Цунамі та їх прояв в Тихому океані

План:

| Причини виникнення цунамі | 3 |
| Цунамі біля берегів Південної Америки | 6 |
| Цунамі біля берегів Японії | 9 |
| Цунамі у тихоокеанських берегів Росії | 11 |
| Цунамі на Гавайських островах | 14 |
| Програма | 16 |
| Література | 17 |
Причини виникнення цунамі

Розподіл цунамі пов'язано, як правило, з областями сильних землетрусів. Воно підпорядковане чіткої географічної закономірності, яка визначається зв'язком сейсмічних районів з областями недавніх і сучасних процесів горотворення.

Відомо, що більшість землетрусів приурочено до тих поясів Землі, в межах яких триває формування гірських систем, особливо молодих, що відносяться до сучасної геологічної епохи. Найбільш чисті землетрусу в областях близького сусідства великих гірських систем з западинами морів і океанів.

На рис. 1 наведена схема складчастих гірських систем і областей концентрації епіцентрів землетрусів. На цій схемі чітко виявляються два зони земної кулі, найбільш схильні до землетрусів. Одна з них займає широтне положення і включає Апенніни, Альпи, Карпати, Кавказ,
Копет-Даг, Тянь-Шань, Памір і Гімалаї. У межах цієї зони цунамі спостерігається на узбережжі Середземного, Адріатичного, Егейського, Чорного і Каспійського морів і північній частині Індійського океану. Інша зона розташована в меридіональному напрямку і проходить вздовж берегів Тихого океану. Останній як би облямований підводними гірськими хребтами, вершини яких піднімаються у вигляді островів (Алеутські, Курильські, Японські острови та інші). Хвилі цунамі тут утворюються в результаті розривів між піднімаються гірськими хребтами і опускаються паралельно хребтах глибоководними западинами, що відділяють ланцюга островів від малорухомої ділянці дна Тихого океану.

Безпосередньою причиною виникнення хвиль цунамі найчастіше є відбуваються при землетрусах зміни в рельєфі океанічного дна, призводять до утворення великих скидів, провалів і т.п.

Про масштаби таких змін можна судити за наступним прикладом. При землетрусі в Адріатичному морі біля берегів Греції 26 жовтня 1873 були відзначені розриви телеграфного кабелю, прокладеного на дні моря на четирехсотметровой глибині. Після землетрусу один з кінців розірваного кабелю був виявлений на глибині більше 600 м. Отже, землетрус викликало різке опускання ділянки морського дна на глибину близько 200 м. Через кілька років в результаті іншого землетрусу знову стався розрив кабелю, прокладеного по рівному дну, причому кінці його опинилися на глибині, відрізняється від колишньої на кілька сотень метрів. Нарешті, ще через рік після нових поштовхів глибина моря на місці розриву збільшилася на 400 м.

Ще більші порушення рельєфу дна мають місце при землетрусах в
Тихому океані. Так, при підводному землетрусі в затоці Сагами (Японія) при раптове підняття ділянки океанічного дна була витіснена близько 22,5 куб. км води, що то впав на берег у вигляді хвиль цунамі.

На рис. 2а зображений механізм виникнення цунамі в результаті землетрусу. У момент різкого занурення ділянки дна океану і виникнення на дні моря западини пода спрямовується до се центру, переповнює западину і утворює величезну опуклість на поверхні. При різкому піднятті ділянки дна океану з'ясовуються значні маси води. На поверхні океану при цьому виникають хвилі цунамі, швидко розходяться у всі сторони. Зазвичай вони утворюють серію з 3-9 хвиль, відстань між гребенями яких становить 100-300 км, а висота хвиль при наближенні до березі досягає 30 м і більше.

