Верхом на волне прилива

Контр-адмирал ВМС США Л Дж Биллингс
(Отрывок из журнала "Нэшнл джиографик", январь 1915 г.)

Данная статья преследует цель познакомить читателей с незабываемым эпизодом, связанным с одним землетрясением, происшедшим сравнительно недавно, во время которого военный корабль США был снесен на гребне волны цунами на расстояние 5 миль вдоль побережья и выброшен совершенно невредимым на сушу на 2 мили от берега в 100 футах от горной системы Анды в Южной Америке.

В 1868 году меня назначили служить на корабль ВМС США "Уотери", выполнявший в то время задание в южных водах Тихого океана. Это был один из типов кораблей, построенных в конце Гражданской войны в США для плавания вверх по узким извилистым южным рекам. Этот корабль называли "двойной плоскодонкой", потому что на каждом конце его было по рулю, и он имел совершенно плоское дно: такая конструкция, хотя и не улучшала мореходные качества, позволяла иметь на борту артиллерийскую батарею и большую команду а, в конечном итоге, спасла наши жизни во время катастрофы, которую нам вскоре пришлось пережить.

В августе 1868 года мы спокойно стояли на якоре недалеко от прелестного перуанского (теперь чилийского) городка Арика; ранее мы отбуксировали старое американское судно "Фредония" с провиантом, что было необходимо для борьбы с опасностью желтой лихорадки, а затем покинули город Кальяо и Лиму. А 8 августа 1868 года как гром среди ясного неба на нас обрушилось ужасное бедствие, которое принесло всем нам много страданий и вызвало большие разрушения. Около 4 часов пополудни я сидел в каюте с нашим командиром: внезапно мы были напуганы страшным сотрясением корабля - как будто отдавали якорь. Зная, что этого не могло быть, мы выбежали на палубу. Когда мы посмотрели в направлении берега, наше внимание тотчас же привлекла огромная туча пыли, быстро приближающаяся с юго-востока, а ужасающий грохот все нарастал, и перед нашим изумленным взором раскачивались холмы, а земля колебалась и раскачивалась как волны в штормовом море.

Туча окутала город Арику. В тот же момент через непроницаемую пелену раздались крики о помощи, грохот падающих домов и тысячи звуков катастрофического бедствия: а в это время корабль раскачивало, как будто его схватила в железные тиски огромная рука. Затем туча исчезла. Когда пыль медленно осела, мы протерли глаза и посмотрели на берег раз и еще раз, думая, что наши глаза нас подводят: там, где еще несколько минут назад был счастливый процветающий город, полный жизни и энергии, мы увидели всего лишь груду разбросанных развалин; едва ли остался стоять хоть один дом; не было ни одного не разрушенного дома; улицы были завалены обломками, через которые отчаянно пробирались легко раненные, а другие несчастные жертвы оказались погребены под руинами своих некогда счастливых домов; а в это время стоны, плач и крики о помощи сотрясали воздух.

Над всем этим ужасом безжалостно сияло яркое солнце на безоблачном небе; морские волны катились к берегу с таким же постоянством, как и раньше. Как долго это продолжалось? Никто не обратил внимание на время. Еще были свежи в памяти воспоминания о приливной волне, последовавшей за землетрясением в Санта-Круз и посадившей на мель посреди улицы один из самых величественных сторожевых кораблей "Мононгахела", поэтому мы с тревогой всматривались в море в поисках любого необычного явления, предвещающего приближение этого ужасного сопутствующего явления; но все было так же спокойно и безмятежно, как и раньше. Однако наш предусмотрительный командир отдал необходимые приказания, чтобы подготовиться к худшему. Были опушены дополнительные якоря, тюки задраены, орудия закреплены, леерные устройства, эти спасательные канаты, были закреплены по всей длине корабля, и в течение нескольких минут все пришло в организованное движение, которое обычно царит на военном корабле с хорошей дисциплиной при подготовке к боевым действиям.

