Цунами

Высоты цунами

Диаграмма, показывающая несколько показателей для описания размера цунами, включая высоту, наводнение и разгон.

Для описания различных характеристик цунами с точки зрения их высоты используются несколько терминов:

• Амплитуда, высота волны или высота цунами: относится к высоте цунами относительно нормального уровня моря во время цунами, которое может быть приливным паводком или низким уровнем воды. Она отличается от высоты гребня до впадины, которая обычно используется для измерения других типов высоты волны.
• Высота наклона или высота затопления: высота, достигаемая цунами на земле над уровнем моря. Максимальная высота наклона означает максимальную высоту, достигаемую водой над уровнем моря, которая иногда указывается как максимальная высота, достигаемая цунами.
• Глубина потока: относится к высоте цунами над землей, независимо от высоты местности или уровня моря.
• (Максимальный) Уровень воды: максимальная высота над уровнем моря, если смотреть по следу или водной отметке. Отличается от максимальной высоты подъема в том смысле, что они не обязательно являются водяными знаками на линии / границе затопления.

Кто и как изучает это явление

Разрушающее действие цунами и его последствия столь огромны, что перед человечеством стала проблема найти эффективную защиту от этого бедствия.

Чудовищные массы воды, накатывающиеся на берег нельзя остановить никакими искусственными защитными сооружениями. Самой эффективной защитой в такой ситуации может быть только своевременная эвакуация людей из опасной зоны. Для этого необходим достаточно долгосрочный прогноз предстоящего бедствия. Этим занимаются сейсмологи в содружестве с учёными других специальностей (физиками, математиками и т. д.). Методы исследования включают:

• данные сейсмографов, регистрирующих подземные толчки;
• информацию, поставляемую датчиками, выносимыми в открытый океан;
• дистанционное измерение цунами из открытого космоса с помощью специальных спутников;

разработку моделей возникновения и распространения цунами при различных условиях.

Иногда цунами отождествляют с солитонами, поскольку оба эти явления имеют волновую природу. Но физика их возникновения очень отличается. Солитоны это одиночные волны, устрашающих размеров, встреча с которыми в открытом океане часто заканчивается трагически даже для крупных судов. Цунами — это целая серия волн, которые, приближаясь к береговой черте, приобретают вид почти отвесной стены, высотой до нескольких до десятков метров.

Сейчас создается единая база данных о цунами в мировом океане, которая должна помочь в вопросе прогнозирования этих убийственных волн.

Что делать при наступлении цунами.

Цунамиопасными считаются участки  вдоль берега моря, морских заливов, гаваней, высота которых не превышает 15 метров над уровнем моря. А если ожидаются цунами местного характера — то  участки с высотой менее 30 метров.

Находясь в таких районах следует заранее продумать последовательность своих действий при наступлении опасности.

Надо позаботиться о том, чтобы документы, необходимый минимум вещей и продуктов всегда были под рукой.

Следует оговорить с членами семьи место встречи после бедствия, обдумать пути эвакуации  из опасной прибрежной зоны или наметить места для спасения при невозможности эвакуации. Это могут быть местные возвышенности или высокие капитальные строения. Двигаться к ним надо кратчайшим путем, избегая низменных мест. Безопасным считается расстояние 2-3 км. от берега.

Помните, что при наблюдении предвестников цунами, подземных толчков или поступлении предупреждений о местных цунами время для спасения может измеряться минутами.

Возникновение отдаленных цунами фиксируется системами предупреждения и прогноз сообщается по радио и телевидению. Таким сообщениям предшествуют звуки сирен.

Количество, высоту волн, а также интервал между ними прогнозировать невозможно. Поэтому после каждой волны к берегу в течении 2х-3х часов приближаться опасно. Промежуток между волнами целесообразно использовать для подыскания наиболее безопасного места.

Любое землетрясение, ощущаемое на берегу моря, следует считать цунамиопасным.

Нельзя приближаться к берегу чтобы посмотреть на цунами. Считается, что если вы увидели волну и находитесь на низменном месте — спасаться уже поздно.