Іншою причиною, що викликає цунамі, є виверження вулканів, піднімаються над поверхнею моря у вигляді острівців або розташованих на океанічному дні (мал. 2б). Найбільш яскравий приклад у цьому відношенні являє собою утворення цунамі під час виверження вулкану Кракатау в
Зондській протоці в серпні 1883 року. Виверження супроводжувалося викидом вулканічного попелу на висоту 30 км. Грозний голос вулкана було чути одночасно в Австралії і на найближчих островах Південно-Східної Азії. 27 серпня о 10 годині ранку гігантської сили вибух зруйнував вулканічний острів. У цей момент і виникли хвилі цунамі, що поширилися по всіх океанах і спустошили багато острова Малайського архіпелагу. У самій вузькій частини Зондській протоки висота хвиль сягала 30-35 м. Місцями води проникли в глиб Індонезії і зробили страшні руйнування. На острові
Себезі було знищено чотири села. Міста Анжер, Муракамі і Бентам були зруйновані, ліси і залізні дороги змиті, а рибальські судна закинуті на сушу на відстань у кілька кілометрів від берега океану. Береги Суматри і Яви стали невпізнанні - все було покрите брудом, попелом, трупами людей і тварин. Ця катастрофа принесла загибель 36000 мешканців архіпелагу. Хвилі цунамі поширилися по всьому Індійського океану від берегів Індії на півночі до мису Доброї Надії на півдні. В Атлантичному океані вони досягли
Панамського перешийка, а в Тихому океані - Аляски і Сан-Франциско.

Випадки цунамі при вулканічних виверженнях відомі і в Японії. Так,
23 і 24 вересня 1952 відбулося сильне виверження підводного вулкана на рифі Мейдзін в декількох сотнях кілометрів від Токіо. Утворилися при це хвилі досягли острова Хотідзе на північний схід від вулкана. Під час цієї катастрофи загинуло японське гідрографічне судно «Кайє-Мару-5», з борту якого велися спостереження.

Третьою причиною виникнення цунамі є падіння в море величезних уламків скель, викликане руйнуванням скельних порід грунтовими водами.
Висота таких хвиль залежить від маси що впав в море матеріалу і від висоти його падіння. Так, в 1930 році на острові Мадейра з висоти 200 м зірвалася брила, що послужило причиною виникнення одиночної хвилі висотою 15 м.

Цунамі біля берегів Південної Америки

Тихоокеанське узбережжя в межах Перу і Чилі піддається частим землетрусів. Зміни, що відбуваються в рельєфі дна прибережної частини
Тихого океану, призводять до утворення великих цунамі. Найбільшої висоти (27 м) хвилі цунамі досягли в районі Кальяо під час землетрусу в Лімі в
1746 року.

Якщо зазвичай пониження рівня моря, що передує наступу хвиль цунамі на берег, триває від 5 до 35 хвилин, то під час землетрусу в
Піско (Перу) відступили води моря повернулися лише через три години, а у
Санта - навіть через добу.

Нерідко наступ і відступ хвиль цунамі відбуваються тут кілька разів поспіль. Так, у Ікіке (Перу) 9 травня 1877 перша хвиля обрушилася на узбережжі через півгодини після основного поштовху землетрусу, а потім протягом чотирьох годин хвилі наступали ще п'ять разів. Під час цього землетрусу, епіцентр якого був розташований в 90 км від перуанського берега, хвилі цунамі досягли берегів Нової Зеландії та
Японії.

13 серпня 1868 на узбережжі Перу в Аріке через 20 хвилин після початку землетрусу нахлинула хвиля в кілька метрів заввишки, але незабаром відступила. З проміжком у чверть години за нею було ще кілька хвиль, менших за розміром. Через 12,5 години перша хвиля досягла Гавайських островів, а через 19 годин - узбережжя Нової Зеландії, де її жертвами стали 25000 чоловік. Середня швидкість хвиль цунамі між Аріка і Вальдівія при глибині 2200 м склала 145 м/сек, між Аріка і Гавана при глибині
5200 м - 170-220 м/сек, а між Аріка і Чатамскімі островами при глибині
2700 м - 160 м/сек.

Найбільш частими і сильними землетрусами характеризується район чилійського узбережжя від мису Консепсьйон до острова Чилое. Відомо, що з часу катастрофи 1562 місто Консепсьйон переніс 12 сильних землетрусів, а місто Вальдівія за період з 1575 по 1907 роки - 7 землетрусів. Під час землетрусу 24 січня 1939 в Консепсьон і його околицях загинуло 1000 чоловік і 70000 чоловік залишилося без даху над головою.

