Самые известные цунами их причины и последствия. Как и почему возникают цунами? Что нельзя делать при цунами

Цунами относятся к наиболее опасным гидрологическим явлениям природного происхождения. Цунами - это разновидность морских волн. Слово «цунами» пришло из японского языка и означает «большая волна».

Морские волны - это колебательные движения водной среды морей и океанов, вызываемые силой ветров, приливами и отливами, подводными землетрясениями и извержениями вулканов.

Цунами не связаны с ветрами, штормами и ураганами. Цунами возникают и при тихой погоде, потому что зарождаются они на дне океана (моря) в результате геологических изменений в литосфере. Причинами возникновения цунами могут служить резкие сдвиги дна при сильных землетрясениях, крупных подводных оползнях и извержениях вулканов.

Цунами - это морские гравитационные волны большой длины, возникающие в результате вертикального сдвига значительных участков морского дна.

В большинстве случаев причиной возникновения цунами являются подводные землетрясения, происходящие под дном океана или вблизи его побережья. Цунами могут зарождаться и при извержениях подводных вулканов. Однако цунами возникают лишь после тех землетрясений, которые связаны с быстрым образованием на дне океана сбросов, обвалов и оползней. Сброс представляет собой быстрое смещение блоков донных пород земной коры и даёт толчок, который приводит в движение огромные массы воды. Это смещение толкает воду и вызывает образование цунами.

Большая волна - Цунами. Японский художник XIX в. К. Хокусай.

Цунами, как и всякая морская волна, характеризуется высотой, длиной и скоростью перемещения формы волны.

Высота морской волны - это расстояние по вертикали между гребнем волны и её подошвой. Длина волны - это расстояние по горизонтали между двумя вершинами (гребнями) смежных волн. Скорость перемещения формы волны - это линейная скорость горизонтального перемещения какого-либо элемента волны, например гребня.

Высота волны цунами над очагом её возникновения в океане составляет 1 - 5 м. Длина волны может составлять 150-300 км. Скорость распространения цунами колеблется в пределах от 50 до 1000 км/ч.

Длина волны цунами, её высота и скорость распространения зависят от глубины океана. Чем больше глубина океана, тем больше длина волны и скорость её распространения, тем меньше высота волны. Так, скорость распространения цунами при пересечении вод Тихого океана, где средняя глубина около 4 км, составляет 650-800 км/ч, а при распространении вдоль глубоководных мест в океане может достигать 1000 км/ч. При подходе цунами к берегу, где глубина уменьшается до 100 м, скорость распространения цунами падает до 100 км/ч. С уменьшением глубины уменьшается длина волны, а вот высота волны цунами при выходе на мелководье резко возрастает и может достигать от 10 до 50 м.

Таким образом, цунами при подходе к берегу и, особенно, при вхождении в суживающиеся бухты замедляют скорость своего движения, а вот высота их резко возрастает. В результате на побережье могут обрушиться гигантские водяные валы высотой 10-15 м, а иногда и до 30-50 м. Ущерб, причиняемый цунами, может во много раз превосходить последствия землетрясений, которые их вызвали.

Где чаще всего на Земле случаются цунами?

Чаще всего цунами обрушиваются на берега Тихого океана (75%), что связано с высокой вулканической активностью этого бассейна. За последнее тысячелетие тихоокеанское побережье подвергалось ударам цунами около 1000 раз, в то время как на побережьях Атлантического и Индийского океанов цунами наблюдались лишь несколько десятков раз.

В России наиболее подвержены возникновению цунами восточное побережье Камчатки и Курильских островов, остров Сахалин и побережье Тихого океана.

Имея большую скорость перемещения и огромную массу (в 1 м 3 воды 1 т массы), цунами обладает колоссальной разрушительной силой. Набегая на встречные береговые препятствия, волна обрушивает на них всю свою энергию, поднимаясь над ними громадной водяной стеной, давит, разрушает и уничтожает всё, что попадается на пути. Разрушительная сила цунами прямо пропорциональна скорости выхода волны на берег.

Интенсивность цунами по результатам воздействия на побережье оценивается по условной шестибалльной шкале.

  • 1 балл - цунами очень слабое, волна регистрируется только специальными приборами (мореографами).
  • 2 балла - слабое цунами, может затопить плоское побережье. Его замечают только специалисты.
  • 3 балла - среднее цунами, отмечается всеми. Плоское побережье затоплено, лёгкие суда могут быть выброшены на берег, портовые сооружения подвергнуты слабым разрушениям.
  • 4 балла - сильное цунами. Побережье затоплено. Прибрежные постройки повреждены, имеют слабые и сильные разрушения. Крупные парусные и небольшие моторные суда выброшены на сушу, а затем снова смыты в море. Берега засорены песком, илом, обломками деревьев, 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 сильные, средние и слабые разрушения в зависимости от удалённости от берега. В устьях рек высокие штормовые нагоны воды. Имеются человеческие жертвы.
  • 6 баллов - катастрофическое цунами. Полное опустошение побережья и приморских территорий. Суша затоплена на значительные расстояния вглубь.

Разновидности цунами

Масштабы последствий цунами зависят от разрушительной силы волны, характера и природных особенностей берега и побережья, эффективности и своевременности предпринятых мер по снижению ущерба.

Особенно опасны цунами для посёлков, городов и сооружений, расположенных на низменных берегах океана, а также находящихся на вершине заливов и бухт, широко открытых к океану, куда цунами нагоняют большую массу воды, затопляющую устья и долины рек на 2-3 км от моря. Цунами могут вызвать затопление обширных территорий морской водой.

История знает немало примеров катастрофических цунами.

В 1703 г. в результате цунами в Японии погибло около 100 тыс. человек.

