Глава 3. Обстановка в районе воздействия цунами

Возникновение цунами и распространение волн в открытом море

 

Волны цунами – это длинные морские волны, которые возника­ют вследствие землетрясений (90% случаев), деятельности вулка­нов и мощных подводных взрывов.

Цунами возникают лишь после тех землетрясений, которые свя­заны с быстрым образованием на дне океана сбросов, обвалов, опол­зней. Это смещение, действуя по принципу поршня, толкает воду, вызывая образование цунами.

Возникновение значительных цунами связано с землетрясени­ями, очаги которых расположены сравнительно неглубоко – на глу­бине не более 40–60 км.

На основе многолетних наблюдений получена следующая статистика:

– землетрясения с магнитудой М > 7,5 вызывают цунами почти всегда;

– при М = 7 ÷ 7,2 – цунами возникают в 67 % случаев;

– при М = 6,7 ÷ 6,9 – цунами возникают лишь в 17 % случаев;

– при М = 5,8 ÷ 6,2 – лишь в 14 % случаев.

Образовавшись в каком-либо месте, цунами может пройти несколько тысяч километров, почти не уменьшаясь. Это связано с длиной вол­ны цунами. Цунами имеют весьма большую длину, обычно превыша­ющую 100 км. Скорость распространения цунами в океане составляет 700 ÷ 800 км/ч, а на побережье уже снижается до 30 ÷ 40 км/ч.

Цунамиопасными регионами нашей страны являются Курильс­кие острова, Камчатка, Сахалин, побережье Тихого океана.

Прогнозирование обстановки в районах воздействия цунами целесообразно разделить на три этапа:

– на 1-м этапе прогнозируется зарождение цунами и распространение волн в открытом море;

– на 2-м этапе оценивается интенсивность гидравлического воздействия при распространении волн цунами на берегу;

– на 3-м этапе производятся расчеты показателей обстановки в районах воздействия цунами.

Рассмотрим подробнее вопросы, связанные с зарождением цу­нами и распространением волн в открытом море (1-й этап прогно­зирования).

Цунами характеризуют магнитудой. За магнитуду цунами при­нят натуральный логарифм амплитуды колебаний уровня воды (в метрах), измеренный стандартным мареографом у береговой линии на расстоянии от 3 до 10 км.

Магнитуда цунами отличается от магнитуды землетрясения. Если сейсмическая магнитуда характеризует энергию в целом, то магнитуда цунами – только часть энергии землетрясения.

Существует статистическая зависимость между сейсмической магнитудой М, магнитудой цунами m и высотой волны цунами h ₀ (табл. 3.1).

 

Таблица 3.1

Зависимость между сейсмической магнитудой, магнитудой цунами и высотой главной волны цунами

Магнитуда землетрясения, М	Магнитуда цунами, М	Высота главной волны (h 0), м
7,5		2 - 3
8,0		4 - 6
8,25		8 - 12
8,5		14 - 20

 

По мере распространения волны цунами от места образования обычно формируется группа волн, порядка десяти, которые дости­гают берега с периодом от 5 до 90 минут. Пока не найдено опреде­ленной закономерности в вопросе о том, какая из серии движущих­ся к побережью волн будет иметь наибольшую высоту. Как правило, наибольшей является одна из первых трех волн.

Для определения скорости С распространения волн цунами обычно пользуются известной формулой Лагранжа:

 

, м/с,

(3.1)

 

где q – ускорение силы тяжести, м/с;

Н – глубина океана, м.

Эта формула предполагает дно горизонтальным и дает величины С, хорошо согласующиеся с данными наблюдений в Тихом океане.

Следовательно, время распространения волн цунами от эпицен­тра до берега можно определить по формуле:

 

, с,

(3.2)

 

где L – расстояние от эпицентра возникновения цунами до берега, м;

С – скорость распространения волн цунами, м/с.

Пауза между моментами начала регистрации землетрясения сейсмическими станциями и подхода волн к берегу может составлять для Российского побережья Тихого океана от нескольких минут до суток.

По мере продвижения волны к берегу, при пологом дне, происходит увеличение высоты волны и уменьшение ее длины. Передний склон волны становится круче.

 

 

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: