Крупнейшие цунами в мире. Самое большое цунами в мире и его высота

⁰

Волны-монстры, белые волны, волны-убийцы, блуждающие волны ― все это название одного страшного явления, которое может застать судно врасплох. TravelAsk расскажет о самых больших в мире волнах.

В чем особенность гигантских волн

Волны-убийцы принципиально отличаются от цунами (а о самых больших цунами мы тоже обязательно расскажем). Последние приходят в действие в результате стихийных географических бедствий: землетрясений или оползней. Гигантская же волна появляется внезапно, и ничто ее не предвещает.

И более того, они длительное время считались вымыслом. Их высоту и особенность динамики даже пытались высчитать математики. Однако причину возникновения гигантских волн так и не установили.

Впервые зафиксированная гигантская волна

Впервые зафиксировали такую аномалию 1 января 1995 года на нефтяной платформе «Дропнер» в Северном море у побережья Норвегии. Высота волны достигала 25,6 метра, ее так и прозвали ― волна Дропнера. В дальнейшем для проведения исследований были задействованы космические спутники. И в течение трех недель было зафиксировано еще 25 гигантских волн. В теории такие волны могут достигать 60 метров.

Самые высокие волны-убийцы в истории

Самая гигантская волна в истории была отмечена на территории течения Агульяс (Южная Африка) в 1933 году моряками с борта американского судна «Рамапо». Ее высота была 34 метра.

В средней Атлантике итальянский трансатлантический лайнер «Микеланджело» подвергся удару волны-убийцы в апреле 1966 года. В результате двух человек смыло в море, а 50 были ранены. Получил повреждения и сам корабль.

В сентябре 1995 года лайнер «Куин Элизабет-2» зафиксировал 29-метровую блуждающую волну в Северной Атлантике. Однако британское трансатлантическое судно оказалось не из робкого десятка: корабль попытался «оседлать» гиганта, появившегося прямо по курсу.

В 1980 году встреча с белой волной закончилась трагедией для английского сухогруза «Дербишир». Волна пробила главный грузовой люк и залила трюм. Погибли 44 человека. Это случилось у берегов Японии, судно пошло ко дну.

15 февраля 1982 года в Северной Атлантике огромная волна накрыла буровую платформу, принадлежавшую компании Mobil Oil. Она выбила окна и залила рубку управления. В результате платформа опрокинулась, погибли 84 члена экипажа. Это печальный рекорд на сегодняшний день по количеству погибших от волны-убийцы.

В 2000 году в Северной Атлантике британский круизный лайнер «Ориана» получил удар 21-метровой волны. Перед этим на лайнере был получен сигнал бедствия от яхты, пострадавшей из-за той же волны.

В 2001 году все в той же Северной Атлантике в роскошный туристический лайнер «Бремен» ударила волна-гигант. В результате было разбито окно на мостике, из-за этого судно в течение двух часов находилось в дрейфе.

Опасности на озерах

Бродячие волны могут появляться и на озерах. Так, на одном из Великих озер , Верхнем, встречаются Три Сестры ― это три гигантских волны, которые идут друг за другом. О них знали и древние индейские племена, жившие на этой территории. Правда, по легендам, волны появлялись из-за движения гигантского осетра, который жил на дне. Осетр так и не был обнаружен, но Три Сестры появляются тут и сейчас. В 1975 году сухогруз «Эдмунд Фицжеральд», длина которого составляла 222 метра, утонул именно из-за столкновения с этими волнами.

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.

Длиной волны именуется горизонтальное расстояние между двумя вершинами (гребнями) смежных волн. Средняя длина волны-убийцы может составлять от 150 до 300 км.
Высотой считается расстояние между гребнем и подошвой одной волны. Над центром возникновения цунами этот показатель может быть достаточно небольшим — от 1 до 5 метров.
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.

На страницах нашего сайта мы уже рассказывали об одном из опаснейших природных явлений - о землетрясениях: .

Эти колебания земной коры нередко порождают цунами, которые беспощадно разрушают постройки, дороги, причалы, приводя к гибели людей и животных.

Рассмотрим подробнее, что такое цунами, каковы причины их возникновения и вызываемые ими последствия.