Когда рук много, работа спорится; и через несколько мгновений мы подготовились к любым чрезвычайным обстоятельствам

Снова взглянув в сторону берега, мы увидели, что уцелевшие люди заполнили побережье и толпились на небольшом пирсе, обращаясь к морякам и умоляя их помочь вытащить их близких из-под завалов и перенести их на кажущиеся безопасными суда; так спокойно стоящими на якорях. Мы больше не могли оставаться безучастными свидетелями, и был отдан приказ подготовить группу из 40 матросов для высадки на берег вместе с лопатами и другим необходимым инвентарем. Легкая быстроходная шлюпка с двумя рядами весел и командой из 13 человек сразу же отплыла в направлении берега. Достигнув берега, команда высадилась, а в шлюпке, как обычно, остался только один человек - ответственный за шлюпку.

И тут наше внимание было отвлечено от формирования рабочей группы резким шумом. Посмотрев на берег, мы, к своему ужасу, увидели воду там, где только минуту назад все пространство пирса было заполнено массой людей. Все моментально исчезло. Среди обломков мы увидели нашу шлюпку с оставшимся там матросом. Ее несло неудержимой приливной волной по направлению к парапету набережной Морро, а храбрый моряк изо всех сил пытался идти навстречу потоку. Осознав, что его усилия напрасны и его ждет неминуемая смерть, он бросил ставшее бесполезным весло и, побежав по направлению к корме к банке рулевого, схватил флаг и размахивал им в знак прощания с товарищами по кораблю; в это время шлюпка навечно погрузилась в пену у безжалостных скал подножия Анд. Так в тот роковой день "Уотери" потерял единственного члена своей команды из 235 человек.

Вот тут то и начались наши настоящие беды. Мы были напутаны ужасным шумом на берегу, как будто началась артиллерийская канонада, продолжавшаяся несколько минут. И опять сотрясающаяся земля раскачивалась из стороны в сторону, но на этот раз море отступило, а суда остались на мели. Насколько простирался наш взор в сторону моря, мы видели каменистое морское дно, никогда прежде не открытое взору человека, где рыбы и морские глубоководные твари бились, оставшись без воды. Суда с закругленным днищем и килем накренились на 90 0С, в то время как "Уотери" спокойно стоял на своем плоском днище: и когда пришла: нет, не волна, а скорее чудовищный прилив и вернулось море, смывая и вновь и вновь переворачивая несчастные соседние суда (некоторые так и остались опрокинутыми вверх днищем, а другие превратились в груды обломков), наш "Уотери" легко поднялся в бурных водах неповрежденным. С этого момента казалось, что море поступает против всех законов природы. Течения были направлены в разные стороны и нас носило туда и сюда с такой скоростью, которую мы не смогли бы развить, даже спасая свои жизни. Через неодинаковые промежутки времени подземные толчки повторялись, но ни один из них не был таким сильным и долгим, как первый.

Напротив Морро, на небольшом удалении на несколько футов над водой возвышался небольшой каменистый островок, на котором в свое время перуанцы вырубили в скале форт и установили там 15-дюймовые орудия. В гарнизоне насчитывалось около 100 человек. Мы находились всего лишь на небольшом расстоянии от этого форта и боялись, что нас бросит на его каменистые скалы. Вдруг неожиданно мы увидели, как этот островок исчез под водой. Трудно сказать, погрузился ли он в воду или же поднялась вода. Ясно только, что он исчез. И когда он снова появился через несколько мгновений, подобно огромному киту, там уже не было не только несчастных солдат гарнизона, но также орудий и лафетов.

Представьте себе, если это возможно, как могла вода поднять эти огромные массы металла, весящие много тонн и не удержавшиеся в месте крепления, и опрокинуть их с парапета высотой 8 футов. Объяснить это просто невозможно. До землетрясения в Арике, на удобном расстоянии между Кальяо и Вальпараисо, располагались одни из самых лучших и современных по тем временам механических мастерских, в которых было много тяжелых и хорошо закрепленных на бетонном фундаменте станков. Там было несколько локомотивов, вагонов и много тяжелых болванок железа. Все это исчезло, не оставив и следа. Кажется невероятным, что их снесло в море, но с уверенностью можно сказать, что на берегу их не было обнаружено.