В октябре 1994 г. на южные острова Курильской гряды и японский остров Хоккайдо обрушилось цунами высотой 2-3 м, что привело к большим разрушениям и человеческим жертвам.

Мощнейшее землетрясение и последовавшее за ним цунами силой 8,9 балла были отмечены в декабре 2004 г. в Юго-Восточной Азии. Землетрясение, произошедшее к северо-западу от острова Суматра, вызвало мощное цунами, которое, двигаясь со скоростью 800 км/ч, обрушилось на побережье девяти стран. В результате стихийного катаклизма погибло свыше 200 тыс. человек. Особенно пострадало население Шри-Ланки, Таиланда, Индонезии.

Проверьте себя

  1. Охарактеризуйте природное явление цунами.
  2. Какие последствия цунами создают опасность для жизнедеятельности человека?

После уроков

В дневнике безопасности приведите примеры цунами, которые произошли в мире в начале XXI в. Укажите их последствия и мероприятия по защите населения. Примеры можно подобрать с помощью Интернета и средств массовой информации.

Самые старые источники о цунами дошли до нас из Японии. Японские острова расположены в сейсмически опасной зоне, а плотность населения очень высокая. В России первые описания цунами появились в XVIII веке: ботаник, географ и путешественник Степан Крашенинников стал свидетелем явления на Камчатке в 1737 году. Как он тогда отметил, высота цунами достигала 30 сажен, то есть порядка 50 метров. Это была очень высокая волна. Но, как ни странно, интерес к цунами это сообщение не вызвало.

Всерьез изучением этого явления начали заниматься в середине XX века, после окончания войны и отказа японцев от прав на Курильские острова. Страшное цунами произошло в 1952 году: гигантская волна обрушилась на все побережье Курил, город Северо-Курильск был полностью смыт. По разным оценкам, погибло около пяти тысяч человек. И именно после этого события была создана служба цунами, а это явление начали всерьез изучать в России.


Большая волна в Канагаве. Кацусика Хокусай

// wikipedia.org

Причины возникновения цунами и физика процесса

Самая частая причина цунами - подводные землетрясения. Движение континентов связано с перемещениями магмы: из-за этого континенты сталкиваются. Согласно главной теории, океанические плиты наталкиваются на плиты материковые, на стыке плит образуется источник проблем - зоны субдукции, когда одна плита как бы подползает под другую. На этом стыке и происходят самые страшные события.

Эта идея, концепция спрединга, появилась в 1960-х годах. В мантии Земли происходит конвекция (внутренний теплообмен, при котором энергия передается струями и потоками), из-за чего плиты, особенно в океаническом бассейне, могут сильно смещаться.


// Сильнейшие землетрясения и цунами происходят в зонах субдукции

Например, в районе Курил в настоящее время сдвиг плит составляет порядка шести сантиметров в год, а в некоторых местах доходит до десяти. Плиты сжимаются, образуются упругие напряжения, которые постепенно накапливаются. Во время землетрясения обычно происходит сброс (разрядка) накопленной упругой энергии. Однако иногда напряжение может копиться десятки и сотни лет. Тогда произойдет очень сильное землетрясение.

Источниками цунами могут быть и подводные оползни, возникающие в результате сейсмических толчков и сотрясений, а иногда самопроизвольно. Одно из самых известных таких событий произошло в 1929 году. Случилось небольшое землетрясение, которое само по себе не могло бы вызвать цунами, но привело к обрушению подводного склона. Образовался поток, который промчался несколько тысяч километров от Ньюфаундленда на юг, оборвав кабели, соединявшие Европу и Америку. Образовавшаяся волна цунами была очень мощной и вызвала большие разрушения ― это было оползневое цунами. Они, как правило, не имеют трансокеанского характера, а скорее локальные, и причиненные ими разрушения имеют масштаб десяти километров. Ньюфаундлендское событие скорее исключение.

Палеоцунами и легенда о гибели Атлантиды

Одной из причин цунами в ряде случаев становится вулканическая активность. Известный пример - вулкан Санторин. Он взорвался и вызвал этим волну цунами. Это удалось определить благодаря геологическим данным. Мы называем это палеоцунами. Удалось выяснить, что волны были до 200 метров, а по некоторым данным - 260 метров. Эта волна обрушилась на побережье Крита и, возможно, стала причиной гибели минойской цивилизации. Некоторые научные исследования показывают, что именно минойское извержение могло послужить основой для легенды о гибели Атлантиды «в один день и бедственную ночь», рассказанной Платоном.

Экспедиции по поиску палеоцунами организовываются каждый год. Но это сложная задача: надо знать область, где искать. Перспективные районы для поиска - болото на высоте первых 10–20 метров над уровнем моря (иначе цунами до него бы просто не добралось). Если волна доходила до болота, то она приносила с собой соленую воду и морские организмы. Мы раскапываем такие ямы, находим эти следы, анализируем их, связываем вместе. Иногда события древности накладываются на цунами последних десятилетий. Интересно, что самые сильные заплески обнаружены именно в палеоцунами - например, были обнаружены следы волн до 300 метров на Гавайях, случившихся несколько тысяч лет назад.


// Карта очагов сильнейших исторических цунами Курило-Камчатского региона

Самые известные цунами и опасные регионы

По интенсивности цунами самыми опасными регионами являются Японские острова, Индонезия, Чили, Алеутские острова, Аляска. В целом тихоокеанский регион является самым опасным, и цунами там происходят гораздо чаще. Но одно из самых крупных за все время наблюдений землетрясение произошло в 2004 году в Индийском океане.