Соблюдение этих простейших правил поведения, знание предвестников цунами могло-бы уменьшить количество жертв цунами в Индийском океане в 2004 году. Ведь по словам очевидцев (это видно и на отснятых видео) многие люди  такой предвестник цунами как отлив перед приходом волны использовали для прогулок по морскому дну и сбора морских животных. (фото)

При правильном поведении количество спасшихся людей могло-бы достигнуть десятков тысяч.

Знание причин возникновения цунами, а также путей уменьшения ущерба от последствий цунами однажды может помочь вам спасти свою жизнь, жизнь ваших близких и имущество.

Цунами видео. ( Япония, Фукусима, 2011 г. Землетрясение магнитудой 6,6 по шкале Рихтера )

Урок 18Цунами и их характеристика

Цунами

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.

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 м3 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.

Кацусика ХокусайБольшая волна в Канагаве1823 — 1831

Следующая страница Интенсивность цунами

Что делать при наступлении цунами?

Главное, что нужно сделать после оповещения о приближающемся цунами – среагировать максимально быстро, следуя некоторым правилам. В первую очередь необходимо выполнить следующее:

• не паниковать;
• объективно оценить ситуацию;
• выйти из здания, предварительно выключив электроэнергию и газ;
• покинуть береговую линию и не приближаться к берегу ближе, чем на 3-4 км (предпочтительнее возвышенные участки).

Возможны ситуации, когда имеются предвестники цунами (землетрясения, отливы и т.п.), но официальное оповещение не поступает. В таком случае лучше действовать на опережение.

Людям, которые живут в потенциально опасных зонах, следует заранее составить план действий на случай бедствия и неукоснительно его придерживаться. Необходимо предупредить других о надвигающейся стихии.

Предупреждение о возможности цунами

Если время и текущие условия позволяют, рекомендуется взять документы, другие ценные вещи, воду, сухую одежду и упаковать все это в водонепроницаемый пакет. Волны можно переждать на высоте не менее 40 м.

Цунами иногда настигает совершенно внезапно. В таком случае времени на вышеописанные действия может просто не хватить. Оказавшись на берегу в самом эпицентре природного явления, следует отыскать максимально крепкую конструкцию или дерево и крепко ухватиться за него (чтобы не оказаться в толще воде).

Если волны настигли в здании, необходимо перейти на верхний этаж и отыскать укрытие. Подходящие варианты – комнаты без окон, дверные проемы, углы.

Тем, кто оказался в воде, рекомендуется выполнять следующие действия:

• избавиться от обуви и тяжелой одежды;
• сгруппироваться;
• отыскать крупный, надежный предмет и зацепиться за него.

Важно не возвращаться к берегу сразу после первой волны. Цунами зачастую надвигаются в виде второй, третьей и последующих волн с еще большей силой

Как только появляется сообщение о том, что угроза миновала, начинается проверка уцелевших зданий.

Что делать при наступлении цунами

При оповещении о надвигающейся опасности на реагирование остаётся совсем немного времени — от нескольких минут до получаса. Поэтому действовать нужно быстро и осмысленно. От соблюдения правил поведения при цунами зависит жизнь и здоровье.

Рекомендации по безопасности на случай приближения гигантской волны:

• оценить обстановку;
• не допускать паники;
• удалиться от берега на максимальное расстояние (3–4 км) или переместиться на возвышенное место;
• покинуть помещение, отключить газ, электроэнергию.

Если оповещения не было, то берег покидают после чувствительного подземного толчка или сильного отлива. Главное — соблюдать план действий, вести себя спокойно, не создавая суеты. Нужно сообщить о приближении катастрофы соседям. Если позволяет время — взять с собой комплект сухой одежды, питьевую воду, упаковать все в герметичный пакет. Необходимо найти место не ниже 40 метров над уровнем моря, чтобы переждать волны.

Что делать во время цунами тем, кто не успел удалиться от берега? Надо найти дерево с мощным стволом или любую прочную конструкцию и уцепиться за нее руками, чтобы избежать смывания водой в океан.

Находящимся в квартирах при недостатке времени на выход из дома рекомендуется подняться на верхние этажи и встать у перекрытий капитальных стен. Безопасными считаются проёмы дверей, углы, помещения без окон.

Действия во время цунами, если всё-таки накрыло водой:

1. освободиться от одежды и обуви;
2. чтобы выжить и не пострадать от быстро проплывающих рядом обломков нужно прижать голову к шее, сгруппироваться;
3. вынырнув, попытаться зацепиться за крупный предмет, находящийся рядом.

