Особенности цунами как стихийного бедствия - Цунами как волны несущей смерти
Цунами возникает во время землетрясения в море или в океане, когда создаются условия для образования в толще воды мощных волн. Эти волны расходятся во все стороны от эпицентра, который представляет собой проекцию гипоцентра - условного центра очага землетрясения - на поверхность морского дна. Очаг располагается в толще Земли на некоторой глубине, чаще всего в пределах нескольких десятков километров. Именно там, в области очага, возникают напряжения и деформации горных пород, которые приводят к разрывам и высвобождению накопившейся энергии.
Далеко не каждое землетрясение, случающееся в океане, вызывает цунами. Гигантская волна образуется в том случае, когда происходит внезапное, очень резкое смещение океанского дна, и особенно часто при мгновенном вертикальном взбрасывании (подъеме) одного из крыльев тектонического разрыва. Детальный анализ условий возбуждения цунами показал, что максимальная амплитуда волн цунами возникает в том случае, когда смещения пород происходят на глубине примерно 10 км, а если гипоцентр расположен глубже, амплитуда постепенно уменьшается.
Над местом тектонического смещения океанского дна в поверхностном слое воды возникает водяной холм, который, оседая, образует волны, расходящиеся, как от брошенного в воду камня, во все стороны. В открытом океане эти волны имеют очень большую длину: расстояние между двумя гребнями достигает 100-150 км. А вот высота у них небольшая, всего несколько метров, очень редко - десятки метров. Гангнус А. Тайна земных катастроф. М., 2014. С.156.
Итак, резкое, почти мгновенное смещение дна вызывает одновременный подъем всей толщи океанской воды и волны на поверхности, расходящиеся в стороны со скоростью до 600-800 км/ч. Чем больше глубина океана, тем выше скорость волн, которая примерно пропорциональна квадратному корню из глубины. Находясь в открытом океане на корабле или яхте, очень длинную поверхностную волну можно и не заметить. Но ситуация меняется, когда такая волна приближается к отмелому берегу с широким и пологим подводным склоном.
Дело в том, что колоссальная энергия волны перераспределяется, так как трение воды о дно замедляет движение нижней части водяной толщи, в то время как ее верхняя часть перемещается с большей скоростью. Этот процесс начинает развиваться, когда глубина достигает примерно половины длины волны. При приближении к берегу уменьшается как скорость движения волны, так и ее длина. Например, при глубинах около 1 км скорость волны составляет 350-360 км/ч, а при глубине 50 м - менее 100 км/ч. Гангнус А. Тайна земных катастроф. М., 2014. С.157.
Когда нижняя часть волны начинает тормозиться, волна "вырастает", увеличивая свою высоту, и вся ее энергия сосредоточивается на относительно узком фронте. На гребне растущей волны появляется белый бурун, и она приобретает асимметричную форму: внутренняя сторона вогнутая и крутая, а внешняя, обращенная в сторону океана, - более пологая.
У волны цунами гребень венчается гигантским буруном, а сама она, высотой 5, 10 или 30 м, всей массой гигантской водяной стены обрушивается на берег, и бурлящая вода стремительно мчится вперед, сметая все на своем пути. Если волна входит в узкий залив, то ее высота возрастает в несколько раз, образуя водяной вал (его называют "бор"), удар которого о берег подобен залпу сотен орудий. Постепенно сила волны иссякает, и вода начинает свой обратный бег к океану, увлекая за собой любые плавающие предметы, автомобили, животных и людей. Там же.
Высота морской волны - расстояние по вертикали между гребнем и подошвой волны. Непосредственно над очагом возникновения цунами высота волны составляет от 0,1 до 5м. Ни с корабля, ни с самолета эта волна, обычно, не видна. Люди, находящиеся на корабле, даже не подозревают о том, что под ними прошла волна цунами. Попадая на мелководье, она уменьшает скорость движения, и ее энергия идет на увеличение высоты. Волна растет все выше и выше, как бы "спотыкаясь" на мелководье. При этом ее основание задерживается, и создается нечто вроде водяной стены высотой от 10 до 50 ми более. Конечная высота волны зависит от рельефа дна океана, контура и рельефа берега. На плоских, широких побережьях высота цунами обычно не более 5-6 м. Волны большой высоты образуются на отдельных, сравнительно небольших участках побережья с узкими бухтами и долинами. Канке В. А. Концепции современного естествознания. М., 2011. С.225.