Руйнування, вироблені хвилями цунамі 1960 року, в місті Пуерто-
Монте

21 травня 1960 новий землетрус сколихнуло чилійське узбережжі в районі мису Консепсьйон, а потім протягом 10 днів стрясало всю південну частину країни протягом 1500 км. За цей час загинуло близько тисячі чоловік і близько 350000 людей залишилося без даху над головою. У містах Консепсьон, Пуерто-
Монте, Темуко і на острові Чилое 65000 будинків було повністю зруйновано, а
80000 серйозно пошкоджено. Найбільш сильним був поштовх 22 травня, коли максимальна амплітуда коливання грунту в Москві склала 1500 мікрон. Це в три рази більше амплітуди коливання, викликаних Ашхабадський землетрус
1948 року, епіцентр якого був розташований в шість разів ближче до Москви.

Катастрофічні струсу 22 травня породили хвилі цунамі, які поширювалися з Тихого океану і за його межі зі швидкістю 650-700 км/год. На чилійському узбережжі були зруйновані рибальські селища і портові споруди, сотні людей були віднесені хвилями. На острові Чилое хвилі зруйнували чотири п'ятих всіх споруд.

Наслідки цунамі 1960 р, на Гавайських островах

Гігантський вал не тільки спустошив тихоокеанське узбережжя аж до
Каліфорнії, але і перетнув Тихий океан, обрушившись на Гаваї і Філіппіни, узбережжі Австралії та Нової Зеландії, Курильські острови та Камчатку. На
Гаваях, у місті Хіло, під час цунамі загинули десятки людей, багато жителі пропали без вісті і отримали каліцтва.

Наслідки цунамі 1960 біля берегів Японії
На Японських островах було затоплено 36000 будинків, перекинуто 900 судів і рибальських човнів. На острові Окінава загинуло та зникло безвісти 180 чоловік, в селищі Момоісі загинуло 150 жителів. Ніколи ще не відзначалося, щоб хвилі цунамі, подолавши таку величезну відстань, зберегли свою руйнівну силу.

Близько 6 години ранку 24 травня хвилі цунамі, пройшовши шлях в 16000 км, досягли Курильських островів і берегів Камчатки. Хвиля п'ятиметрової висоти кинулася на берег. Проте заходи з евакуації населення були прийняті своєчасно і людських жертв не було. На острові Парамушир, де вали мали найбільшу висоту, трохи постраждали причали місцевого риболовецького колгоспу.

Цунамі біля берегів Японії

Цунамі зазвичай супроводжують найбільш сильні, катастрофічні землетрусу, що відбуваються на Японських островах в середньому через кожні сім років. В якості іншої причини, що викликає утворення цунамі у берегів Японії, можна назвати вулканічні виверження. Відомо, наприклад, що в результаті вулканічного вибуху на одному з японських островів в 1792 році в море були викинуті гірські породи обсягом близько 1 куб. км. Морська хвиля заввишки близько 9 м, що утворилася в результаті падіння в море продуктів виверження, знесла декілька прибережних сіл і принесла загибель більш ніж 15000 жителів.

Особливою силою відрізнялося цунамі під час землетрусу 1854 року, зруйнував найбільші міста країни - Токіо та Кіото. Спочатку на берег настала хвиля дев'ятиметровий висоти. Проте незабаром вона відійшов, осушивши прибережжя на великій відстані. Протягом наступних 4-5 годин на берег обрушилося ще п'ять або шість великих хвиль. А через 12,5 години хвилі цунамі, рухаючись зі швидкістю понад 600 км/год, досягли узбережжя Північної Америки в районі Сан-Франциско.

Після цієї грізної катастрофи на деяких ділянках узбережжя острова
Хонсю були споруджені кам'яні стіни для захисту узбережжя від руйнівних хвиль. Однак, незважаючи на вжиті заходи обережності, під час землетрусу 15 червня 1896 острів Хонсю знову сильно постраждав від спустошливих хвиль. Через годину після початку землетрусу на берег з інтервалом від 7 до 34 хвилин обрушилися шість-сім великих хвиль, максимальна висота однієї з яких склала 30 м. Хвилі цілком змили місто Минко, зруйнували 10000 будівель і принесли загибель 27000 чоловік. А через 10 років, під час землетрусу 1906 року, на східному узбережжі країни при настанні цунамі знову загинуло близько 30000 чоловік.

