Цунамі (У перекладі з японської - «хвиля в гавані») - це довгі хвилі, що породжуються могутній вплив на всю товщу води в океані або іншому водоймищі. Причиною більшості цунамі є підводні землетруси, під час яких відбувається різке зміщення (підняття або опускання) ділянки морського дна. У момент зсуву, спрямованого вгору, на поверхні води утворюється горб висотою до 5 м.


Цунамі утворюються під час землетрусу будь-якої сили, але великої сили досягають ті, що виникають із-за сильних землетрусів (більше 7 балів). У результаті землетрусу поширюється кілька хвиль. Більш 80% цунамі виникають на периферії Тихого океану.


При середній глибині 4000 метрів швидкість поширення цунамі - 200 м / с або 720 км / год. У відкритому океані висота хвилі рідко перевищує один метр, а довжина хвилі (відстань між гребенями) досягає 500-1000 кілометрів, і тому вони не є небезпечними для судноплавства. При виході хвиль на мілководді, поблизу берегової риси, їх швидкість і довжина зменшуються, а висота збільшується. Біля берега висота цунамі може досягати декількох десятків метрів. Найбільш високі хвилі, до 30-40 метрів, утворюються у крутих берегів, в клиноподібних бухтах і у всіх місцях, де може статися фокусування. Райони узбережжя із закритими бухтами є менш небезпечними.


Цунамі зазвичай проявляється як серія хвиль, тому що довгі хвилі, то між парафіями хвиль може проходити більше години. Саме тому не варто повертатися на берег після відходу чергової хвилі, а варто почекати кілька годин.


Причини утворення цунамі
Підводне землетрус (близько 85% усіх цунамі). Під час землетрусу під водою утворюється вертикальна переміщення дна: частина дна опускається, а частина підводиться. Поверхня води спадає на коливальний рух по вертикалі, прагнучи повернутися до початкового рівня, - середнього рівня моря, - і породжує серію хвиль. Далеко не кожне підводне землетрус супроводжується цунамі. Цунамігенним (тобто породжує хвилю цунамі) зазвичай є землетрус з неглибоко розташованим вогнищем. Проблема розпізнавання цунамігенності землетрусу досі не вирішена, і служби попередження орієнтуються на магнітуду землетрусу. Найбільш сильні цунамі генеруються в зонах субдукції.
Зсуви. Цунамі такого типу виникають часто (близько 7% усіх цунамі). 9 липня 1958 в результаті землетрусу на Алясці в бухті Літуйя виник зсув. Маса льоду і земних порід обрушилася з висоти 900 м. Утворилася хвиля, що досягла на протилежному березі бухти висоти більше 500 м. Подібні випадки дуже рідкісні і, звичайно, не розглядаються як еталон. Але набагато частіше відбуваються підводні зсуви в дельтах річок, які не менш небезпечні. Землетрус може бути причиною зсуву та, наприклад, в Індонезії, де дуже велике шельфові опадонакопичення, зсувні цунамі особливо небезпечні, тому що трапляються регулярно, викликаючи локальні хвилі висотою понад 20 метрів.
Вулканічні виверження (близько 5% усіх цунамі). Великі підводні виверження мають такий ефект, що і землетруси. При сильних вулканічних вибухах утворюються не тільки хвилі від вибуху, але вода також заповнює порожнини від вивергнутися матеріал або навіть кальдери в результаті чого виникає довга хвиля. Класичний приклад - цунамі, що утворилося після виверження Кракатау в 1883 році. Величезні цунамі від вулкана Кракатау спостерігалися в гаванях всього світу і знищили в цілому 5000 кораблів, загинуло 36 тисяч чоловік.
Людська діяльність. У наше століття атомної енергії в людини в руках з'явився засіб викликати з власної волі, струсу, раніше доступні лише природі. У 1946 році США зробили в морської лагуни глибиною 60 м підводний атомний вибух з тротиловим еквівалентом 20 тис. тонн. Виникла при цьому хвиля на відстані 300 м від вибуху піднялася на висоту 28,6 м, а в 6,5 км від епіцентру ще сягала 1,8 м. Але для далекого розповсюдження хвилі потрібно витіснити або поглинути деякий об'єм води, і цунамі від підводних зсувів і вибухів завжди несуть локальний характер.
Тим не менше, якщо одночасно провести вибух декількох водневих бомб на дні океану, уздовж якої-небудь лінії, то не буде жодних теоретичних перешкод до виникнення телецунамі (наприклад, зробивши подібне у власних територіальних водах в районі Камчатки, можна залити Гаваї і Каліфорнію). В даний час будь-які підводні випробування атомної зброї заборонені серією міжнародних договорів.
Падіння метеорита або астероїда може викликати величезне цунамі, тому що, маючи величезну швидкість падіння, дані тіла мають також колосальну кінетичну енергію, яка буде передана воді, наслідком чого й буде хвиля. Так, падіння метеорита 65 мільйонів років тому теж викликало цунамі, відкладення якого знайдені на території штату Техас (про що йшлося у фільмі National Geographic).
Вітер може викликати великі хвилі (приблизно до 20 м), але такі хвилі не є цунамі, тому що вони короткоперіодние і не можуть викликати затоплення на березі. Однак можливо освіти метео-цунамі при різкій зміні тиску або при швидкому переміщенні аномалії атмосферного тиску. Таке явище спостерігається на Балеарські острови і називається Ріссага (en: Rissaga).
Ознаки появи цунамі
Раптовий швидкий відхід води від берега на значну відстань і осушення дна, при цьому змовкає шум прибою. Чим далі відступило море, тим вище можуть бути хвилі цунамі. Люди, що знаходяться на березі, що не знають про небезпеку, можуть залишитися з цікавості або для збирання риби.
Тим не менше, ця ознака не є необхідним.
Землетрус. Епіцентр землетрусу знаходиться, як правило, в океані. На березі землетрус зазвичай набагато слабкіше, а часто його немає взагалі. У цунаміопасних регіонах є правило, що якщо відчувається землетрус, то краще піти далі від берега і при цьому забратися на пагорб, таким чином заздалегідь підготуватися до приходу хвилі.
Незвичайний дрейф льоду та інших плаваючих предметів, утворення тріщин в припав.
Величезні взброси у крайок нерухомого льоду і рифів, освіта штовханини, течій.
Може бути незрозумілим, чому цунамі висотою кілька метрів виявилося катастрофічним, у той час, як хвилі тієї ж висоти, що виникли під час шторму, до жертв і руйнувань не приводять? Можна назвати декілька чинників, які призводять до катастрофічних наслідком:
Висота хвилі біля берега в разі цунамі, взагалі кажучи, не є визначальним фактором. Залежно від конфігурації дна біля берега, явище цунамі може пройти зовсім без хвилі, у звичайному розумінні, а як серія стрімких припливів і відливів, що також може привести до жертв і руйнувань.
Під час шторму в рух приходить лише приповерхневих шар води, під час цунамі - вся товща. І на берег при цунамі вихлюпуються набагато б о льшіе маси води.
Швидкість хвиль цунамі, навіть біля берега, перевищує швидкість вітрових хвиль. Кінетична енергія у хвиль цунамі більше.
Цунамі, як правило, породжує не одну, а кілька хвиль. Перша хвиля, не обов'язково найбільша, змочує поверхню, зменшуючи опір для подальших хвиль.
При штормі хвилювання наростає поступово, люди зазвичай встигають відійти на безпечну відстань до приходу великих хвиль. Цунамі приходить раптово.
У перекладі з японської, цунамі - "хвиля, заливаються гавань". Сила цунамі може зрости в гавані - там, де вітрові хвилі послаблюються, а отже, житлові споруди можуть стояти біля самого берега.
Відсутність у населення елементарних знань про можливу небезпеку. Так, під час цунамі 2004 року, коли море відступило від берега, багато місцевих жителів залишалися на березі - з цікавості або з бажання зібрати не встигла піти рибу. Крім того, після першої хвилі багато поверталися до своїх домівок - оцінити збиток, або намагатися знайти близьких, не знаючи про подальші хвилях.
Система оповіщення про цунамі, хоча й існує в природі, є не скрізь, і працює не завжди.