В Японии, как в одной из самых страдающих от цунами стран, волны с высотой 7-8 м встречаются примерно 1 раз в 15 лет, а с высотой 30 м и более отмечались 4 раза за последние 1500 лет. Самой крупной была волна, которая обрушилась на берег полуострова Камчатка у мыса Лопатка в 1737г. Она достигла высоты чуть ли не 70м. В 1968 г. на Гавайских островах (США) волна перекатывалась через верхушки прибрежных пальм.
Длина морской волны - расстояние по горизонтали между двумя вершинами или подошвами смежных волн. Длина волны может составлять от 150 до 300 м. Она сокращается по мере уменьшения глубины океана, так как скорость перемещения цунами становится меньше при подходе к берегу.
Фазовая скорость волны - линейная скорость перемещения какой-либо фазы (элемента) волны, например, гребня. Она колеблется в пределах от 50 до 1000 км/ч. Чем больше глубина океана, тем с большей скоростью перемещается волна. Пересекая Тихий океан, где средняя глубина около 4 км. цунами движется со скоростью 650-800 км/ч, при прохождении глубоководных желобов скорость увеличивается до 1000 км/ч, а при подходе к берегам быстро падает и составляет на глубине 100 м около 100 км/ч. В 1946 г. цунами от пролива Унимак, разрушив маяк Скоти-Кеп (США) и г. Хило (Гавайские острова), докатилась до г. Вальпараисо (Чили) за 18 ч, пройдя расстояние в 13 тыс. км со средней скоростью порядка 700 км/ч. С такой же скоростью цунами, возникшее при землетрясении в Чили в 1960 г.. пересекло Тихий океан и достигло берегов Японии, Австралии, Курильских островов. Колоссальная энергия цунами гонит его на огромные расстояния. Например, цунами, вызванное извержением вулкана Кракатау в 1883 г. (Индонезия), было отмечено на расстоянии 18 тыс. км от места его возникновения. Алексеев Н. А. Стихийные явления в природе: проявление, эффективность защиты. М., 2011. С.134.
Интенсивность цунами - характеристика энергетического воздействия цунами на берег, оцениваемая по условной шестибалльной шкале:
- - 1 балл - очень слабое цунами. Волна отмечается (регистрируется) только мореографами. - 2 балла - слабое цунами. Может затопить плоское побережье. Его замечают лишь специалисты. - 3 балла - среднее цунами. Отмечается всеми. Плоское побережье затоплено, легкие суда могут быть выброшены на берег. Портовые сооружения подвергаются слабым разрушениям. - 4 балла - сильное цунами. Побережье затоплено. Прибрежные постройки повреждены. Крупные парусные и небольшие моторные суда выброшены на сушу, а затем снова смыты в море. Берега засорены песком, илом, обломками камней, деревьев, мусора. Возможны человеческие жертвы. - 5 баллов - очень сильное цунами. Приморские территории затоплены. Волноломы и молы сильно повреждены. Крупные суда выброшены на берег. Ущерб велик и во внутренних частях побережья. Здания и сооружения имеют разрушения разной степени сложности в зависимости от удаленности от берега. Все кругом усеяно обломками. В устьях рек высокие штормовые нагоны. Сильный шум воды. Имеются человеческие жертвы. - 6 баллов - катастрофическое цунами. Полное опустошение побережья и приморских территорий. Суша затоплена на значительное расстояние вглубь от берега моря.
Интенсивность цунами зависит от длины, высоты и фазовой скорости движения волны набега. Энергия цунами обычно составляет от 1 до 10% от энергии вызвавшего его землетрясения.
К поражающим факторам цунами относятся ударная волна, размытие, затопление. Колоссальная кинетическая энергия волны позволяет цунами рушить практически все, что встречается на пути. Катастрофическое цунами, почти не снижая скорости, способно пройти через населенный пункт средних размеров, превратить его в руины и уничтожить все живое. После прохождения цунами побережье меняет свой облик, корабли выносятся на берег на расстояние сотен, а порой и тысяч метров от кромки моря. В порту Корраль (Чили) в 1960 г. волна цунами перебросила судно водоизмещением 1 1 тыс. т из гавани через город в открытое море. Наряду с материальными потерями цунами приводит к гибели людей. В период 1947-1983 гг. количество жертв составило 13,6 тыс. человек. Алексеев Н. А. Стихийные явления в природе: проявление, эффективность защиты. М., 2011. С.136.
По многочисленным наблюдениям, в 95% случаев цунами возникают вследствие сильных подземных землетрясений. Сам факт регистрации подобного землетрясения уже несет информацию о возможном цунами. Более детальная обработка сейсмических данных о землетрясении позволяет определить координаты его эпицентра и магнитуду, а также возможность возникновения цунами с опасной высотой волны.