Трагедия произошла потому, что многие в регионе не наблюдалось серьезной сейсмической активности. Существует гипотеза «сейсмических брешей», согласно которой если в данном районе долгое время, десятки или сотни лет, не происходит сильных землетрясений, там накапливаются очень сильные упругие напряжения. Именно так и случилось в районе Андаманских островов. Сейсмологи знали, что это сейсмически активная зона, но около 150 лет землетрясений не происходило. Событие, которое произошло в декабре 2004 года, было очень мощным ― магнитуда, по разным оценкам, составляет от 9,1 до 9,3 балла. Погибло около 300 тысяч человек, и именно потому, что никто не ожидал этого. Не было систем предупреждения, люди абсолютно не были подготовлены.


Землетрясение в Индийском океане в 2004 году

// wikipedia.org

В рамках этого ужасного события примечательна история острова Сималур. Он находился чуть южнее индонезийского города Банда-Ачех, очень сильно пострадавшего и разрушенного в результате цунами, то есть находился фактически в эпицентре. На многих островах погибли люди, поселки, близкие к побережью, оказались почти все смыты. А именно на этом острове погибло наименьшее количество ― семь человек. По сути, они просто отказались эвакуироваться. Именно на этом острове люди сохранили легенды, передававшиеся из поколения в поколение, о том, что после сильных землетрясений нужно уходить в горы, что они и сделали. А те семеро, кто отказался это сделать, погибли.

Одно из крупнейших цунами произошло 5 ноября 1952 года на Курильских островах. Город Северо-Курильск и множество поселков побережья Камчатки и Курил были полностью уничтожены. Что примечательно, в советских газетах того периода не было никаких упоминаний о произошедшем. Согласно имеющимся сведениям, примерно через 40 минут после первого сотрясения на Северо-Курильск надвинулись две волны цунами. Первая была не очень высокая и залила только самые низкорасположенные дома, а высота второй составила 10 метров ― она и причинила главные бедствия. Радиостанция передавала SOS, но довольно бестолково, и в Петропавловске не могли понять, что происходит.


Деревня в руинах недалеко от побережья Суматры

// wikipedia.org

Самое главное в случае цунами - знать, что делать. Во многих случаях можно спастись, хотя, конечно, бывают такие районы и ситуации, когда это сделать трудно. К сожалению, в индийском цунами много туристов погибло как раз из-за неосведомленности. Но известен пример десятилетней английской школьницы Тилли Смит, которая во время событий 2004 года отдыхала с родителями в Индонезии. Незадолго до этого на уроке географии в школе ей и ее одноклассникам рассказали о цунами, и, будучи на отдыхе, она смогла распознать его признаки и предупредить о надвигающемся бедствии родителей и тех, кто был с ними на пляже. Таким образом, благодаря ей спаслось больше ста человек.

Известно о еще нескольких крупных морских землетрясениях и последовавших за ними цунами. В середине XVIII века, в 1755 году, крупное цунами обрушилось на побережье Португалии и Марокко, сильно пострадал Лиссабон, погибло около 100 тысяч человек. Японские острова регулярно страдали от землетрясений и цунами на протяжении XVIII и XIX веков. Особенно сильное событие произошло не так давно, в 2011 году - его еще называют «великое восточнояпонское землетрясение». Это самое крупное землетрясение в Японии, его магнитуда составила 9,1.

Прогнозирование цунами

Прогноз цунами бывает долгосрочный и краткосрочный. Под долгосрочным прогнозом подразумевается оценка риска. То есть, например, вероятность цунами в Балтике очень низкая, хотя все-таки не нулевая. Но там можно спокойно строить здания на берегу, купаться, в специальной службе цунами необходимости нет. На берегу Северного Сахалина вероятность цунами тоже довольно низкая. А вот на Курильских островах, на Южном Сахалине и в области Японского моря уровень риска гораздо выше. Это называется долгосрочным прогнозом: мы оцениваем вероятную высоту волны цунами, ее повторяемость. Понятие «повторяемость» подразумевает, что, например, цунами с высотой 3 метра будет возникать в данном районе раз в 10 лет, а для цунами с высотой 20 метров повторяемость может составлять 100 лет. Самые высокие волны и самая частая повторяемость приходятся на Курильские острова и Камчатку. Большие цунами со значимой высотой происходят там раз в пять лет.


Генерация цунами сейсмотектоническим источником

Другой вид прогноза - оперативный. То есть это прогноз события, которое фактически уже произошло. Случилось землетрясение, образовалось цунами, но у жителей побережий еще есть время, и мы можем оценить проблему, принять решение об эвакуации и выводе судов в открытое море. Одним словом, есть масса мероприятий, которые зависят от этого прогноза. Когда служба цунами только появилась, такие решения принимались только исходя из силы землетрясений: при помощи сейсмических приборов оценивали магнитуду. Если землетрясение больше 6 баллов, то может произойти цунами, хотя при 6 баллах незначительное. Для Курильских островов тревожной магнитудой является 7 или 7,5 балла. Такое землетрясение может вызвать серьезное цунами. И, как уже было сказано, эта характеристика долгое время была единственным основанием для принятия решения об эвакуации на Сахалине, Камчатке и Курильских островах.

Однако далеко не все землетрясения порождают цунами. А людям, встревоженным извещением об эвакуации, как правило, не нравится по ночам убегать в сопки, когда тревога в конце концов оказывалась ложной. Из-за этого некоторые стали отказываться от эвакуации, что приводило к жертвам среди населения побережья, флота. Очень важно знать наверняка, будет цунами или нет.

Сейчас наука очень сильно продвинулась в предсказании цунами. Появились современные способы наблюдения за уровнем моря, например американские глубоководные приборы DART, российские разработки. Ведутся постоянные наблюдения. Как только происходит землетрясение, через спутник передается информация, оценивается, есть волна или нет.