Моделювання цунамі



Щоб уявити собі, що таке цунамі, не обов'язково куди-небудь їхати. Жителям Москви досить влітку відвідати будь-яке підмосковне водосховище, де ходить ракета. Головна відмінність цунамі від всіх інших хвиль (вітрових, корабельних, від кинутого каменя) - при цунамі приходить в рух вся товща води, а не її приповерхневих шар. Коли судно на підводних крилах тихенько підходить до причалу, де відносно дрібно, підводне крило повністю знаходиться під водою, і в рух приходить вся маса води, від дна до поверхні. Швидкість хвилі, пораждаемой підводним крилом, більше швидкості інших корабельних хвиль, тому ця хвиля приходить до берега перший. Ця хвиля дуже невисока, але дуже довга. Виглядає це так: вода з водосховища як би вихлюпується на пляж, на два-три метри, потім відступає, після чого йдуть звичайні корабельні хвилі. Якісно перша хвиля і є цунамі. Явище частково зберігається і в тому випадку, коли судно пливе далеко від берега, там, де глибоко.


Системи попередження цунамі



Системи попередження цунамі будуються головним чином на обробці сейсмічної інформації. Якщо землетрус має магнітуду більше 7.0 (в пресі це називають балами за шкалою Ріхтера) і епіцентр розташований під водою, то подається попередження про цунамі. Залежно від регіону і заселеності берегів умови вироблення сигналу тривоги можуть бути різними. Друга можливість попередження про цунамі це попередження «за фактом» - спосіб більш надійний, тому що практично відсутні помилкові тривоги, але часто таке попередження може бути вироблено занадто пізно. Попередження за фактом корисно для телецунамі - глобальних цунамі, які впливають на весь океан і приходять на інші кордони океану через кілька годин. Так індонезійське цунамі в грудні 2004 року для Африки є телецунамі. Класичним випадком є Алеутські цунамі - після сильного запліску на Алеути можна очікувати істотний запліску на Гавайських островах.


Для виявлення хвиль цунамі у відкритому океані використовуються придонні датчики гідростатичного тиску. Система попередження, які містять багато таких датчиках з супутниковим зв'язком з приповерхневого буя, розроблена в США, називається DART (en: Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis). Виявивши реальну хвилю тим або іншим чином, можна досить точно визначити час її прибуття в різні населені пункти.


Суттєвим моментом системи попередження є поширення актуальної інформації серед населення. Дуже важливо, щоб населення являло собою, яку загрозу несе з собою цунамі. Японці мають безліч освітніх програм з природних катастроф, а в Індонезії населення в основному було не знайомо з цунамі, що і стало основною причиною великої кількості жертв. Також важливе значення має законодавча база щодо забудови прибережної зони.