Цунами

Мегацунами в Индийском океане [23:10]

Цунами. Волны смерти. Документальный фильм // Познавательный Да Винчи [40:07]

Цунами (яп. 津波 — цу (гавань) и нами (волна)) — огромные волны, возникающие на поверхности океана во время сильных подводных землетрясений.

Также название коктейля.

Общая информация

Сильные взрывы, извержения вулканов или падение метеоритов в океан также могут вызывать большие цунами. Скорость распространения цунами 400−800 километров в час. Высота волн может достигать 30 метров.

Другая информация

Цунами представляют собой длинные волны, вызываемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме. Практически незаметны в открытом море, но превращаются в разрушительный водяной вал в прибрежном мелководье (отсюда японское название, дословно означающее «волна в заливе»).

Причиной большинства цунами являются подводные землетрясения (моретрясения), во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Цунами образуются при землетрясении любой силы, но большой силы достигают те, которые возникают из-за сильных землетрясений (с магнитудой более 7). В результате землетрясения распространяется несколько волн. Более 80 % цунами возникают на периферии Тихого океана. Первое научное описание явления дал Хосе де Акоста в 1586 году, когда после мощного землетрясения в Лиме (Перу) цунами высотой 25 метров взлилось на сушу на расстояние 10 км. Землетрясения, извержения вулканов и другие подводные взрывы (в том числе взрывы подводных ядерных устройств), оползни, ледники, метеориты и другие разрушения выше или ниже уровня воды — всё это обладает достаточным потенциалом, чтобы вызвать цунами. Первое предположение о том, что цунами связано с подводными землетрясениями, было высказано древнегреческим историком Фукидидом.

Происшествия

Чаще всего цунами случаются у берегов Тихого океана, но также и в других местах. Например, в 2004 году в Индийском океане прошла катастрофическая волна цунами, в 1755 году тысячи жителей Лиссабона погибли от волны цунами в Атлантическом океане. В Тихом океане установлена ​​система предупреждения цунами. Система предупреждения получает сигналы с подводных буев, регистрирующих изменение давления даже тогда, когда цунами еще не заметно для человеческого глаза на поверхности.

Скорость и физические свойства цунами

Скорость волн в океане определяется формулой:

$c={\sqrt {\frac {g\lambda \tanh({\frac {2\Pi H}{\lambda }})}{2\Pi }}}$ (1)

где:

• g = 9,8 — ускорение свободного падения;
• λ — длина волны;
• H — глубина океана;
• tanh — гиперболический тангенс $\tanh(x)={\frac {\exp(x)-\exp(-x)}{\exp(x)+\exp(-x)}}$;

В случаях, когда $\vert x\vert <<1$ (2), то хорошо срабатывает приблизительная формула: $\tanh(x)\approx x$. Неравенство (2) имеет место для мелководных волн, а также для волн цунами, поскольку цунами имеют чрезвычайно большой период и чрезвычайно большую длину волны λ (до 100 километров) по сравнению с глубиной океана (0-9 километров). В этом случае формула значительно упрощается:

$c={\sqrt {gH}}$ (3)

По этой формуле можно легко подсчитать скорость волны цунами. Средняя глубина Тихого океана 4 километра, то есть скорость распространения:

$c\approx {\sqrt {10*4000}}$ = 200 м/c = 720 км/ч

Итак, цунами распространяется со скоростью 700—800 километров в час. Соответственно, можно подсчитать, сколько времени на предупреждение имеют службы, чтобы поднять тревогу. Например, если эпицентр находится 1.500 километров от берега, служба спасения имеет около двух часов.

На мелководье волна цунами значительно замедляется. Например, около берега глубиной десять метров волна будет иметь скорость всего 36 километров в час:

$c\approx {\sqrt {10*10}}$ = 10 м/c = 36 км/ч

Если первой к берегу доходит не вершина волны, а впадина, то часто наблюдается быстрый отлив. Вода внезапно уходит, обнажая дно. Если угол наклона дна достаточно плоский, то вода может уходя, обнажить дно океана до расстояний более 800 метров. Это должно стать сигналом для людей, что в ближайшие 3-45 минут на берег накатится вершина волны цунами.

В глубокой воде цунами распространяется почти не теряя энергии и сохраняет свою силу даже на расстояниях в 3-4 тысячи километров.

Ученые также выделяют редкий тип — мегацунами. Это цунами, чьи волны достигают высоты более 100 метров. Последнее такое мегацунами случилось в 1958 году на Аляске (США) в заливе Литуя (Lituya Bay). В результате землетрясения в заливе сформировалась волна высотой более 200 метров. Исследования геологов показали, что в этом же заливе в прошлом имело место цунами с высотой волны 520 метров.

См. также

• Природные явления
• Цунами — название коктейля.