Уже стемнело, и мы не знали, где мы находимся, а отсутствие привычного маяка и береговых огней способствовало неразберихе. Около 8.30 вечера наблюдатель вызвал палубу и доложил о приближении мощной волны. Мы увидели со стороны моря сначала узкую фосфоресцирующую полосу света, которая неясно вырисовывалась все выше и выше, пока стало казаться, что она касается неба; ее гребень, увенчанный мертвым фосфоресцирующим светом, освещал зловещие массы воды внизу. С оглушительным ревом тысяч мощных волн, объединенных в одну, ужасающая приливная волна, наконец, достигла нас. Это был наихудший момент из всего пережитого до этого. Прикованные к месту, не в силах что-либо сделать для своего спасения, несмотря на всю нашу подготовку, мы могли лишь наблюдать, как приближается чудовищная волна, идущая на нас сокрушительной стеной. Нельзя было даже вообразить, что корабль сможет выдержать такие массы воды. Все, что нам оставалось делать, это ухватиться покрепче за спасательный леер и ожидать приближения катастрофы.

С грохотом волна обрушилась на наш доблестный корабль, и он глубоко погрузился в полутвердую массу из песка и воды. На какое-то время, показавшееся вечностью, мы оказались затопленными; затем, скрипя всеми шпангоутами и балками, этот крепкий старикан "Уотери" с трудом всплыл на поверхность, а его задыхающаяся команда все еще цеплялась за спасательный леер: несколько человек были серьезно ранены, другие получили ушибы и травмы; к счастью, убитых не было и ни один человек не пропал без вести. Нам это показалось тогда чудом, а теперь по прошествии многих лет, когда я мысленно возвращаюсь к прошлому, мне это кажется еще более удивительным и невероятным.

Несомненно, нашим спасением мы обязаны конструкции корабля. В течение какого-то времени корабль продолжало нести на гребне волны, но постепенно качка прекратилась, и, опустив фонарь за борт, мы обнаружили, что мы находимся на берегу, но не знали, где именно. Еще какое-то время вокруг нас плескались небольшие волны, но и они вскоре утихли. Мы находились в жилых помещениях, но когда корабль стал неподвижным и ничего нового не произошло, была получена команда "Отбой", а затем долгожданная команда "Всем спать". Моряки, свободные от вахты, мирно отправились спать через вновь отдраенные люки и открытые перегородки на промокшую жилую палубу.

Утреннее солнце осветило сцену такого разрушения, какое трудно себе представить. Мы находились на мели, на высоком сухом месте возле небольшого залива, точнее извилины в береговой линии. Наш корабль отнесло приблизительно на 3 мили вверх вдоль береговой линии и выбросило почти на 2 мили вглубь на сушу. Волна перенесла нас над песчаными дюнами, окаймляющими океан, через долину, над железной дорогой и выбросила на побережье у подножия горного хребта Анд. На почти отвесном склоне горы наш штурман обнаружил следы приливной волны и после замера оказалось, что высота волны была 47 футов без учета ее гребня. Если бы волна пронесла нас еще на 200 футов дальше, нас бы наверняка разбило на куски о склон горы.