Что такое цунами

Цунами - это высокие, длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу океанской или морской воды. Сам термин «цунами» японского происхождения. Дословный его перевод звучит так - «большая волна в гавани» и это не зря, поскольку во всей своей мощи они проявляются именно на побережье.

Порождаются цунами при резком вертикальном смещении литосферных плит, составляющих земную кору. Эти гигантские вибрации приводят в колебание всю толщу воды, создавая на её поверхности ряд чередующихся гребней и впадин. Причём в открытом океане эти волны достаточно безобидны. Их высота не превышает и одного метра, поскольку основная масса колеблющейся воды простирается под её поверхностью. Расстояние между гребнями (длина волны) достигает сотен километров. Скорость их распространения зависящая от глубины, колеблется в пределах от нескольких сот километров до 1000 км/час.

Приближаясь к берегу, скорость и длина волны начинает уменьшаться. Из-за торможения на мелководье каждая последующая волна нагоняет предыдущую, передавая ей свою энергию и увеличивая амплитуду .

Иногда их высота достигает 40–50 метров. Такая огромная масса воды, обрушившись на берег, за считанные секунды полностью опустошает прибрежную зону. Протяженность района разрушений вглубь территории в отдельных случаях может достичь 10 км!

Причины цунами

Связь между цунами и землетрясениями очевидна. Но всегда ли колебания земной коры порождают цунами? Нет, цунами порождаются лишь подводными землетрясениями с неглубоко расположенным очагом и магнитудой более 7. На их долю приходится около 85% всех волн цунами.

Среди других причин можно назвать:

Оползни. Нередко прослеживается целая цепочка природных катаклизмов – сдвиг литосферных плит приводит к землетрясению, оно порождает оползень, генерирующий цунами. Именно такая картина прослеживается в Индонезии, где оползневые цунами происходят достаточно часто.
Вулканические извержения вызывают до 5% всех цунами. При этом гигантские массы земли и камня, взметнувшиеся в небо, затем погружаются в воду. Огромная масса воды смещается. В образовавшуюся воронку устремляются океанские воды. Это дислокация порождает волну цунами. Примером катастрофы совершенно ужасающих масштабов является цунами от вулкана Каратау в 1883 году (также в Индонезии). Тогда 30 метровые волны привели к гибели на соседних островах около 300 городов и селений, а также 500 морских судов.

Несмотря на наличие у нашей планеты атмосферы, защищающей её от метеоритов, наиболее крупные «гости» из вселенной преодолевают её толщу. При приближении к Земле их скорость может достигать десятки километров в секунду. Если такой метеорит имеет достаточно большую массу и упадёт в океан, он неизбежно вызовет цунами.

Технический прогресс принёс в нашу жизнь не только комфорт, но и стал источником дополнительной опасности. Проводимые подземные испытания ядерного оружия, это еще одна причина появления волн цунами. Сознавая это, державы, обладающие таким оружием, заключили договор, запрещающий его испытание в атмосфере, космосе и в воде.

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.

Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя

Землетрясения сами по себе достаточно разрушающие и ужасные, но их последствия только усиливаются огромными волнами цунами, которые могут следовать за массивным сейсмическим волнением на дне океана. Часто, у прибрежных жителей есть только минуты, чтобы убежать к возвышенности, и любая задержка может вызвать колоссальные жертвы. В этой подборке Вы узнаете о самых мощных и разрушительных цунами в истории. За прошлые 50 лет наша способность исследовать и предсказывать цунами достигла новых высот, но они все равно оказались недостаточными, чтобы предотвратить масштабные разрушения.

10. Землетрясение и цунами на Аляске, 1964 год

27 марта 1964 была Великая пятница, но христианский день вероисповедания был прерван землетрясением в 9.2 балла - самым сильным, когда-либо зарегистрированным в североамериканской истории. Последующие цунами стерли западную североамериканскую береговую линию с лица земли (так же задев Гавайи и Японию), став причиной гибели 121 человека. Волны были зарегистрированы высотой до 30 метров, а 10-метровый цунами стер крошечную аляскинскую деревню Ченега.