В глубоководной части океана волна, как правило, не очень большая ― обычно не более 10– 20 сантиметров. Из этой величины можно рассчитать, какая волна будет на берегу. В современном мире система работает именно так, она должна давать прогноз волны цунами для разных частных случаев. Но небольшие ошибки все же бывают. В случае с нашим Дальним Востоком нас спасает то, что плотность населения небольшая, жертв поэтому немного. Последнее землетрясение в населенном районе Южных Курильских островов было в 1994 году. Тогда никто не погиб, но ущерб был нанесен значительный: на берег выбросило несколько рыболовецких судов, были затоплены прибрежные сооружения, один из домов унесло вверх по руслу реки.

Цунами-районирование

Мы все время находимся в ожидании цунами. Цунами 1952 года вполне может повториться. Американцы говорят, что опасная с точки зрения цунами зона есть около Аляски, а также на севере Калифорнии. Такие регионы нужно особо изучать и наблюдать за ними, чтобы предупредить трагедию. Во многом это вопрос подготовки.


// Распространение волн цунами

Опасным также является западное побережье Южной Америки. Одно из самых сильных подводных землетрясений случилось в 1960 году в Чили, и в целом в этом регионе они происходят довольно часто. Землетрясение 1960 года носило трансокеанский характер. Сейчас появился такой не вполне научный, сленговый термин «мегацунами» - под ним мы подразумеваем такое цунами, которое может наносить ущерб за тысячи километров от источника, и именно таким было событие 1960 года. Из-за чилийского цунами люди погибли и на Гавайях (61 человек), и в Японии (142 человека). И землетрясение у Центральных Курил в 2006 году тоже было мегацунами и нанесло ущерб по более отдаленным регионам. Сейчас население Курильских островов готово эвакуироваться за десять минут. В некоторых случаях волна приходит буквально через полторы минуты после землетрясения, и за это время надо убежать.

Есть такое направление - цунами-районирование: изучив местность и сделав прогноз, мы ставим строителям задачу не возводить здания ниже определенного уровня, чтобы людям не нужно было чуть что бежать в сопки. Запрещено строить здания вроде детских садов, больниц и так далее. Некоторые строения по сути своей обязаны быть прибрежными, но тогда их работники должны всегда быть готовы к эвакуации. Судам, если у них есть запас времени, спастись достаточно легко - достаточно уйти в море на глубину больше 30–40 метров. Опасность цунами представляет на глубине меньше 20 метров. В открытом океане волна идет со скоростью 800 км/ч, на глубине 50 метров скорость 80 км/ч, а на подходе к берегу скорость волны около 10 м/с.


Формирование волн цунами

// wikipedia.org

Опасность цунами зависит также от его вида. Это может быть «потопление» - как прилив, только очень быстрый. Человека может смыть, течение довольно быстрое. Но это не самое страшное.

Второй вид - это стена воды, мы ее называем бор. Бор несется со скоростью порядка 10 м/с и сносит все на своем пути. Выжить практически невозможно. На многих снимках индийского цунами виден бор. Он возникает там, где в прибрежной области пологое дно, то есть на мелководье, обычно довольно протяженном. Волна, выходя на такое мелководье, обрушается и вырождается в опасную стену.

Изучение цунами

Изучением цунами всерьез занялись в первую очередь сейсмологи, так как эти волны были связаны с землетрясениями. Их сначала так и называли - морские сейсмические волны. Первыми в России этим серьезно занялся академик Сергей Леонидович Соловьев, который вместе с академиком Юрием Антониевичем Израэлем стоит у истоков создания системы предупреждений о волнах цунами на Дальнем Востоке. Это специальная система, которая защищает население и сигнализирует об опасности. В целом цунами довольно интенсивно исследуется во всем мире, больше всего в Японии, США и России.

Служба цунами очень сильно продвинулась за последние годы. Теперь мы можем определять «цунамигенность» землетрясения. К сожалению, не всегда в оперативном режиме: иногда на сбор данных требуется несколько дней. Сейчас стоит задача решить проблему расчета деформации дна в оперативном режиме, то есть меньше чем за 10 минут. В районе Фукусимы волна подошла, например, примерно через 10 минут. Надо дать людям возможность убежать в более высокие места.

Само по себе изучение цунами достаточно комплексная задача: мы узнаем много про взаимодействие литосферы и гидросферы. Казалось, все уже изучено, но постоянно появляются новые открытия.

Значительные усилия направлены на поиск предвестников цунами, признаков, по которым можно определить, что оно все-таки случится. Некоторые признаки удалось обнаружить в атмосфере: известны случаи, когда в ионосфере возникала волна, которая приходила чуть раньше, чем само цунами.

Цунами относится к числу самых опасных катастроф, которые могут произойти на нашей планете. Только землетрясения и извержения подземной магмы способны сравниться с ними по своим последствиям.

Вполне естественно, что, как и большинство других страшных событий, цунами вызывает немалый интерес у человечества. Одни ищут информацию о том, к каким разрушениям привели гигантские волны на протяжении всей истории существования человечества или , другим интересно, как происходит цунами, а третьи хотят знать, какими параметрами оно характеризуются. И правильно делают — предупрежден, значит — вооружен.

Процесс образования цунами

Происходящее под водой или вблизи побережья землетрясение (реже – ) приводит к колебаниям поверхности океана. Перемещающиеся по вертикали массы воды вызывают появление не слишком высоких, но достаточно длинных волн, способных пройти со скоростью до 1000 км/ч несколько тысяч километров и достигнуть берега. Приближаясь к прибрежной зоне, сбрасывает скорость и уменьшается в длину, одновременно увеличиваясь в высоту. Чем уже залив или бухта, до которой докатились волны, тем они будут выше – иногда их размер превышает 50 м. Впрочем, даже десятиметрового цунами уже достаточно для создания значительных разрушений.