Скорости распространения сейсмических волн в твердом теле Земли и цунами на акватории океана отличаются на несколько порядков. Поэтому между началом регистрации землетрясения береговой сейсмической станцией и приходом волны к берегу всегда есть пауза, длительность которой зависит от расстояния между эпицентром землетрясения и конкретным участком побережья. Для российского побережья Тихого океана эта пауза лежит в пределах от нескольких минут до суток. Ее наличие позволяет службе оповещения заблаговременно передать предупреждение в населенные пункты о надвигающейся опасности и осуществить мероприятия по предотвращению возможного ущерба от цунами на берегу и в море. Резанов И. А. Великие катастрофы в истории Земли. М., 2014. С.231.
Для того чтобы понять природу происхождения цунами, важно различать волны цунами от волн, порождаемых морскими и океаническими ветрами и приливами-отливами. Ветра, дующие на поверхности океанов, рождают лишь незначительные волны лишь в верхних слоях океана. Так, например, водолазы, ныряющие с только лишь аквалангами, спокойно могут опускаться на глубину, где даже в самые сильные штормы вода океана остается совершенно спокойной.
Действительно, во время сильных штормов волны могут подниматься на 30 метров и более, но даже эти волны не приводят к волнению внутренние воды океана и остаются лишь на поверхности. Кроме того, скорость движения волн, вызванных обычными ветрами, достигает примерно 20 км/час, тогда как скорость волны цунами может достигать 750-800 км/час. Приливы и отливы в течение дня совершают путь равный двукратному размеру Земли и - так же, как и цунами - достигают морского дна и могут породить сильные потоки и течения. Однако в отличие от приливов и отливов природа возникновения цунами не связана с силой лунного и солнечного притяжения. Щетников Н. Цунами. М., 2014. С.83.
Цунами же, как правило, имеют сейсмическую природу. Приведем лишь краткое описание схемы возникновения цунами: при землетрясениях образуются разломы поверхности земной коры - трещины и, как следствие - сбросы, сдвиги и надвиги, приводящие к опусканию или поднятию значительных районов дна. При этом в толще воды происходят мгновенные изменения объема и давления, вызывающие появление волн сжатия и разрежения, которые, достигая поверхности океана, вызывают ее колебания и формируют цунами. Период образовавшихся волн составляет от 2 до 20 мин, т. е. это длинные волны. В открытом море эти волны не заметны, но они несут огромную энергию. Скорость смещения волн цунами на глубокой воде может достигать 750-800 км/час. При движении энергия цунами расходуется на преодоление сил вязкости и трения о дно. Интенсивность цунами связана с силой землетрясения. Щетников Н. Цунами. М., 2014. С.87.
При внезапном изменении поверхности океанического дна колоссальная масса воды над ней также претерпевает колоссальные изменения. Происходящее на дне волнение передается через все слои воды к поверхностным водам, так что огромная масса воды высотой в 5000 - 6000 метров превращается в единую гигантскую волну, которая может охватить собой пространство в 10.000 км2.
В открытом океане цунами не опасны и не видны.
Цунами в открытом океане вовсе не являются волнами огромных размеров, как часто полагают. Высота волны составляет часто не более 1 метра, и длина ее простирается всего лишь на 1000 метров.
То есть поверхность волны слегка наклонна, (1 см на 1км). Несмотря на то, что скорость этой волны составляет 500 - 800 км в час в открытом океане она совсем не заметна, ибо замаскирована вполне естественно выглядящими поверхностными волнами. Для того чтобы лучше представить себе скорость волны цунами достаточно сказать, что она равна скорость самолета Боинг 747. Волну цунами, идущую с такой скоростью в открытом океане, не может почувствовать, однако, ни один корабль, плывущий над ней. Там же.
Цунами, обрушившие на прибрежные районы до 100.000 тонн воды.
Исследования показали, что цунами не является одной волной, то словно в примере с камнем, брошенным в воду и породившим множество волн, также представляет собой серию волн, происходящих из одного эпицентра.
Причем расстояние между двумя волнами, следующими друг за другом, может достигать 500-650 км. Таким образом, цунами за несколько часов может пересечь весь океан. Колоссальная энергия, таящаяся в волнах цунами, во всей мощью вырывается наружу только достигнув препятствия, то есть берега, земли.