9. Землетрясение Самоа и цунами, 2009

В 2009 самоанские Острова испытали землетрясение магнитудой 8.1 балла, в 7:00 29-ого сентября. Последовали цунами высотой до 15 метров, углубившиеся на мили внутрь страны, поглощая деревни и вызывая широкомасштабные разрушения. Погибло 189 человека, многие из них дети, но дальнейшей гибели людей избежали из-за Тихоокеанского Центра Предупреждения цунами, который дал людям время, чтобы эвакуироваться к возвышенности.

8. 1993 год, землетрясение Хоккайдо и цунами

12-ого июля 1993, в 80 милях от берега Хоккайдо, Япония, произошло землетрясение в 7.8 балла. Японские власти отреагировали быстро, выпуская предупреждение о цунами, но небольшой остров Окусири был вне зоны помощи. Уже спустя минуты после землетрясения, остров был накрыт гигантскими волнами - некоторые из которых достигли 30 метров в высоте. 197 жертв цунами из 250 были жителями Окусири. Хотя некоторые были спасены благодаря воспоминаниям о цунами 1983 года, который ударил по острову за 10 лет до этого, вызывая быструю эвакуацию.

7. 1979, землетрясение Тумако и цунами

В 8:00 12-ого декабря 1979, землетрясение величиной 7.9 балла началось неподалеку от Колумбии и Тихоокеанского побережья Эквадора. Цунами, который последовал, разрушил шесть рыбацких деревень и большую часть города Тумако, так же как нескольких других колумбийских прибрежных городов. 259 человек погибли, в то время как 798 были ранены, и 95 пропали без вести.

6. 2006 год, землетрясение и цунами на Яве

17-ого июля 2006 года морское дно около Явы сотрясло землетрясение магнитудой 7.7. Цунами 7 метров высотой врезался в индонезийское побережье, включая 100 миль побережья Явы, которая была удачно не задета цунами 2004 года. Волны проникли через более чем на милю внутрь страны, сравнивая с землей поселения и морской курорт Пангандаран. По крайней мере 668 человек погибли, 65 проали, и больше чем 9,000 потребовали медицинской помощи.

5. 1998, землетрясение Папуа-Новой Гвинеи и цунами

Землетрясение в 7 баллов ударило по северному побережью Папуа-Новой Гвинеи 17-го июля 1998, само по себе не вызвав сильного цунами. Однако, землетрясение вызвало большой подводный оползень, который в свою очередь произвел волны в 15 метров высотой. Когда цунами поразил побережье, он повлек по крайней мере 2,183 смертельных случая, 500 пропавших, и сделал приблизительно 10,000 жителей бездомными. Многочисленные деревни были сильно повреждены, в то время как другие, такие как Ароп и Варапу, были полностью уничтожены. Единственным положительным моментом было то, что это дало ученым ценное понимание угрозы подводных оползней и неожиданных цунами, которые они могут вызвать, что позволит спасти жизни в будущем.

4. 1976 год, землетрясение залива Моро и цунами

Ранним утром, 16-ого августа 1976, небольшой остров Минданао на Филиппинах был поражен землетрясением с силой, по крайней мере 7.9. Землетрясение вызвало огромный цунами, который врезался в 433 мили береговой линии, где жители не осознавали опасности и не успели скрыться на возвышенность. В целом, 5,000 человек погибли и еще 2,200 пропали без вести, 9,500 раненных и более чем 90,000 жителей остались без крова. Города и области всюду по Северной области Целебесского моря Филиппин были стерты с лица земли цунами, которое рассматривают среди худших стихийных бедствий в истории страны.

3. 1960, землетрясение Вальдивии и цунами

В 1960 мир испытал самое сильное землетрясение с начала отслеживания таких событий. 22-ого мая Большое чилийское Землетрясение в 9.5 балла началось у южного побережья центрального Чили, вызывая извержение вулкана и разрушительный цунами. В некоторых районах волны достигали 25 метров высотой, в то время как цунами также пронесся через Тихий океан, приблизительно через 15 часов после землетрясения ударив по Гавайям и убив 61 человека. Семь часов спустя волны поразили побережье Японии, вызвав гибель 142. В общей сложности 6,000 погибло.