После первой волны возвращаться на берег не следует, так как с большой вероятностью за ней последуют вторая, третья и т.д., несущие наибольшую опасность.

После цунами, когда прозвучит сигнал отбоя тревоги, проверяют целостность жилища, соблюдая осторожность. Если нарушена целостность несущих конструкций, в квартиру входить опасно. Чтобы не наступить на оборванные провода, внимательно смотрят под ноги

Перед тем, как зажечь открытый огонь, убеждаются в отсутствии газовых утечек

Чтобы не наступить на оборванные провода, внимательно смотрят под ноги. Перед тем, как зажечь открытый огонь, убеждаются в отсутствии газовых утечек.

Позже, для смягчения катастрофических последствий, присоединяются к группам, занятым поиском без вести пропавших, оказывают первую медицинскую помощь пострадавшим.

Меры защиты

Разработка мероприятий по защите населения и внедрение их в жизнь способны снизить разрушительные последствия от водной стихии, уменьшить количество погибших людей.

Способы защиты от цунами включают:

1. Краткосрочное и долгосрочное прогнозирование на основе постоянного мониторинга сейсмической опасности.
2. Разработку системы своевременного оповещения. При этом задействуется радио, телевидение, используются сирены.
3. Строительство инженерных гидротехнических сооружений — волноломов, дамб, молов.
4. Проектирование причалов с учетом давления водной толщи при цунами.
5. Прекращение возведения зданий на опасных побережьях.
6. Проведение учений местных жителей с утверждением маршрута отступления от береговой линии и с подготовкой мест для эвакуации на возвышенных участках.
7. Выполнение противопожарных мероприятий.
8. Лесопосадки, как защита грунта от размывания.
9. Выход судов, стоящих у причальной стенки или на рейде, в открытое море.

Только выполнение комплекса мероприятий способно снизить ущерб от разрушений, защитить население от такой смертельной опасности, как цунами.

Из-за густонаселённости и островного расположения территории некоторых стран не всегда возможен перенос строительства подальше от берега. В этом случае возводят здания из железобетона со стальным каркасом на сваях, расположенные фронтальной стороной вдоль направления волны. Такие сооружения легче справляются с гидродинамическим давлением.

Система предупреждения и признаки возникновения

Служба обнаружения цунами основывается на приеме и обработке сейсмической информации. Так, при магнитуде землетрясения от семи баллов, эпицентр которого находится под водой, объявляется предупреждение об опасности цунами. В систему входят:

• сети датчиков, непосредственно реагирующих на землетрясение;
• система коммуникаций, по которой предупреждается население опасных районов.

Сигнал предупреждения зависит от региона и плотности населения. Зачастую тревога объявляется, когда есть подтверждение наличия цунами, так как это считается более надежным способом оповещения. Но часто такие сообщения поступают слишком поздно.

Этот вид предупреждения считается полезным для телецунами, так как до отдаленных берегов оно доходит через несколько часов. Чтобы выявить появление стихии в открытом океане, применяются придонные датчики гидростатического давления.

Они связаны с поверхностным буем, который передает сигналы непосредственно на спутник. Такая система разработана в Соединенных Штатах и носит название DART. По ней с высокой точностью определяют прибытие волны к берегам. Основным моментом системы предупреждения считается своевременное оповещение жителей опасного региона.

В Японии существует ряд программ, где преподают местному населению правила поведения во время природных стихий, а в Индонезии такие учебные проекты отсутствуют, поэтому в 2004 году здесь было много жертв. Кроме того, большое значение имеет правильная застройка прибрежных районов. Основные признаки цунами:

• Резкий отход воды от берега. И чем дальше она отойдет, тем сильнее будет стихия. Люди, незнающие этой приметы, могут заинтересоваться ракушками и рыбами, которые остались на осушенном дне, не подозревая о приближении катастрофы. В это время следует как можно быстрее покинуть опасную зону.
• Слабые толчки на берегу говорят о землетрясении, происходящем в океане. Тогда следует отойти от берега или забраться как можно выше на холм.
• Странный дрейф ледяных кусков и других предметов, появление щелей в припае.
• Крупные взбросы у неподвижных льдов и рифов, образование заторов и течений.