Мощная водная стена цунами концентрирует в себе огромный энергетический потенциал. По мере приближения к берегу, толща воды, то есть глубина океана уменьшается, таким образом, энергия волны, идущей из эпицентра, расположенного на большой глубине, все более и более зажимается и концентрируется во все уменьшающейся толще воды. Энергия начинает вырываться вверх и в поверхностных водах по мере приближения к берегу отмечается стремительный рост высоты волн. Волны, которые в открытом океане составляют в среднем 60 см в высоту, при вхождении в неглубокие районы океана теряют свою скорость, расстояние между волнами, следующими друг за другом, также сокращается, волны начинают накладываться одна на другую, что еще больше усиливает концентрацию энергии. Вырывающаяся наружу энергия рождает все более высокие волны. Щетников Н. Цунами. М., 2014. С.88.
Как правило, волны достигают 15 метров, но бывает, доходят и до 30 метров в высоту. Эти колоссальные волны стремительно обрушиваются на берег со всем концентрацией энергии, причиняя катастрофические разрушения и унося с собой жизни многих людей.
Цунами на каждый метр береговой линии, встречающейся на его пути, с непостижимой разрушительной силой выбрасывает более 100.000 тонн воды. (Волны цунами, обрушившегося на берега Японии в июле 1993 года, достигали 30 метров над уровнем моря). Как правило, первым признаком приближающегося цунами являются не огромная волна, а, наоборот, осушка берега - быстрый и сильный отлив, при котором обнажается морское дно на десятки метров. Смолкает шум прибоя, наступает необычная тишина и чем дальше отступает вода от берега, тем большей силы цунами можно ожидать.
Похожие статьи
-
Введение - Цунами как волны несущей смерти
Минувший ХХ век и нынешний ХХI уже признаны как столетие природных катастроф, невиданное доселе по числу и разрушительной силе цунами, землетрясения,...
-
В основе расходования воды растительным организмом лежит процесс испарения -- переход воды из жидкого в парообразное состояние, происходящий при...
-
Опишите химический состав вирусов - Особенность взаимодействия вируса и клетки
Простые вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и нескольких кодируемых ею полипептидов. Более сложные вирусы обычно содержат также липиды и углеводы; у...
-
Естествознание и образование - Закономерности и особенности развития современного естествознания
Еще в древности было известно, что чем больше сфера знания, то тем еще больше сфера незнания. Вот почему важно разобраться в структуре запаса информации...
-
Популяции, характеристика и особенности
Объектом изучения демоэкологии, или популяционной экологии, служит популяция. Ее определяют как группу организмов одного вида (внутри которой особи могут...
-
Вредные привычки и онкологические заболевания - Особенности профилактики онкологических заболеваний
Алкоголь. Онкологами была выведена такого рода закономерность: регулярное злоупотребление алкогольными напитками действительно повышает возможность...
-
Популяционные волны, Классификация популяционных волн - Популяция как элементарная единица эволюции
При характеристике популяции как элементарной эволюционной единицы одной из важных и постоянных черт признано явление колебания ее численности, волн...
-
Мы рассматриваем вышеуказанные два подсемейства, т. к. именно они являются наиболее опасными кровососущими для человека в плане распространения...
-
Виды клеточной смерти - Биологические механизмы жизненного цикла клетки
Гибель (смерть) отдельных клеток или целых их групп постоянно встречается у многоклеточных организмов, также как гибель одноклеточных организмов. Причины...
-
Глобальное моделирование - научное направление, сформированное в результате построения глобальных моделей, и исследование их с помощью различных...
-
Спортивная деятельность в условиях водной среды (плавание) имеет ряд физиологических особенностей, отличающих ее от физической работы в обычных условиях...
-
Железы внутренней секреции образуют эндокринную систему, которая наряду с нервной системой оказывает регулирующее влияние на организм человека....
-
Особенности строения слезных органов. - Заболевания век и слезных органов
Состоят из слезной железы, имеющей две доли. Верхняя доля большая - орбитальная, нижняя небольшая - пальпебральная. Первая в норме не пальпируется,...
-
Введение - Особенности профилактики онкологических заболеваний
Онкология - область медицины, изучающая причины, механизмы развития и клинические проявления опухолей, а также разрабатывающая методы их диагностики,...
-
Прежде чем перейти к рассмотрению собственно местноанестезирующих препаратов следует обратить внимание, что местная анестезия является одной из наиболее...
-
Основные заболевания почек - Особенности функционирования почек человека
Нефрит - диффузное воспалительное заболевание почек с преимущественным поражением сосудов клубочкового аппарата (гломерулонефрит). Основные проявления -...
-
Нарушение основных функции почек - Особенности функционирования почек человека
Нарушение клубочковой фильтрации. Сущность процесса фильтрации состоит с переходе части воды со всеми растворенными в ней неорганическими и органическими...