2. Землетрясение Тохуку 2011 года и цунами

В то время как все цунами опасны, Цунами Тохуку 2011 года, который ударил по Японии, имеет одни из самых печальных последствий. 11-ого марта волны в 11 метров были зарегистрированы после 9.0 землетрясения, хотя некоторые отчеты упоминают ужасающие высоты до 40 метров с волнами, путешествующими на 6 миль внутрь страны, так же как колоссальной 30-метровой волной, которая врезалась в прибрежный город Офунато. Приблизительно 125,000 зданий были повреждены или разрушены, транспортная инфраструктура понесла тяжелые убытки. Приблизительно 25,000 человек погибло, цунами также повредили Атомную электростанцию Фукусима I, вызвав бедствие Международного Ядерного Масштаба. Полные последствия этого ядерного бедствия все еще неясны, но радиация была обнаружена в 200 милях от станции.

Вот несколько видео, на которых запечатлена разрушительная сила стихии:

1. 2004 год, землетрясение Индийского океана и цунами

Мир был ошеломлен смертельным цунами, который ударил по странам, окружающим Индийский океан 26 декабря 2004 года. Цунами был самым смертельным из когда-либо происходивших, с более чем 230,000 жертв, затрагивая людей в 14 странах, с наибольшим количеством пострадавших в Индонезии, Шри-Ланке, Индии и Таиланде. У сильного подводного землетрясения была величина до 9.3 баллов, а смертельные волны, которые оно вызвало, достигали 30 метров высотой. Массивные цунами затопили некоторые береговые линии уже через 15 минут, а некоторые спустя целых 7 часов после начального землетрясения. Несмотря на наличие времени, чтобы подготовиться к воздействию волн в некоторых местах, нехватка системы предупреждения о цунами в Индийском океане привела к тому, что большинство прибрежных зон было застигнуто врасплох. Однако некоторые места были спасены благодаря местным приметам и даже знанием детей, которые узнали о цунами в школе. С фотографиями последствий цунами на Суматре Вы можете ознакомиться в отдельной подборке.

Смотрите также видео:

Надпись (иероглифами), вырезанная в камне

26 декабря 2004 г. в Индийском океане вблизи о. Суматра произошло сильнейшее землетрясение и последующее цунами, приведшие к беспрецедентным в истории жертвам и разрушениям (более 260 тыс. жертв). Катастрофа носила глобальный характер: пострадали не только районы в непосредственной близости от эпицентра, но и участки побережья, удалённые от него на тысячи километров. Волны были зарегистрированы повсеместно – в Атлантике, Тихом океане, на побережье Антарктиды и т.д. Фактически мы оказались свидетелями катастрофы планетарного масштаба, стоящей в одном ряду с падением Тунгусского метеорита, взрывом вулкана Кракатау и др. Поисковые группы обнаружили участки побережья на юге Суматры, где высота наводнения достигала 35 м! Это выше 12-этажного дома.

Что же такое цунами? Слово это японского происхождения и означает большая волна. Япония является страной, наиболее часто подвергавшейся атакам этих чудовищных волн. Там, на берегу, можно встретить старинные каменные столбы с надписями, предупреждающими об опасности цунами.

Учитывая специфический характер поражающих факторов цунами, это стихийное бедствие можно отнести к одному из наиболее неотвратимых природных явлений. Чудовищные объёмы морской воды, накатывающие на берег, в большинстве случаев не могут быть остановлены искусственными защитными сооружениями. Высота наводнения порой превышает 10 м, а в некоторых зонах побережья (в области мелководного шельфа, в устьях рек и др.) волна приобретает форму бора (бурлящего водяного вала, водной стены). Двигаясь с огромной скоростью в глубь берега, этот вал воды аккумулирует колоссальную динамическую энергию, уничтожая на своём пути суда и строения (рис. 1).

Рис. 1. Волна в виде бора

Возникают такие волны в большинстве случаев в результате сильного подводного землетрясения. Однако известны случаи, когда цунами возникало в случае взрывов подводных вулканов, падений скал в воду, подводных оползней и др. На рис. 2 показаны различные механизмы возбуждения волн цунами: сейсмический, вулканический, оползневый, метеорологический. Что же объединяет все эти механизмы? Общим является эффект быстрого вытеснения значительных объёмов воды: в результате сейсмо-тектонического разлома дна, вулканического взрыва на дне океана, внедрения в воду огромных масс оползня, движущегося по наклонному дну, или резкого изменения атмосферного давления (водная поверхность испытывает внезапное воздействие атмосферы, например, во время грозового фронта).