Что делать, если «накрыло»

• Если вы находитесь в береговой зоне и почувствовали подземный толчок, в течение 15–20 минут покиньте берег.
• Если вы не почувствовали подземного толчка, о приближении цунами можно догадаться по сильному отливу.
• Пока цунами приближается, ни в коем случае не теряйте время попусту: не спускайтесь посмотреть на обнажившееся морское дно, не снимайте волну на камеру. Сразу ищите возвышенность не менее 40 метров в высоту, желательно предупреждая окружающих об опасности, не сея паники.
• Если вы находитесь в здании (например, в отеле) и времени на поиски возвышенности не осталось, поднимитесь на верхние этажи здания и забаррикадируйте окна и двери. Займите безопасное место: рядом с вами не должно быть потенциально опасных предметов (например, шкафов, которые могут упасть, или зеркал, которые могут разбиться).
• Если вам не удалось найти возвышенность, постарайтесь укрыться за любым значительным для воды препятствием (например, крепким высоким деревом или крупным камнем) и зацепиться за него, чтобы вас не унесло потоком воды в океан.
• Если цунами застало вас в открытом море (например, вы были на корабле и вас выбросило ударом волны в воду), не паникуйте, наберите воздуха, сгруппируйтесь и закройте голову руками. Вынырнув на поверхность, как можно быстрее избавьтесь от мокрой одежды и найдите любой предмет, за который можно зацепиться (в 2004 году в Тайланде один из выживших сумел выплыть, уцепившись за хвост крокодила, а другой – за питона).
• После того как стихия отбушевала, в течение 2–3 часов не возвращайтесь к морю: цунами – это серия волн.

Большая волна океана

Цунами — это длинные и высокие волны, появляющиеся в результате резкого смещения литосферных плит океанического дна во время подводных или прибрежных землетрясений (длина вала составляет от 150 до 300 км). В отличие от обыкновенных волн, появляющихся в результате воздействия на водную поверхность сильного ветра (например, шторма), волна цунами затрагивает воду от дна до поверхности океана, из-за чего даже невысоко поднятая вода нередко может привести к катастрофам.

Интересно, что для кораблей, находящихся в это время в океане, эти волны не опасны: большая часть взбудораженной воды находится в его недрах, глубина которых составляет несколько километров – а потому высота волн над поверхностью воды составляет от 0,1 до 5 метров. Приблизившись к побережью, тыльная часть волны догоняет переднюю, которая в это время слегка притормаживается, вырастает до высоты от 10 до 50 метров (чем глубже океан, тем больше вал) и на ней появляется гребень.

Следует учитывать, что наибольшую скорость надвигающийся вал развивает в Тихом океане (она составляет от 650 до 800 км/ч). Что касается средней скорости большинства волн, то она колеблется от 400 до 500 км/ч, но были зафиксированы случаи, когда они разгонялись до скорости в тысячу километров (скорость обычно увеличивается после прохождения волны над глубоководным желобом).

Что такое северное сияние?125724.836

Перед тем как обрушиться на побережье, вода внезапно и быстро отходит от линии берега, обнажая дно (чем дальше она отступила, тем выше будет волна). Если люди не знают о приближающейся стихии, они вместо того, чтобы как можно дальше уйти от берега, наоборот, бегут собирать ракушки или подбирать не успевшую уйти в море рыбу. А буквально через несколько минут прибывшая сюда на огромной скорости волна, не оставляет им на спасение ни малейшего шанса.

В конечном счете огромная масса воды затапливает всю прибрежную линию и уходит вглубь суши на расстояние от 2 до 4 км, разрушая постройки, дороги, причалы и приводит к гибели людей и животных. Перед валом, расчищающий путь воде, всегда идёт воздушная ударная волна, которая буквально взрывает оказавшиеся на её пути здания и сооружения.

Интересно, что это смертельно опасное явление природы состоит из нескольких валов, а первая волна является далеко не самой большой: она лишь смачивает побережье, уменьшая сопротивление для следующих за ней валов, которые нередко приходят не сразу, и с интервалом в два-три часа. Роковой ошибкой людей является их возвращение на берег после ухода первого наскока стихии.

Причины цунами

Причины возникновения цунами чаще всего природные, но бывают ещё техногенные и искусственные, т.е. спровоцированные деятельностью человека.