Основные признаки цунами

Узнать о возникновении цунами можно благодаря системам оповещения, которые непременно имеются в цунамоопасных районах. Хотя существуют признаки цунами, заметные даже невооруженным взглядом обычным людям, оказавшимся в прибрежной зоне незадолго до возникновения этого природного явления. Среди них можно назвать:

– быстрое отступление моря от берега;

– подземные толчки, свидетельствующие о происходящем неподалеку землетрясении, которые, как известно, могут привести к возникновению цунами;

– многочисленные плавающие на поверхности воды обломки различного происхождения, и резкие взбросы воды у кромки льда или же рифов.

Факторы, сопровождающие цунами

Как правило, возникновение цунами сопровождается разрушительными последствиями, которые вызваны такими факторами, как действие сначала морской, а затем воздушной волны, а также гидродинамического давления.

Вторичными факторами прохождения явления являются:

– затопленная местность;

– разрушенные здания;

– погибшие люди и животные;

– загрязнённые воды и почва (что может привести, в свою очередь, к возникновению и распространению инфекций);

– уничтоженные леса и сельскохозяйственные угодья.

Цунами и их характеристика

Основными характеристиками для этого природного явления являются:

– высота волны цунами, то есть вертикальное расстояние от её гребня до подошвы. При возникновении эта величина равняется 0,5–5 м, но возле берега может достигать и 70 м;

– длина волны, равняющаяся расстоянию между гребнями соседних волн. Обычно эта величина лежит в пределах от одного до нескольких десятков (реже – до двух–трёх сотен) километров и зависит от глубины океана;

– скорость, с которой движется цунами. Обычно находится в пределах 50–100 км/ч на протяжении основной части маршрута, хотя недалеко от эпицентра иногда бывает и 1000 км/ч.

Шкала интенсивности цунами

По своей интенсивности цунами разделяются на 6 основных типов. Подобная классификация цунами позволяет охарактеризовать последствия их действия:

– 1 балл означает, что стихию зарегистрировали только приборы. Большинство людей даже не догадываются о таких цунами;

– цунами с интенсивностью в 2 балла может немного затопить берег, но отличить его от обычного океанского волнения, опять же, способны лишь специалисты;

– 3 балла говорит о том, что цунами стало заметным. Небольшие лодки могут выбрасываться на берег;

– 4 балла. Разрушения достаточно серьёзны, здания повреждаются, корабли прибивает к берегу и даже выбрасывает на него;

– пятибалльное цунами разрушает здания и может привести к гибели людей;

– стихия, интенсивность которой достигает шести баллов, опустошает побережье практически полностью.

За последнее десятилетие количество природных катастроф на земном шаре увеличилось более чем в два раза. К наиболее опасным стихийным явлениям относится цунами — огромные убийственные волны.

Вам кажется, что вы знаете об этом достаточно? Тогда попробуйте ответить на эти простые вопросы:

  • перечислите признаки, по которым можно определить его приближение;
  • расскажите, что нужно делать, чтобы не пострадать от действия волны-убийцы.

Не получилось? Тогда внимательно прочтите эту статью, возможно, эта информация когда-нибудь поможет спасти вашу жизнь.

Что такое цунами?

Речь пойдет о цунами — причины возникновения и последствия данного явления должно знать современное общество. Известный термин пришел к нам из Японии и неудивительно ведь именно эта страна чаще всего страдает от волн-убийц. обозначается двумя иероглифами: 津 — «залив, порт, бухта» и 波 — «волна». Поэтому в прямом переводе это слово означает «волна в бухте». Это огромные волны, зарождающиеся в глубине океана и с огромной разрушительной силой обрушивающиеся на берег.

Поражающие факторы цунами можно определить как первичные и вторичные. К первичным относятся:

  • удар волны;
  • воздушная волна, предшествующая затоплению;
  • гидродинамическое давление;
  • вторичные представляют собой:
  • полное затопление местности;
  • выброс судов на берег;
  • разрушение зданий, дорог, мостов, линий электропередач и других объектов, попадающихся на пути волны;
  • гибель всего живого;
  • размытие почвы, гибель сельскохозяйственных насаждений;
  • пожары.

Где чаще всего встречается подобное явление?

Причины возникновения цунами чаще всего связаны с геологической активностью. С наибольшей вероятностью подобное явление можно встретить на побережье Тихого океана. Связано это прежде всего с высокой геоактивностью данного бассейна. За последнее тысячелетие именно эти территории подвергались ударам волн-убийц более 1000 раз. В то же время в Индийском и Атлантическом океане это явление наблюдалось в несколько раз реже.

На территории России наиболее опасны, с точки зрения возникновения цунами, побережья Курил и Камчатки, а также остров Сахалин.

Параметры волны-убийцы

Рассматривая причины возникновения цунами, стоит прежде всего поговорить о том, какими же параметрами характеризуются подобные волны, как их можно измерить. Как и любая другая волна, цунами имеет длину, высоту и скорость перемещения.

  1. Длиной волны именуется горизонтальное расстояние между двумя вершинами (гребнями) смежных волн. Средняя длина волны-убийцы может составлять от 150 до 300 км.
  2. Высотой считается расстояние между гребнем и подошвой одной волны. Над центром возникновения цунами этот показатель может быть достаточно небольшим — от 1 до 5 метров.
  3. Скорость — это линейная скорость перемещения какого-либо определенного элемента, к примеру, гребня. Чаще всего этот показатель колеблется в диапазоне от 500 до 1000 км/ч, что, согласитесь, очень много.