Рис. 2. Различные механизмы возбуждения волн цунами

Волны цунами относятся к так называемым длинным волнам – расстояние от гребня к гребню (длина волны) значительно превосходит глубину океана. С точки зрения гидродинамики волны цунами близки по своей природе к приливам. Цунами и приливы отличаются от обычных ветровых (штормовых) волн и морской зыби. Ветровое волнение затрагивает лишь верхний слой океана, на глубине 50 м волнение уже не ощущается. А приливы и течения, вызванные волной цунами, вовлекают в движение всю водную массу – от дна до поверхности (рис. 3).

Рис. 3. Траектории частиц воды ветровых волн и волн цунами

Скорость распространения волны цунами определяется глубиной океана H и ускорением свободного падения g : . (К сожалению, вывод формулы для скорости длинных гравитационных поверхностных волн сложен для школы. Однако с помощью размерного анализа её можно вывести с точностью до константы. Если жидкость бесконечно глубокая, единственная величина, имеющая линейный размер, это длина волны . Другой физический параметр – это гравитационная постоянная g , обеспечивающая возвращающую силу при колебаниях частиц воды Других физических параметров, влияющих на скорость, нет. Тогда размерность скорости можно составить только из комбинации . Соответственно , или, в простом случае, (когда . Для неглубокой жидкости ~ H и формула сложнее, размерным анализом не обойтись. Стоит заметить, скорость длинных волн записывается почти так же, как скорость истечения жидкости из сосуда с дырочкой в дне, высота заполнения которого равна H : .)

При приближении к берегу глубина океана уменьшается, и волна замедляется. Кинетическая энергия частиц жидкости, распределённая по вертикали, сосредотачивается во всё меньшем столбе жидкости. Именно поэтому высота волны возрастает при приближении к берегу. Высота волны цунами в открытом океане обычно невелика – не более 1 м (рис. 4). Однако, приближаясь к берегу, гребень волны становится выше и круче, и наконец на мелководье происходит его обрушение и образуется бор.

Рис. 4. Схема образования и распространения волны цунами

В глубоком океане (H = 4000 м) скорость распространения волны огромна: (720 км/ч). Такова примерно скорость реактивного самолёта! Когда волна выходит на мелководье (H = 10 м), скорость снижается до «автомобильной», (36 км/ч), но при этом высота гребня может достигать 10 и более метров!

Специалисты службы оповещения о волнах цунами, получив сведения о сильном подводном землетрясении (положение эпицентра), рассчитывают время подхода волны к берегу по формуле , где x и y – координаты точки на карте глубин. На рис. 5 приведена такая карта Тихого океана, на которой нанесены изолинии времён добегания волны Шикотанского цунами 4 октября 1994 г. Видно, что волна достигла побережья самой южной части Южной Америки примерно за сутки. На основе таких расчётов принимается решение: необходимо ли эвакуировать население немедленно или есть время, чтобы подготовиться к нему.

Как и все виды волн (звук, свет, радиоволны), цунами испытывает затухание, отражение, преломление и рассеяние.

Рис. 5. Расчёт времен добегания волны Шикотанского цунами 4 октября 1994 г. Изолинии нанесены в часах. Эпицентр отмечен чёрным кружком

Затухание волн. В открытом океане с ровным дном энергия волны затухает как 1/r , где r – расстояние от источника. Соответственно амплитуда (высота) волны уменьшается как . Такое затухание иногда называют геометрическим расхождением. Кроме эффекта геометрического расхождения волна испытывает затухание за счёт рассеяния на неоднородностях рельефа дна.

Отражение. Отражение волны от крутого берега приводит к удвоению её амплитуды на берегу. Если амплитуда набегающей волны 5 м, то при отражении на линии берега высота составит 10 м. Коэффициент отражения от берега-стенки близок к 1. Однако, если берег покатый, при выходе волны на мелководье происходит обрушение гребня. Оказывается, когда высота волны a сравнима с глубиной воды H, разница между скоростями движения «подошвы» волны и её гребня становится существенной. Вершина волны, скорость движения которой равна , догоняет подошву, движущуюся со скоростью , что и вызывает обрушение (рис. 6). Естественно, после этого коэффициент отражения становится существенно меньше единицы. Волновая энергия в этом случае расходуется на трение в бурлящем потоке.