-
Особенность наркотической зависимости
НАРКОТИЧЕСКАЯ ЗАВИСИМОСТЬ Эффективное лечение наркомании Наркомания - Лечение наркомании - Еurodoctor. ru - 2008 Лечение наркомании - одна из сложнейших...
-
Особо актуальными в настоящее время являются такие инфекции наружных покровов, как вирусные гепатиты В. Д И С, а также ВИЧ-инфекция. Все эти заболевания...
-
Эти сравнительно крупные мухи, являющиеся специфическими переносчиками трипаносом, имеют жесткий длинный хоботок. Одной из особенностей является то, что...
-
Реакция организма на проникновение вируса - Вирусы и их особенности
Взаимоотношения между вирусами и клетками зависят от многих условий и определяются, прежде всего, свойствами вирусов и чувствительностью клеток....
-
Особенности организма вшей (отр. Siphunculata) По образу жизни и по характеру питания на теплокровном хозяине вши очень сильно напоминают клещей. На всех...
-
Жизненные циклы вирусов, Размножение вирусов - Вирусы и их особенности
Жизненные циклы большинства вирусов, вероятно, схожи. А вот в клетку они, по-видимому, проникают по-разному, поскольку в отличие от вирусов животных...
-
Особенности питания растущего организма - Возрастная биохимия
Обязательным условием нормального роста и развития организма, повышения уровня физической работоспособности, профилактики заболеваний является...
-
Кокаин. Опасность кокаина - Кокаин и особенности его действия. Кокаиновая зависимость
Кокаин - Белый мелкокристаллический порошок, получаемый с помощью экстракции из листьев растения Eryhoxylum coca. Листья коки являются наиболее древним...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ - Особенности биоценоза
Совокупность популяций, обитающих в какой-то одной области, составляет биоценоз. Это биологическая система, которая может существовать самостоятельно до...
-
Отношения между организмами в биоценозе - Особенности биоценоза
Можно говорить о разных типах отношений между организмами в биоценозе -- мyтуалистических, комменсалистических, хищнических, паразитических и пр. На этих...
-
Пространственная структура биоценоза - Особенности биоценоза
Любое сообщество характеризуется определенной пространственной структурой, связанной в первую очередь с его неподвижными компонентами -- растениями....
-
Дети в разном возрасте могут по-разному реагировать на появление признаков ОРВИ. 1. ОРВИ у грудного ребенка может проявляться такими симптомами, как...
-
1) [-]хвостатые 2) [-]червяги 3) [+]бесхвостые 4) [-]приведенная характеристика не соответствует ни одному из трех отрядов земноводных Какие...
-
Сущность мировой продовольственной проблемы раскрывается через противоречия между исторически складывающимися социально-экономическими и политическими...
-
Ветспециалистам, осуществляющим отбор проб для исследования в ветлабораторию, необходимо знать, что патологический материал от павшего и вынужденно...
-
1) [+]копчиковая 2) [-]половая 3) [-]слюнная 4) [-]вилочковая Когти птиц образованы из... 1) [+]из верхнего слоя кожи 2) [-]костной ткани 3) [-]из...
-
Семейство: бромелиевые. - Экологические группы растений по отношению к свету, воде и теплу
Гузмания: растение образует розетку длинных цель-нокрайних изогнутых листьев. Верхние листья на цветоносе (прицветники) ярко-красные или оранжевые до 4...
-
Звуки преследуют нас всегда, и спастись от них невозможно, потому что матушка-природа об этом, увы, не позаботилась. Кстати, приятные звуки человеческому...
-
Сегодня курит треть населения планеты. В странах Европейского союза курят 42 % мужчин и 28 % женщин. В России, по данным Минздрава, курят 70 % взрослых...
-
Заряженная частица при прохождении через вещество теряет свою энергию вследствие ионизационного торможения. Ионизационное торможение - это механизм...
-
Оказалось, что в глубинах океана существуют места, где жизнь в буквальном смысле бьет ключом. Удивительно богатые сообщества возникают там, где из...
-
Влияние атмосферного давления и газового состава атмосферы на растения
В тех местах, где сейчас пустыни, полупустыни и почти безжизненные пространства, полыхал пожар, охвативший почти 70 млн. квадратных километров площади...
-
Особенности изучения. генетики человека - Основы генетики
Генетика человека (антропогенетика) 1. Методы изучения наследственности человека: генеалогические, близнецовые, цитогенетические, биохимические и...
Особенности цунами как стихийного бедствия - Цунами как волны несущей смерти