1. Подводные землетрясения. По статистике 85% цунами происходит благодаря подводным землетрясениям. В зонах соприкосновения литосферных плит земной коры происходит их столкновение и смещение относительно друг друга. Это приводит к изменению рельефа морского дна: одна его часть поднимается, а другая – опускается. Подземный толчок входит в резонанс с колебанием морской волны, вызывая поднятие морской толщи воды на значительную высоту. Не все подводные землетрясения приводят к цунами, а лишь те, которые имеют эпицентр, расположенный близко к поверхности морского дна. Определив мощность землетрясения, ученые могут с большой долей вероятности предсказать возможность цунами. Но прогнозы могут быть ошибочными.
2. Оползни. Землетрясения на суше и воде могут спровоцировать крупные оползни. При этом обрушаются огромные глыбы прибрежных и подземных скал, ледников. Они летят на большой скорости с высоты примерно 1 км. Особенно это опасно в заливах, бухтах, реках, когда обрушившиеся горные породы создают волну. Она достигает противоположного берега, разрушая человеческие постройки, унося жизни людей. В мире есть места, предрасположенные к такого рода регулярным цунами: Аляска, Китай, Индонезия.
3. Извержения вулканов. В мировом океане встречаются активные подводные вулканы, из которых периодически выливаются потоки лавы. Волны образуются как результат вулканического взрыва или после заполнения жерла большим объёмом морской воды. Потоки лавы прибрежных вулканов также могут спровоцировать сильное возмущение водных масс.
4. Падение космических тел. Цунами может вызвать больший метеорит, упавший в морскую пучину в 10-20 км от побережья. Диаметр космического тела должен составлять несколько сотен метров.
5. Техногенные катастрофы. Как правило они происходят из-за человеческой халатности или природного катаклизма. Это может быть взрыв на атомной электростанции, расположенной на морском побережье.
6. Искусственные факторы. Глубоководные ядерные испытания, взрывы нескольких водородных бомб одновременно вдоль одной линии рядом с берегом могут привести к возмущению толщи воды. Возникнет огромная искусственная волна, которая накроет близлежащие острова, побережье материков.

Причины возникновения цунами

Ученые разделяют несколько причин возникновения такого природного явления- как цунами. Главным образом цунами происходит от воздействия на дно моря или океана, в результате которых высвобождается сила, которая и образует движение всей толщи воды — т.е цунами.

Это такие природные явления как:

• — подводные землетрясения;
• — оползни;
• — подводные извержения вулканов;
• — падение большого небесного тела в океан или море (например тунгусский метеорит);
• — военные испытания (например испытания ядерного оружия в океане или море).

Как возникает цунами из-за землетрясений?

Большие волны образуются из-за смещения литосферных плит, тогда как сами плиты начинают двигаться в результате подводных землетрясений. Механизм образования волны в результате смещения литосферных плит таков: одна плита начинает заползать под другую, в результате образуется достаточно большая сила, которая поднимает вверх вторую литосферную плиту, это воздействие и приводит в движение и толщу воды.

Другие причины возникновения цунами

Следующей причиной возникновения таких волн как цунами — это оползни. Например, в у берегов Аляски произошёл большой оползень и большое количество льда и земных пород с огромной высоты рухнуло в воду, в результате образовалась большая и длинная волна. У берегов Аляски волна достигла высоту более 500 метров.

Цунами в результате извержения подводного вулкана образовываются примерно так же, как и при землетрясении. Так как в результате извержения вулкана, происходят взрывы, и когда они обладают большой силой, то они так же способы вызвать возникновение больших и длинных волн т.е цунами.

Последствия цунами.

Кроме гибели людей цунами вызывают затопления значительных прибрежных территорий и засоление почв, разрушение зданий и сооружений, размыв почвы, повреждение судов, пришвартованых у берега.

Чтобы уменьшить ущерб от последствий цунами строительство следует вести вне зоны их воздействия. Если это не возможно — строить здания так, чтобы они воспринимали удары своей короткой стороной, или располагать их на прочных колоннах. В этом случае волна свободно пройдет под зданием, не нанося ему ущерба.

При угрозе цунами суда, пришвартованные у берега, необходимо вывести в открытое море.