Недалеко от нас мы обнаружили обломки большого английского барка "Чанаселия"; одна из якорных цепей обвилась вокруг судна столько раз, насколько хватило ее длины, что свидетельствовало о том, что судно много раз переворачивалось, немного ближе к морю лежал перуанский корабль "Америка" на скуловой части корпуса; а на песке были разбросаны самые разнообразные груды вещей, при виде которых возрадовалось бы сердце грабителя разбитых судов: рояли, тюки шелка, бочонки бренди, мебель, одежда, оружие; там было все, что только можно представить. Подземные толчки повторялись с различными интервалами, но ни один из них не был таким сильным и длительным, как первый, однако некоторые толчки были такой силы, что "Уотери" дребезжал, как старый чайник; мы на время покидали корабль и располагались на довольно большом плато высотой около 100 футов, возвышающемся над судном и обломками. Отсюда нам представилась возможность увидеть ужасные последствия землетрясения на суше. В некоторых местах мы обнаружили огромные разрывы в земле, многие из которых были шириной более 100 футов, а глубину их не было видно; в других же местах были небольшие трещины. Некоторые из них стали могилами для убегавших жителей. Я вспоминаю, что в одном месте мы обнаружили тело женщины, сидящей на лошади: земля разверзлась под ними, когда они пытались спастись бегством. В Арике мы нашли лишь руины и смерть. На том месте, где когда-то был красивый город, перед нами простиралась гладкая песчаная равнина.

ВЫВОДЫ

• Цунами - это серия океанских волн исключительно большой длины и периода, вызванных возмущениями, которые связаны с землетрясениями, происходящими под дном океана или возле него.
• Другими причинами цунами являются извержения вулканов под толщей воды, обвалы и техногенные воздействия, такие как подводные атомные взрывы.
• Скорость распространения волн цунами зависит от глубины воды
• Распространение волн цунами подвержено эффектам рефракции и дифракции волн.
• Волны цунами преобразуются при приближении к береговой линии под действием подводных рифов и хребтов, континентального шельфа, характера мысов, очертаний заливов и крутизны склонов берегов.
• Высота волн цунами различна в каждой точке побережья.
• Сферичность Земли приводит к схождению лучей волн от цунами, образованного в удаленной точке.
• Разрушения, вызываемые цунами, происходят в основном из-за динамического действия волны, затопления, размыва фундаментов зданий, мостов и дорог.
• Оперативной задачей Системы предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе является обнаружение и определение местоположения сильных землетрясений в Тихоокеанском регионе, и анализ данных о возможности возникновения цунами в результате этих землетрясений.

ВОПРОСЫ/ ЗАДАЧИ

1. Рассказать о цунами.
2. Объяснить, как возникают цунами.
3. Объяснить разницу между цунами, возникшим в результате обвала, и цунами, возникшим в результате землетрясения.
4. Описать процесс трансформации волны цунами по мере ее распространения от точки возникновения.
5. Рассказать о Системе предупреждения о цунами.

ГЛАВА 5

СЕЙСМИЧНОСТЬ РАЙОНОВ РОССИИ

Великий русский поэт А.С.Пушкин, который вряд ли имел личный опыт общения с землетрясениями и цунами, оставил нам поразительно яркое и точное описание проявлений подводного землетрясения.

От землетрясений и цунами больше всего страдают жители Дальневосточного региона России. Тихоокеанское побережье России находится в одной из самых "горячих" зон "огненного кольца". Здесь сходятся в тектонических битвах Тихоокеанская плита с Евро-Азиатской и Северо-Американской плитами. Здесь самая высокая плотность распределения действующих вулканов на Земле: на каждые 20 км побережья - один вулкан. Рай для вулканологов! Землетрясения здесь происходят не реже, чем в Японии или в Чили. Сейсмологи насчитывают обычно не менее 300 ощутимых землетрясений в год. Цунами рождаются в Курило-Камчатском желобе каждые 2-3 года, а сильные цунами, вызывающие значительные бедствия, возникают не реже, чем в 10-12 лет. Ученые установили, что повторяемость катастрофических цунами в одной и той же зоне этого региона составляет примерно 100 лет. Последнее катастрофическое цунами с высотой волны более 15 метров произошло вблизи Камчатки 5.11.1952 г.

Примерно с этого же времени (а точнее с 1959 г.) начала работать Служба предупреждения о цунами. В настоящее время станции цунами с круглосуточным дежурством специалистов работают в Петропавловске-Камчатском, Южно-Сахалинске, Владивостоке, Курильске. Сейсмостанции и пункты измерения уровня океана установлены и функционируют практически в каждом портовом городе побережья.