Все показатели волны цунами зависят от глубины места возникновения. Чем глубже зародилась волна, тем больше будет ее длина и выше скорость распространения, а вот высота будет как раз небольшой. Например, скорость распространения цунами в Тихом океане, средняя глубина которого составляет около 4 км, примерно равна 700-800 км/ч. При подходе к береговой линии скорость распространения волны резко уменьшается до 80-100 км/ч. Таким образом, чем меньше глубина, тем короче волны, а вот высота при подходе к берегу резко возрастает. В отдельных случаях она может достигать 45-50 метров.

Интенсивность

Перед тем как поговорить о том, что является причиной возникновения цунами, рассмотрим параметры интенсивности этого явления. Да-да, цунами, как и землетрясение, имеет деление, выраженное в баллах. Всего существует шесть уровней и означают они следующее:

  • 1 балл — явление выражено очень слабо, такое цунами можно зарегистрировать только специальными приборами — мореографами;
  • 2 балла — довольно слабая волна, которая может затопить лишь плоское побережье; заметить ее также могут в основном специалисты;
  • 3 балла — цунами средней мощности, заметить его может любой; характеризуется оно затоплением плоского побережья, легкими разрушениями прибрежных построек; также на берег могут быть выброшены легкие плавсредства;
  • 4 балла — довольно сильное стихийное бедствие; побережье полностью затоплено, а все прибрежные постройки имеют значительные разрушения; на берег выброшены, а затем смыты обратно легкие моторные суда и довольно большие парусники; береговая линия замусорена песком, илом и обломками деревьев; также вероятны человеческие жертвы;
  • 5 баллов — очень сильное явление, сопровождающееся многочисленными жертвами; береговая линия сильно разрушена на многие сотни метров, на берег выброшены большие суда; близлежащие реки выходят из берегов от сильного штормового нагона воды;
  • 6 баллов — катастрофические последствия; суша полностью затоплена на многие километры вглубь, имеются массовые человеческие жертвы, наблюдается полное опустошение прилегающих территорий.

Отчего возникают убийственные волны?

Вот мы и подошли к вопросу о том, почему же возникают эти ужасные волны. Для начала перечислим причины возникновения цунами кратко:

  • оползни;
  • землетрясения;
  • извержения вулканов;
  • падения метеоритов;
  • деятельность человека.

Основной причиной возникновения волны-убийцы является подводное землетрясение с резким поднятием или опущением уровня морского дна. Около 85% всех цунами происходит именно по этой причине. Но не каждое подводное землетрясение сопровождается появлением огромной волны. Чаще всего это происходит тогда, когда очаг находится не слишком глубоко.

Еще одной причиной являются оползни. На их долю приходится около 7-8% разгула стихии. Эта причина возникновения штормовых волн и цунами как бы вторична, так как оползни чаще всего возникают в результате землетрясений.

Третья причина — подводное извержение вулканов. Сильные подводные извержения имеют примерно тот же эффект, что и землетрясения. Самое большое и знаменитое извержение случилось в 1883 году. стал причиной возникновения громадного цунами, разрушившее более 5 000 кораблей, по всему миру погибло около 36 000 человек.

Бурно развивающаяся атомная энергетика сформировала предпосылки для возникновения еще одной причины появления гигантских волн — человеческой деятельности. Различные глубоководные испытания, например, атомные взрывы также способны вызвать такое явление, как цунами.

Очень маленький, но все же процент, отдан и космическим явлениям, например, падению метеоритов.

Стоит отметить, что гигантские волны чаще всего являются следствием не одного, а целого ряда факторов. И в этом случае они особенно разрушительны. Вот такими могут быть основные причины возникновения цунами.

Последствия

Одним из самых страшных последствий цунами, конечно же, являются человеческие жертвы. Даже одна жизнь погребенного волной человека — уже огромное горе. Что уж тут говорить о сотнях и тысячах погибших.

Кроме этого, цунами вызывают засоление и размытие больших участков побережья, а также полное затопление прибрежных территорий. Все суда, пришвартованные у берега, оказываются разрушенными, а близлежащие здания и сооружения могут быть уничтожены до основания.

Как распознать приближение цунами?

Причины возникновения цунами более-менее ясны, а как распознать приметы, предвещающие беду?

Самыми первыми приближение чувствуют обычно птицы и животные, которые начинают покидать свои жилища. Массовый «переезд» зверья может начаться как за несколько часов, так и за несколько дней до катастрофы. Вероятно, птицы и животные чувствуют некие энергетические волны, посылаемые матушкой-землей. На самом же деле на животных воздействует электромагнитное поле: от поверхности земли в атмосферу поднимается целый поток заряженных ионов, до предела заряжая воздух электричеством. Кстати, подобное явление чувствуют не только животные - у многих так называемых метеозависимых людей начинает невыносимо болеть голова.

Если вы живете на побережье, заведите себе аквариум и внимательно понаблюдайте за его жителями. Именно так поступают японцы, которые уже многие десятилетия определяют приближение сейсмической активности по поведению аквариумных сомов. В преддверии толчков эти рыбки ведут себя очень беспокойно, пытаются буквально выпрыгнуть из аквариума.

Явные признаки приближения цунами могут выглядеть так:

  • вода быстро и внезапно отходит от берега, оставляя широкую полосу песка;
  • наблюдаются признаки небольшого (или сильного) землетрясения хотя этот пункт вовсе не обязателен, поскольку эпицентр землетрясения может находиться далеко в океане, а на берегу не ощущаться вовсе;
  • движение волн сопровождается звуками, похожими на гром;
  • изменение поведения животных, птиц и рыб (они могут выбрасываться на берег).

Что нужно делать, если вы заметили приближение волны?