У період відомого катастрофічного землетрусу 1923 року, цілком зруйнував японську столицю, хвилі цунамі зробили спустошення на узбережжі, хоча і не досягли особливо великих розмірів, по крайней мере в
Токійській бухті. У південних районах країни наслідки цунамі були ще більш значні: кілька селищ у цій частині узбережжя було без остачі змито, а що лежить в 12 км, на південь від Іокогами військово-морська база Японії Іокосука виявилася зруйнованою. Сильно постраждав від морських хвиль і місто Камакура, розташований на березі затоки Сагами.

3 березня 1933 через 10 років після землетрусу 1923 року в Японії стався новий сильний землетрус, мало поступається попередньому.
Підземні поштовхи охопили всю східну частину острова Хонсю. Найбільші лиха населення під час цього землетрусу були пов'язані з настанням хвиль цунамі, захлеснули через 40 хвилин після початку землетрусу все північно-східне узбережжя Хонсю. Хвиля зруйнувала портове місто Комаісі, де було знищено 1200 будинків. Велика кількість сіл на узбережжі було знесено. Судячи за газетними повідомленнями, під час цієї катастрофи загинуло та пропало без вісті близько 3000 чоловік. Всього було зруйновано землетрусом і змито хвилями більше 4500 будинків, а більше 6600 будинків частково пошкоджено.
Більше 50000 чоловік залишилося без даху над головою.

Руйнування в місті комами після цунамі в березні 1933 року

Цунамі у тихоокеанських берегів Росії

Цунамі схильні також береги Камчатки і Курильських островів.
Початкові відомості про катастрофічні хвилях у цих місцях ставляться до
1737 році. Відомий вітчизняний мандрівник - географ С. П.
Крашенинников писав: «... почалося трясеніе і тривало близько хвилями чверті години так сильно, що багато камчадальскіе юрти обвалилися і балагани потрапляли. Тим часом учинили, на морі жахливий шум і хвилювання, і раптом взлілось на берег води в височінь сажнів на три, яка, не мало не, стояв, забігла в морс і відвернулась від берегів на знатне відстань. Потім вдруге земля захиталося, води прибуло проти колишнього, але при відливі настільки далеко вона забігла, що моря неможливо бачити було. В цей же час на дні моря в протоці між першим і другим Курильськими островами з'явилися скелясті гори, які до того ніколи не було видно, хоча землетрусу і повені відбувалися і раніше.

За чверть години після всього цього пішли поштовхи жахливого, ні з чим не можна порівняти за своєю силою землетрусу, а потім на берег ринула хвиля заввишки сажнів тридцять, що як і раніше швидко втекла назад. Скоро вода ввійшла у свої береги, коливаючись через довгі проміжки часу, іноді покриваючи берега, іноді тікаючи в море ».

Під час цього землетрусу валилися масивні скелі, що набігли хвиля викидала на берег брили каміння вагою в кілька пудів. Землетрус супроводжувалося різноманітними оптичними явищами в атмосфері. У Зокрема, абат Прево, інший мандрівник, який спостерігав це землетрус, писав, що на морі можна було бачити вогненні «метеори», розпорошені на великому просторі.

С. П. Крашенинников помітив всі найважливіші риси цунамі: землетрус, передує повені зниження рівня океану і, нарешті, наступ величезних руйнівних хвиль.

Грандіозні цунамі на узбережжі Камчатки і Курил мали місце в 1792,
1841, 1843, 1918 роках. Ціла серія землетрусів протягом зими 1923 викликала неодноразові настання катастрофічних хвиль. Відомо опис цунамі 4 лютого 1923, коли «три хвилі кинулися на сушу східного узбережжя Камчатки одна за одною, зірвали прибережний лід (товщиною припай в сажень), перекинулись разом з ним через берегову косу, залили низькі місця. Лід на низькому місці близько Семячіка виявився викинутим майже на 1 версту 400 сажнів від берега; на височинах лід залишився на трехсаженной висоті над рівнем моря. У малонаселених пунктах східного узбережжя це небувале явище спричинило деяку шкоду і руйнування ». Стихійним лихом була охоплена велика зона узбережжя довжиною 450 км.