На карте сейсмического районирования России районы Камчатки, Сахалина и Курильских островов относятся к так называемой восьми- и девяти-балльной зоне. Это означает, что в этих районах интенсивность сотрясений может достигать 8 и даже 9 баллов. Соответствующими могут быть и разрушения при сильных землетрясениях. Поэтому строители обязаны возводить в этих районах здания усиленной конструкции.

К сейсмически активным районам России относится также Восточная Сибирь, где в Прибайкалье, Иркутской области и Бурятской Республике выделяют 7-9-балльные зоны.

Якутия, через которую проходит граница Евро-Азиатской и Северо-Американской плит, не только считается сейсмоактивной областью, но также является рекордсменом: здесь нередко происходят землетрясения с эпицентрами севернее 70° с.ш. Как известно сейсмологам, основная часть землетрясений на Земле происходит в районе экватора и в средних широтах, а в высоких широтах такие события регистрируются крайне редко. Среди других сейсмоактивных районов России следует отметить Кавказ, отроги Карпат, побережья Черного и Каспийского морей. Для этих районов характерны землетрясения с магнитудой 4-5. Однако за исторический период здесь отмечались и катастрофические землетрясения с магнитудой более 8,0. На побережье Черного моря обнаруживались и следы цунами. Казалось бы, жителям Москвы, Санкт-Петербурга и других городов, расположенных на Русской платформе, нет необходимости волноваться по поводу землетрясений. Однако, как выяснилось, знания из области сейсмологии и жизни Земли оказываются полезными и для жителей относительно "незыблемой тверди" платформ.

Сильное землетрясение в Румынии в 1977 году откликнулось в Москве сотрясениями с интенсивностью 4-5 баллов. При этом в верхних этажах больших домов, построенных в поймах рек, колебания достигали значительной интенсивности. Раскачивались висящие лампы, падали предметы и кресла перемещались по комнате из угла в угол. Так называемые "живые разломы", часто встречающиеся внутри плит, платформ и щитов, могут стать причиной серьезной катастрофы, если вблизи такого разлома окажется атомная электростанция или другой подобный объект. Поэтому знакомство с основами наук о Земле или с геонауками поможет любому человеку выбрать правильную стратегию поведения в чрезвычайной ситуации.

Следы древних цунами настораживают В последнее время ученью успешно разрабатывают методы реконструкции (восстановления) древних геофизических событий на Земле. Значительные успехи достигнуты в изучении палеоизвержений, палеоземлетрясений и палеоцунами. Так, на Камчатке обнаружены достоверные следы 20-и крупнейших эксплозивных (взрывных) извержений за последние 10 тысяч лет. Для каждого события установлены энергия, параметры и дата с точностью не хуже +/-40 лет. Раскопки прибрежного грунта на Тихоокеанском берегу Камчатки позволили обнаружить также следы более 50 сильнейших палеоцунами за последние 8 тысяч лет. Анализ этих материалов показал, что наиболее высокая сейсмическая и вулканическая активность приходилась на начало нашей эры, что соответствует возрасту 2000 лет назад. Затем сейсмоактивность снизилась до минимума к 1000 г. н.э. и последнюю тысячу лет неуклонно возрастает. Это может означать, что к рубежу 3-го тысячелетия сейсмическая активность Земли станет существенно больше, чем в предыдущие 1000 лет. Проблемы землетрясений и цунами особенно важны для Дальневосточного региона нашей страны. Там созданы соответствующие службы и в качестве приложения на следующей странице приводится памятка о цунами, выпущенная для жителей Камчатки.

Вулкан Толбачек, Камчатка

ПРИЛОЖЕНИЕ (из памятки для жителей Камчатки)

ЦУНАМИ

Цунами - это огромные морские волны, возникающие чаще всего в результате сильного подводного землетрясения, когда происходит быстрое изменение рельефа дна. Оно действует на воду, как огромный поршень, поднимая или опуская большие массы воды, которые, разбегаясь во все стороны, и образуют волны. Реже цунами возникает в результате извержения подводных или островных вулканов, при обрушении в воду больших масс земных пород и подводных оползнях.

