Физика цунами

24 января 2005, 00:00

Термин "цунами" образован из двух японских иероглифов - "цу", что означает "гавань", и "нами" - большая волна. Вместе получается "большая волна в гавани".

Цунами - это разрушительные волны, вызываемые сильными подводными и прибрежными землетрясениями, вулканическими извержениями, а также (в редких случаях) - падением различных космических объектов (метеоритов, астероидов и т. п.).

В момент резкого погружения/поднятия участка океанического дна при подводных землетрясениях происходит моментальное перераспределение колоссальных масс воды. На поверхности океана образуется громадная выпуклость - "волновой горб" и формируются волны с особыми характеристиками.

В открытом море эти волны, идущие широким многокилометровым фронтом, имеют высоту всего 1-2 м, однако по мере приближения к берегу высота волны цунами сильно возрастает и может достигать нескольких десятков метров.

Более 80% всех регистрируемых цунами образуются в Тихом океане (из 400 действующих на Земле вулканов 330 расположены в тихоокеанском бассейне). Там же наблюдается более 80% всех землетрясений. Геофизиками установлено, что вызываемые сейсмической активностью океанские волны высотой более 7,5 м возникают в Тихом океане со средней периодичностью один раз в пятнадцать лет.

Цунами случается и вне Тихоокеанского бассейна, например в районе Эгейского и Черного морей. Историческая реконструкция дает основание полагать, что за последние 3 тыс. лет прибрежные области современной Турции подвергались ударам цунами более 90 раз.

Основная причина возникновения цунами, безусловно, землетрясения. Впрочем, далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами. Вызвать разрушительную волну может лишь землетрясение, очаг которого расположен неглубоко под дном океана (максимум - 50-60 км), а также, разумеется, обладающее значительной силой (более 7,5 балла по шкале Рихтера). Декабрьское землетрясение 2004 года в Индийском океане, увы, полностью удовлетворяло обоим важнейшим условиям: очаг его находился на глубине примерно 10 км, а магнитуда составила 8,5-9 баллов.

Второй по значимости и частоте причиной, вызывающей цунами, являются извержения вулканов (возвышающихся над поверхностью моря или расположенных на океаническом дне). Самый известный пример такого "вулканического цунами" - извержение вулкана Кракатау в 1883 году.

Для всех же любителей "футурологических страшилок" интересными будут результаты компьютерных расчетов последствий возможного извержения вулкана Кумбре Вьеха на Канарских островах, опубликованных недавно Стивеном Уордом из Калифорнийского университета Санта-Крус. По мнению д-ра Уорда, этот катаклизм может произойти в самое ближайшее время - при обрушении 150 куб. км горных пород, из которых состоит Кумбре Вьеха, в Атлантический океан могут образоваться цунами высотой до ста метров.

Наконец, еще один возможный источник цунами - падение в мировой океан космических объектов. Этот сценарий пока ограничивается исключительно компьютерными моделями, т. к. каких-либо исторических свидетельств подобных событий, к счастью, не зафиксировано. По мнению ученых, такие космические визиты происходят не чаще одного раза в 100 тыс. лет, причем за последние 200 тыс. лет этого не случилось ни разу. Тем не менее в краткосрочном геологическом будущем вероятность космического удара не так уж и мала - по некоторым оценкам, около 1%. Согласно расчетам, падение в океан сравнительно небольшого астероида диаметром 300-600 метров сгенерирует цунами, многократно превосходящее все до сих пор известные.