Если вы заметили такие причины возникновения цунами, как землетрясение или падение метеорита либо увидели явные признаки его приближения, не стоит медлить ни секунды. Захватите с собой самые ценные вещи и документы, берите детей и престарелых родственников и как можно быстрее уходите с побережья вглубь материка. Заранее оговорите со своими родными место встречи на случай, если вы потеряете друг друга.

Если нет возможности быстро покинуть опасное место, присмотрите иные пути для спасения. Это может быть какая-нибудь природная возвышенность — гора или пригорок. Также подойдут высокие капитальные строения, выполненные из камня или бетона. Лучше всего, если они все же будут находиться хоть немного дальше от берега.

Двигаться нужно самым коротким путем, избегая берегов рек и различных водных объектов — мостов, плотин, водохранилищ. Безопасным можно считать расстояние не менее 3-5 км от береговой линии.

Старайтесь сохранять спокойствие - паника только мешает. Возникновение цунами обычно фиксируют приборы и включается Никогда не игнорируйте эти звуки даже, если несколько раз окажется, что тревога ложная.

Никогда не оставайтесь посмотреть на цунами и не приближайтесь к берегу в течение 3-4 часов после прихода первой волны. Дело в том, что волна редко бывает одна - вторая, а то и третья может прийти через 30 минут или даже через 3 часа. Прежде чем вернуться, убедитесь наверняка, что все закончилось.

Знание этих нехитрых правил может по-настоящему спасти вашу жизнь. Следуйте им всякий раз, когда заметили первые признаки приближения волны-убийцы. Не игнорируйте звуки сирены даже, если все вокруг уверяют, что тревога ложная.

Заключение

Теперь вы точно знаете причины возникновения цунами и их возможные последствия. Хотелось бы, чтоб эти знания действительно помогли в трудной ситуации. Помните, цунами — очень быстрое и крайне опасное стихийное бедствие. Знание причин возникновения этого явления и элементарных правил поведения могут действительно спасти вашу жизнь.

Волны цунами распространяются со скоростью , где - ускорение свободного падения , а - глубина океана (так называемое приближение мелкой воды , когда длина волны существенно больше глубины). При средней глубине 4 км скорость распространения получается 200 м/с или 720 км/ч. В открытом океане высота волны редко превышает один метр, а длина волны (расстояние между гребнями) достигает сотен километров, и поэтому волна не опасна для судоходства. При выходе волн на мелководье, вблизи береговой черты, их скорость и длина уменьшаются, а высота увеличивается. У берега высота цунами может достигать нескольких десятков метров. Наиболее высокие волны, до 30-40 метров, образуются у крутых берегов, в клинообразных бухтах и во всех местах, где может произойти фокусировка. Районы побережья с закрытыми бухтами являются менее опасными. Цунами обычно проявляется как серия волн, так как волны длинные, то между приходами волн может проходить более часа. Именно поэтому не стоит возвращаться на берег после ухода очередной волны, а стоит выждать несколько часов.

Высоту волны на прибрежном мелководье (H мелк.), не имеющем защитных сооружений, можно посчитать по следующей эмпирической формуле:

H мелк. = 1,3 · H глуб. · (B глуб. / B мелк.) 1/4 , м

где: H глуб. - изначальная высота волны в глубоком месте;

B глуб. - глубина воды в глубоком месте; B мелк. - глубина воды в прибрежной отмели;

Причины образования цунами

Наиболее распространённые причины

Другие возможные причины

  • Человеческая деятельность . В наш век атомной энергии у человека в руках появилось средство вызывать сотрясения, раньше доступные лишь природе. В 1946 году США произвели в морской лагуне глубиной 60 м подводный атомный взрыв с тротиловым эквивалентом 20 тыс. тонн. Возникшая при этом волна на расстоянии 300 м от взрыва поднялась на высоту 28,6 м, а в 6,5 км от эпицентра ещё достигала 1,8 м. Но для дальнего распространения волны нужно вытеснить или поглотить некоторый объём воды, и цунами от подводных оползней и взрывов всегда несут локальный характер. Если одновременно произвести взрыв нескольких водородных бомб на дне океана, вдоль какой-либо линии, то не будет никаких теоретических препятствий к возникновению цунами, такие эксперименты проводились, но не привели к каким-либо существенным результатам по сравнению с более доступными видами вооружений. В настоящее время любые подводные испытания атомного оружия запрещены серией международных договоров.
  • Падение крупного небесного тела может вызвать огромное цунами, так как, имея огромную скорость падения (десятки километров в секунду), данные тела имеют колоссальную кинетическую энергию , а масса их может быть миллиарды тонн и более. Эта энергия передаётся воде, следствием чего и будет волна.
  • Ветер может вызывать большие волны (примерно до 20 м), но такие волны не являются цунами, так как они короткопериодные и не могут вызывать затопления на берегу. Однако возможно образование метео-цунами при резком изменении давления или при быстром перемещении аномалии атмосферного давления. Такое явление наблюдается на Балеарских островах и называется риссага (en:Rissaga).

Признаки появления цунами

  • Внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и осушка дна. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами. Люди, находящиеся на берегу и не знающие об опасности, могут остаться из любопытства или для сбора рыбы и ракушек. В данном случае необходимо как можно скорее покинуть берег и удалиться от него на максимальное расстояние - таким правилом следует руководствоваться, находясь, например, в Японии, на Индоокеанском побережье Индонезии, Камчатке. В случае телецунами волна обычно подходит без отступления воды.
  • Землетрясение. Эпицентр землетрясения находится, как правило, в океане. На берегу землетрясение обычно гораздо слабее, а часто его нет вообще. В цунамоопасных регионах есть правило, что если ощущается землетрясение, то лучше уйти дальше от берега и при этом забраться на холм, таким образом заранее подготовиться к приходу волны.
  • Необычный дрейф льда и других плавающих предметов, образование трещин в припае .
  • Громадные взбросы у кромок неподвижного льда и рифов, образование толчеи, течений.