Рис. 6. Обрушение волны цунами при выходе на мелководье

Преломление. В роли коэффициента преломления для волн цунами выступает скорость . Чем меньше глубина воды, тем скорость распространения меньше. Соответственно «луч» цунами всегда загибается в сторону мелководья. Особенности топографии дна могут создавать дополнительные эффекты. На шельфе, глубина которого в среднем 200 м, могут образовываться так называемые «захваченные» волны. Если источник цунами находится в пределах протяжённого шельфа, часть лучей цунами не может покинуть мелководную часть и уйти в глубокий океан из-за эффекта полного внутреннего отражения (рис. 7).

Рис. 7. Схема образования захваченных и излучённых волн

Захваченные шельфом волны, распространяясь вдоль берега, практически не затухают. Такая особенность волнового поля называется волноводом. Явление волновода может возникать не только вблизи берега. Академик М.М.Лаврентьев показал, что цунами-волноводы могут образовываться и над подводными хребтами. При этом эффект полного внутреннего отражения проявляется справа и слева от оси хребта.

Цунамиопасные зоны. Наиболее часто цунами возникают в зонах высокой сейсмичности. К ним прежде всего относятся так называемые зоны субдукции или, иными словами, зоны сочленения океанической и материковой тектонических плит. На карте Тихого океана (рис. 8) хорошо видно, что сильнейшие землетрясения и цунами возникали в ХХ в. по периметру океана в окрестности континентального склона в океане. Согласно теории плитовой тектоники океанические плиты постоянно «раздвигаются» в обе стороны от срединного океанического хребта в направлении материка (рис. 9) со скоростью несколько сантиметров в год. Источником такого движения плит является постоянный выход наружу магмы из глубины Земли в районе срединных океанических хребтов. Сталкиваясь с материковой плитой, относительно тонкая океаническая плита погружается в глубь Земли. Постоянный «напор» океанической плиты постепенно приводит к накоплению энергии упругого сжатия в земной коре, которая в конце концов высвобождается в виде мощного землетрясения – возникает тектонический разлом. Часть дна вздымается вверх, а часть опускается. Это смещение может достигать нескольких метров и более, при этом горизонтальные размеры очага порой превышают 1000 км. Именно это внезапное смещение дна, образуемое при возникновении тектонического разлома земной коры, и формирует гигантские волны цунами в океане.

Рис. 8. Карта Тихого океана. Показаны очаги цунами в ХХ в.

Рис. 9. Тектоническая схема возникновения землетрясений в зоне субдукции

Основные зоны субдукции расположены по периметру Тихого и Атлантического океанов. Наиболее тектонически активные участки прилегают к побережьям Японии, Чили, Курильских островов, Камчатки, Алеутских островов, Аляски и Индонезии. Здесь скорость движения океанической плиты достигает 6–8 см/год. Как следствие время от времени здесь происходят мощные подводные землетрясения и цунами. Самое страшное цунами в нашей стране обрушилось на побережье Курильских островов и Камчатки 4 ноября 1952 г. в результате подводного землетрясения. Тогда был полностью смыт п. Северокурильск и погибли около 3000 человек. Последнее цунами произошло у берегов о. Шикотан 2 октября 1994 г. Никто не погиб, но на о. Кунашир были затоплены и смыты дома в низине, несколько рыбацких судов выбросило на берег.

Оценка энергии цунами. Попробуем оценить энергию, которую несут волны цунами. Во время землетрясения над очагом формируется начальное смещение поверхности океана. Мы можем считать, что вся энергия цунами в этот момент представлена в виде потенциальной энергии поднятия столба жидкости над очагом. Обозначим среднюю высоту смещения поверхности океана через a . Тогда потенциальная энергия выразится формулой , где – плотность воды, а S – площадь очага. Размеры источника возьмём 100 . 1000 км . км – это типично для мощных землетрясений. Для источника со средней высотой смещения поверхности a = 0,5 м получается примерно 10 21 эрг (10 14 Дж), что равняется энергии бомбы, взорванной в Хиросиме. Однако, согласно расчётам канадского учёного Т.Мурти, энергия цунами 26 декабря 2004 г. оказалась в 390 раз больше! Это означает, что средняя высота начального возмущения уровня составила около 10 м.

