Морские гидрологические чрезвычайные ситуации

Наиболее опасное морское гидро­логическое явление (наводнение) природного происхождения – цунами, что в переводе с японского языка означает «высокая волна в заливе».

Цунами

Цунами – длиннопериодичные морские гравитационные волны, обладающие большой разрушительной силой.

Их возникновение связано с быстрыми и крупными возмущениями водной толщи, связанными с землетрясением (доля 85 %), извержений подводных вулканов, при подводных взрывах ядерных бомб, крупными подводными оползнями и обвалами, падением в океан гигантских метеоритов. Во время цунами переносят миллиарды тонн воды на 10–15 тыс. км. Волна распространяется в открытый океан со скоростью 700–800 км/ч, что соответствует скорости движения самолёта (Лобковский, 2005). При приближении к берегу под действием сил трения волна начинает терять скорость, но приобретает острую форму и увеличивает свою амплитуду до 10 м и более. И последняя стадия распространения цунами – накат волны на берег с образованием гребня, который опрокидывается, смывает и разрушает всё на своём пути, принося колоссальные разрушения на берегу. Это волны различной высоты, которым на побережье обычно предшествует отлив.

Подавляющее число цунами (более 90 %) зарегистрировано в зонах островных дуг и активных континентальных окраин, т.е., в тех участках земной коры, где происходят землетрясения, и выделяется более 85 % сейсмической энергии планеты. За 2 500 лет отмечены цунами только в Тихом (80 % случаев), Атлантическом океанах и Средиземном море. Цунами возникают, как правило, при подводных земле­трясениях с магнитудой более 7. Энергия цунами обычно со­ставляет 1–10 %энергии вызвавших их землетрясений. Всего, зарегистрировано 355 цунами. На долю Японии приходится 197 цунами, на Курилы и Камчатку – 14 цунами, из них только 4 можно считать сильными. Последнее сильнейшее цунами, охватившее 700-километровую зону Дальневосточного побережья, наблюдалось 5 ноября 1952 г., когда волны высотой до 10 м нанесли сильнейшее разрушение г. Северо-Курильску (вставка 14).

Разрушительная сила цунами зависит от интенсивности породившей её причины, расстояния места зарождения её от берега, изначальной высоты волны, особенностей рельефа на пути цунами и очертания береговой линии. Особенно опасны бухты, заливы и устья рек. Большая опасность цунами обусловлена тем, что этот процесс быстродействующий, носящий катастрофический характер, негативные последствия его действия распространяются на целые регионы. В масштабе всей Земли интервал повторения наиболее крупных цунами, по данным Д.В. Эйджера [], составляет в среднем 10 лет.

Силу цунами определяют по величине магнитуды, баллах (табл. ). Энергия цунами составляет около 1–18 % от вызвавшего его землетрясения, т.е. 10²³ эрг. Если прибрежная часть моря глубокая, то возможны катастрофические волны, еcли мелкая – то цунами теряет силу на подходе к берегу. В зависимости от рельефа дна высота волн может достигать 60 м (были случаи и 70 м и больше) и распространяться вглубь материка до 3 км. Уходя обратно в море, образуются сильные течения, которые могут унести в море людей, строение и др. Расчетное время подхода цунами к различным точкам может быть рассчитано по координатам землетрясения. Для Камчатки это время установлено около 40 мин.

Вставка 14.

Сильное цунами обрушилось на Курильские острова 5 ноября 1952 году. Очаг землетрясения был в пределах Курильского желоба. Население в городе Северо-Курильске проснулось от землетрясения: падала посуда, рушились печи. Люди выбежали на улицу. Вскоре все затихло. Люди начали возвращаться в дома, но опытные старожилы – бросились к горам. Через 45 мин послышался гул со стороны моря. От моря неслась 10-метровая стена воды. Наибольшую высоту она имела в районе центральной части города. Через 15 минут пришла вторая, еще более страшная волна. Пройдя весь город, она дошла до гор и начала скатываться обратно в море со страшным всасывающим звуком. Позади волны остались лишь фундаменты домов.

Май 1960 года. Всколыхнулось побережье Чили. Земля затряслась словно в сильном «припадке». Дыбилась и оседала почва. Местами сдвинулись горы. Это было землетрясение. Затем все затихло. Через несколько минут люди увидели, что море отходит от берега. Надвигалась более страшная беда. Люди ждали цунами. При Чилийском землетрясении на побережье накатилось несколько волн. Первая – «нежная» – около 5 м высотой, высокая вода простояла 5 минут, затем стала отступать. Вторая пришла через 20 минут: как гигантская рука, сминающая лист бумаги, она снесла все дома в городе. Море «высоко» стояло 15 минут, затем отступило, а третья волна пришла через 1 час. Она была еще выше. В Чили погибло около 2 тыс. человек. Через 6 часов волны цунами пересекли Тихий океан и достигли Японии – островов Хонсю и Хоккайдо. Там морским наводнением уничтожено 5 тыс. домов.

.1.1. Прогнозирование цунами

Для прогноза цунами используют геофизические методы, которыми предсказывают землетрясения и извержения вулканов, и, как их следствие, вероятность возникновения цунами. Известны природные признаки (предвестники) начала цунами: цунами:

– отлив в неурочное время (быстрое обнажение морского дна), длящийся до 30 мин;

– бегство диких и домашних животных с мест возможного затопления на возвышенность;

– громоподобный шум, слышный до подхода волн;

– высота и скорость распространения волны;

– сила распространяющихся волн при обрушивании их на побережье.

Число волн достигает семи интервалом в 1 ч и более, при этом вторая или третья волна бывает наиболее сильной и вызывает наиболее сильные разрушения. Основными характеристиками цунами являются:

– магнитуда;

– интенсивность волны;

– скорость движения волны.

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

Интенсивность цунами приближенно равна натурально­му логарифму от высоты (в метрах) подъема воды при цунами на конкретном участке побережья. Интенсивность цунами характеризует энергию, выделившуюся в конкретной точке, которая находится на любом расстоянии от источника.

Скорость движения волны цунами определяет время добегания волны от источника до побережья и в зависимости от глубины моря может быть от 100 до 1000км/ч. Для характеристики опасности цунами при­нимается шкала интенсивности

Таблица