В открытом океане волны цунами распространяются со скоростью до 1000 километров в час. Но там они очень пологие, так как длина волны (расстояние между гребнями) 100-300 километров, а высота от подошвы до вершины - всего несколько метров, и поэтому не опасны для судоходства. При выходе волн на мелководье, вблизи береговой черты, их скорость резко уменьшается до 50-100 километров в час, а высота увеличивается. У берега цунами может достигать нескольких десятков метров. Наиболее высокие волны, до 30-40 метров, образуются у крутых берегов, в клинообразных бухтах и у выдающихся далеко в океан мысов. Районы побережья с закрытыми бухтами являются менее опасными.

ЦУНАМИ НА КАМЧАТКЕ

Около 80 процентов сильнейших землетрясений мира происходит в бассейне Тихого океана. Поэтому тихоокеанское побережье Камчатки и Командорских островов наиболее подвержены воздействию цунами. Волны сюда подходят из цунамигенной зоны, которая расположена в Курило-Камчатском и Алеутском желобах, а также от удаленных землетрясений.

Первые сведения о цунами относятся к 17 октября 1737 года, а всего за последующие годы было отмечено 25 случаев цунами. Все они подходили к тихоокеанским берегам полуострова. У побережья Охотского моря цунами отмечено три раза, у беринговоморского - два раза.

В текущем столетии можно отметить три случая наиболее сильных цунами, принесших значительный материальный ущерб и человеческие жертвы.

14 апреля 1923 года в Камчатском заливе произошло сильное землетрясение. Через 15-20 минут после сотрясения земли к вершине залива подошла волна. На побережье были полностью разрушены два рыбозавода, пострадали постройки на Дембиевской косе и в поселке Усть-Камчатске, расположенном ближе к устью реки Камчатки, лед на реке был взломан на протяжении 7 километров. В 50 километрах к юго-западу от поселка наблюдалась максимальная высота подъема воды на побережье и была равна 20-30 метрам.

5 ноября 1952 года в 200 километрах к юго-востоку от г. Петропавловска-Камчатского произошло подводное землетрясение. Через 18-42 минуты после землетрясения к побережью Камчатки подошли волны цунами, высота которых составила 10-15 метров. Цунами причинило большой ущерб бывшим поселкам Семлячики, Кроноки, Налычево, Халактырка. На острове Парамушир почти полностью был смыт г. Северо-Курильск.

Цунами, возникшее 23 мая 1960 года у берегов Чили (Южная Америка), через 22-25 часов подошло к побережью Камчатки. Наибольший уровень подъема воды составил 6-7 метров. Были повреждены плавсредства в бухте Лаврова, в бухтах Вилючинской и Русской разрушены дома, смыты в море хозяйственные постройки.

В Авачинской бухте, вследствие узкого входа и обширной акватории, высота цунами не превышала 3 метров. При максимально возможном подъеме уровня - 5 метров цунами может проявить себя в виде затопления низменных участков побережья, повреждения гидротехнических сооружений и судов, стоящих у причалов.

На территории Халактырского пляжа (место отдыха горожан) максимальная высота подъема воды достигала 15 метров.

СИСТЕМА ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ О ЦУНАМИ

В системе предупреждения о цунами (СПЦ) в Тихом океане входят 25 государств, в том числе и Россия, прибрежные районы которых страдают от воздействия цунами.

Служба предупреждения о цунами Дальнего Востока является межрегиональной и состоит из трех региональных служб: Камчатской, Сахалинской областей и Приморского края. В Камчатской области предупреждение о цунами осуществляет станция цунами Камчатского территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и сейсмическая станция Института физики Земли АН России.

Тихоокеанский центр предупреждения о цунами (ТЦПЦ) расположен на Гавайских островах США в г. Гонолулу.