидрометеорологии. Разработаны донные станции, регистрирующие уровень воды над ними, за счёт измерения давления. Их легко использовать для обнаружения бегущей в океане смертельной волны. Именно по колебанию уровня. Эти станции, лежащие порой на глубине 5 километров, будут снимать показания датчика давления каждые 15 минут и переходить на 15-секундный интервал измерений при обнаружении необычного сигнала. В случае прохождения волны цунами, станция направит информацию на буй, оснащённый дополнительной аппаратурой для измерения условий на поверхности океана. А он переправит сигнал на спутник. Соответствующие службы, получив сигнал со спутника, связываются с властями, те - с телевидением, радио и так далее. Кажется - это всё несложно организовать. Однако, 2004 год показал, что во многих местах такого взаимодействия не было налажено. Точнее, во многих странах система оповещения существовала, но до сих пор нации, чьи берега выходят на Индийский океан, не договорились - где будет единый центр, обрабатывающий и передающий информацию о цунами в рамках всего региона. Во многих местах единственной «защитой» от цунами служат такие плакаты: «При землетрясении бегите на возвышенности вглубь территории». А ведь единый центр мог бы существенно повысить точность и своевременность данных о состоянии океана.

Третий способ - во многих странах пытались строить молы и волноломы, дамбы и другие сооружения с целью ослабить силу воздействия цунами и уменьшить высоту волн. В Японии инженеры построили широкие набережные для зашиты портов и волноломы перед входами в гавани, чтобы сузить эти входы и отвести или уменьшить энергию мощных волн.

Но ни один тип защитных сооружений не смог предоставить стопроцентную защиту низко расположенных побережий. Фактически барьеры иногда могут только усилить разрушения, если волны цунами пробьют брешь в них, с силой бросая на дома и другие сооружения куски бетона, как снаряды. В некоторых случаях деревья могут предоставить защиту от волн цунами. Рощи деревьев сами по себе или в дополнение к береговым защитным сооружениям могут гасить энергию цунами и уменьшить высоту волн цунами.

Таким образом, защита населения от возможного появления цунами в настоящее время по существу сводится к своевременному оповещению и уходу населения из районов, где ожидается затопление, на более возвышенные места, но спасти от разрушения здания не представляется возможным. Существенным моментом системы предупреждения является своевременное распространение информации среди населения. Очень важно, чтобы население представляло, какую угрозу несёт с собой цунами. В Японии имеется множество образовательных программ по природным катастрофам, хотя жертв 11 марта 2011 г. было немало. В Индонезии население в основном не знакомо с цунами, что и стало основной причиной огромного количества жертв в 2004 году. Когда смотришь на то, как волна цунами опрокидывает кучи машин, словно они игрушечные - понимаешь, насколько человек слаб перед стихией.

цунами волна магнитуда землетрясение

Список используемой литературы:

1.         Мазур И.И., Иванов О.П. «Опасные природные процессы», Москва, изд. «Экономика» 2004г.

2.      Тарасов Л.В. «Физика в природе», Москва, изд. «Вербун - М» 2002г.

3.       http://sakhmeteo.ru/school/termins/tsunami.php

4.      http://waterwaves.amillo.net

5.       http://www.npacific.ru/np/library/encicl/23/0003.htm

.         news.bbc.co.uk

7.      http://www.membrana.ru/particle/496

.        http://cynami.com/