13 квітня 1923 поновилися підземні поштовхи викликали хвилі цунамі заввишки до 11 м, вщент зруйнували прибережні споруди рибоконсервних заводів, частина з яких була зрізана торосістим льодом.

Сильні цунамі відзначалися на узбережжі Камчатки і Курильських островів в
1927, 1939 і 1940 роках.

5 листопада 1952 на східному узбережжі Камчатки і Курильських островів стався землетрус, яка досягла 10 балів і супроводжувалася винятковим за своїми наслідками цунамі, що викликав сильні руйнування в
Північно-Курильські. Воно почалося о 3 годині 57 хвилин за місцевим часом. В 4 години 24 хвилини, тобто через 26 хвилин після початку землетрусу, рівень океану швидко впав і місцями вода відступила від берега на 500 м. Потім на ділянка узбережжя Камчатки від острова Саричева до Кроноцкого півострова обрушилися сильні хвилі цунамі. Пізніше вони досягли Курильських островів, захопивши смугу берега протяжністю близько 800 км. За першою хвилею послідувала друга, ще сильніша. Після її приходу на острові
Парамушир виявилися зруйнованими всі будівлі, розташовані не вище 10 м над рівнем океану.

Один з будинків в місті Північно-Курильські, перенесений хвилею в портову частина міста під час цунамі в листопаді 1952 року

Цунамі на Гавайських островах

Берегу Гавайських островів часто піддаються цунамі. Тільки за останні півстоліття руйнівні хвилі падали на архіпелаг 17 разів. Великий силою відрізнялися цунамі на Гаваях у квітні 1946 року.

З району епіцентру землетрусу в районі острова Унімак (Алеутські острови) хвилі рухалися зі швидкістю 749 км/год. Відстань між гребенями хвиль сягала приблизно 150 км Відомий американський океанолог, колишній свідком цього стихійного лиха, Ф. Шепард відзначав поступове наростання висоти хвиль, обрушуються на берег з інтервалом у 20 хвилин.
Відлік по мареографу [1] послідовно становили 4, 5, 2 і 6, 8 м вище рівня припливу.

Збиток, нанесений раптовим настанням хвиль, був дуже великий.
Значна частина міста Хіло на острові Гаваї була зруйнована. Частина будинків обрушилася, інші були перенесені водою на відстань більше 30 м.
Вулиці й набережні були захаращені уламками, перегороджені барикадами з викривленої автомобілів; де-де височіли занедбані хвилями потворні остови невеликих суден. Мости та залізниці були зруйновані.
На прибережній рівнині серед пом'ятій, вирваної з корінням рослинності були розкидані численні брили коралів, видно було трупи людей і тварин. Катастрофа забрала 150 людських життів і завдала збиток у 25 млн. доларів. На цей раз хвилі цінами досягли берегів Північної і Південної
Америки, найбільша ж хвиля була відзначена поблизу епіцентру - в західній частини Алеутських островів. Був зруйнований маяк Худоба-кап, що стояв на висоті
13,7 м над рівнем моря, а також була знесена радіощогли.

Катер, викинутий на берег, під час цунамі в 1946 р. на Гавайських островах

Додаток

Рис. 1. Області появи цунамі у узбереж морів і океанів (1) і розподіл епіцентрів найбільших землетрусів (2)

Рис. 2. Схема виникнення хвиль цунамі при зсуві ділянки морського дна (а) і при підводному виверженні (б)

Література:

1. Бабков А., Кошечкін Б. Цунамі. - Ленинград: 1964

2. Мурті Т. Сейсмічні морські хвилі цінами. - Ленинград: 1981

3. Понявін І. Д. Хвилі цінами. - Ленинград: 1965

4. Проблема цунамі. Збірник статей. - М.: 1968

5. Соловйов С. Л., Го Ч. Н. Каталог цунамі на східному узбережжі
Тихого океану. - М.: 1975

6. Соловйов С. Л., Го Ч. Н. Каталог цунамі на західному узбережжі Тихого океану. - М.: 1974
-----------------------

[1] Мареограф - прилад, що записує коливання рівня моря