Опасность цунами

Может быть непонятным, почему цунами высотой несколько метров оказалось катастрофическим, в то время, как волны той же (и даже значительно большей) высоты, возникшие во время шторма, к жертвам и разрушениям не приводят. Можно назвать несколько факторов, которые приводят к катастрофическим последствиям:

  • Высота волны у берега в случае цунами, вообще говоря, не является определяющим фактором. В зависимости от конфигурации дна возле берега, явление цунами может пройти вовсе без волны, в обычном понимании, а как серия стремительных приливов и отливов, что также может привести к жертвам и разрушениям.
  • Во время шторма в движение приходит лишь поверхностный слой воды. Во время цунами - вся толща воды, от дна до поверхности. При этом на берег при цунами выплёскивается объём воды, в тысячи раз превышающий штормовые волны. Стоит также учесть тот факт, что длина гребня штормовых волн не превышает 100-200 метров, при этом у цунами длина гребня распространяется по всему побережью, а это не одна тысяча километров.
  • Скорость волн цунами, даже у берега, превышает скорость ветровых волн. Кинетическая энергия у волн цунами также в тысячи раз больше.
  • Цунами, как правило, порождает не одну, а несколько волн. Первая волна, не обязательно самая большая, смачивает поверхность, уменьшая сопротивление для последующих волн.
  • При шторме волнение нарастает постепенно, люди обычно успевают отойти на безопасное расстояние до прихода больших волн. Цунами приходит внезапно.
  • Разрушение от цунами может возрасти в гавани - там, где ветровые волны ослабляются, а следовательно, жилые постройки могут стоять у самого берега.
  • Отсутствие у населения элементарных знаний о возможной опасности. Так, во время цунами 2004 года , когда море отступило от берега, многие местные жители оставались на берегу - из любопытства или из желания собрать не успевшую уйти рыбу. Кроме того, после первой волны многие возвращались в свои дома - оценить ущерб или пытаться найти близких, не зная о последующих волнах.
  • Система оповещения о цунами есть не везде и срабатывает не всегда.
  • Разрушение береговой инфраструктуры усугубляет бедствие, добавляя катастрофические техногенные и социальные факторы. Затопление низменностей, долин рек приводит к засолению почв.

Системы предупреждения цунами

Системы предупреждения цунами строятся главным образом на обработке сейсмической информации. Если землетрясение имеет магнитуду более 7,0 (в прессе это называют баллами по шкале Рихтера , хотя это ошибка, так как магнитуду не измеряют в баллах. Измеряют в баллах балльность, характеризующую интенсивность сотрясения грунта во время землетрясения) и центр расположен под водой, то подаётся предупреждение о цунами. В зависимости от региона и заселённости берегов условия выработки сигнала тревоги могут быть различными.

Вторая возможность предупреждения о цунами это предупреждение «по факту» - способ более надёжный, так как практически отсутствуют ложные тревоги, но часто такое предупреждение может быть выработано слишком поздно. Предупреждение по факту полезно для телецунами - глобальных цунами, оказывающих влияние на весь океан и приходящих на другие границы океана спустя несколько часов. Так, индонезийское цунами в декабре 2004 года для Африки является телецунами. Классическим случаем являются Алеутские цунами - после сильного заплеска на Алеутах можно ожидать существенный заплеск на Гавайских островах. Для выявления волн цунами в открытом океане используются придонные датчики гидростатического давления. Система предупреждения, основанная на таких датчиках со спутниковой связью с приповерхностного буя, разработанная в США, называется DART (en:Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis). Обнаружив волну тем или иным образом, можно достаточно точно определить время её прибытия в различные населённые пункты.

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, а в Индонезии население в основном не знакомо с цунами, что и стало основной причиной большого количества жертв в 2004 году. Также важное значение имеет законодательная база по застройке прибрежной зоны.

Наиболее крупные цунами

XX век

  • 5.11.1952 г. Северо-Курильск (СССР).

См. также

Источники

  • Пелиновский Е. Н. Гидродинамика волн цунами / ИПФ РАН. Нижний Новгород, 1996. 277 с.
  • Локальные цунами: предупреждение и уменьшение риска, сборник статей./ Под редакцией Левина Б. В., Носова М. А.- М.: Янус-К, 2002
  • Левин Б. В., Носов М. А. Физика цунами и родственных явлений в океане. М.: Янус-К, 2005
  • Землетрясения и цунами - учебное пособие - (содержание)
  • Куликов Е. А. «Физические основы моделирования цунами» (учебный курс)

Цунами в искусстве

  • «Внимание, цунами!» - художественный фильм (Одесская киностудия , 1969 год)
  • «Цунами» - песня В. С. Высоцкого , 1969 год
  • «Цунами» - название альбома группы «Ночные снайперы » ().
  • «Цунами» - роман Глеба Шульпякова
  • «Цунами» - корейский фильм, 2009 год
  • «2012 (фильм) », 2009 год
  • Фильм «Столкновение с бездной », 1998 год
  • Цунами 3D - триллер 2012 г.
  • Катастрофические природные явления. Электронная версия учебника спасателя коллектива авторов (Шойгу С. К., Кудинов С. М., Неживой А. Ф., Ножевой С. А., под общей редакцией Воробьева Ю. Л.), изданного МЧС России в 1997 году.

Примечания

Ссылки

Цунами в Викисловаре
Цунами на Викискладе
Цунами в Викиновостях