Как видно из рис. 8, в ХХ в. в районе южнее Суматры не наблюдалось ни одного мощного землетрясения, способного вызвать цунами. Учёные предполагают, что такое длительное «молчание» зоны субдукции привело к накоплению огромной энергии сжатия, которая высвободилась 26 декабря 2004 г.

На рис. 10 показана карта Индийского океана, где нанесён эпицентр основного сейсмического толчка и последующих афтершоков (меньших по мощности землетрясений). Протяжённость зоны разлома превысила 1000 км. Серым цветом отмечен предполагаемый очаг цунами. На карте нанесены изолинии времён добегания цунами. Хорошо видно, что для большей части пострадавших побережий «запас времени» был достаточный, чтобы организовать эвакуацию населения из прибрежной зоны. Однако службы оповещения о цунами в этом районе не было. Люди не знали, что такое цунами. Более того, когда вода стала отступать, многие находящиеся на берегу углубились в зону отлива, чтобы собрать раковины и кораллы. Спустя несколько минут пришла волна. В отдельных районах о. Суматра вал прокатился в глубь на 10 км! Последствия были ужасны. В прибрежной зоне и на мелких островах смыло целые деревни. Люди, попадая в бушующий поток, гибли от столкновения с плавающими предметами. Этот поток представлял собой «кашу» из обломков домов и деревьев, частей автомобилей и людей. Шансов выжить в нём было мало.

Рис. 10. Карта Индийского океана. Нанесён эпицентр основного землетрясения и последующих афтершоков. Чёрным обведена область предполагаемого очага цунами. Нанесены изолинии добегания волны цунами

На рис. 11 показано, как высоко была смыта растительность на маленьком острове. Две следующих фотографии (рис. 12) – снимки из космоса территории Андаманских островов до и после цунами. Хорошо видно, что в результате землетрясения часть суши погрузилась в море.

Рис. 11. Результат воздействия волны цунами 26 декабря 2004 г. на о. Суматра. Хорошо видно, как высоко поднимался уровень океана

Рис. 12. Последствия землетрясения и цунами 26 декабря 2004 г. в Индийском океане (снимки из космоса до и после цунами)

Как спастись от цунами? Максимальную амплитуду цунами имеет непосредственно вблизи сейсмического источника. Поэтому здесь первым признаком цунами является само землетрясение. Жителям Курильских островов и Камчатки хорошо известно, что после подземных толчков необходимо быстро уходить из прибрежной зоны. Иногда перед приходом волны море быстро отступает от берега, обнажая дно на сотни метров. Многие свидетели отмечают наступление «тишины» перед приходом основной волны. Этот необычный отлив является признаком приближающейся волны цунами. А наступление «тишины» обусловлено тем, что быстрое отливное течение «уносит» от берега ветровые волны – шум прибоя затихает. Появление на горизонте пенящегося вала означает приближение цунами. Необходимо немедленно уходить на возвышение! Многие люди спаслись, забравшись на крепкие деревья, укрывшись на крыше крепкого здания. Известно, что многие животные и люди из кочевых племён как-то почувствовали катастрофу и ушли в горы.

Евгений Александрович Куликов – выпускник МФТИ 1973 г. В 1973–1986 гг. работал в Институте морской геологии и геофизики ДВО РАН, в 1979 г. защитил диссертацию на звание кандидата физико-математических наук. Сейчас – заведующий лабораторией цунами в Институте океанологии им. П.П.Ширшова РАН, автор около ста научных публикаций по цунами, волновым процессам в краевых областях океана и др., в том числе двух монографий, один из самых крупных специалистов-любителей по идеям Чучхе (учения Ким Ир Сена), за что награждён значком с изображением Великого вождя, приверженец теоретической кулинарии (см. сайт http://www.proza.ru/author.html?kulikove) и основатель нового вида спорта бананометания (http://kulikov.korolev.net.ru). Имеет троих теперь уже взрослых детей.