Tsunami

Tsunami [1] ( Jap. 津波 IPA: [t͡sɯnä́mí] [2] , kde津 je „zátoka, zátoka“,波 je „vlna“) jsou dlouhé vlny generované silným dopadem na celý vodní sloupec v oceánu nebo jiném tělo z vody.

Tsunami jsou podle některých odborníků solitoni [3] . Většina tsunami je způsobena podvodními zemětřeseními , během kterých dochází k prudkému posunu (zvednutí nebo snížení) části mořského dna. Tsunami se tvoří při zemětřesení jakékoli síly, ale ty, které vznikají v důsledku silných zemětřesení (s magnitudou více než 7), dosahují velké síly. V důsledku zemětřesení se šíří několik vln. Více než 80 % tsunami pochází z Tichého oceánu . První vědecký popis tohoto jevu podal José de Acosta v roce 1586 v Limě v Peru , po silném zemětřesení, poté tsunami o výšce 25 metrů propukla na pevninu ve vzdálenosti 10 km.

Teorie

V otevřeném oceánu se vlny tsunami šíří rychlostí , kde  je zrychlení volného pádu a  je to hloubka oceánu (tzv. aproximace mělké vody , kdy je vlnová délka mnohem větší než hloubka). V průměrné hloubce 4 km je rychlost šíření 200 m/s nebo 720 km/h. Na otevřeném oceánu výška vlny většinou nepřesahuje 50 cm, a proto není vlna pro plavbu nebezpečná, nemohou ji spatřit ani lidé na palubě člunu či lodi. Doba trvání vlny je od minut do hodiny, vlnová délka může být od deseti do několika set kilometrů, rychlost v oceánu je 600–900 km/h a na kontinentálním šelfu  100–300 km/h [4] [ 5] . Když vlny vstupují do mělké vody poblíž pobřeží, jejich rychlost a délka se snižuje a jejich výška se zvyšuje. V blízkosti pobřeží může výška tsunami dosáhnout několika desítek metrů. Nejvyšší vlny, až 30-40 metrů , tvoří se podél strmých břehů, v klínovitých zálivech a na všech místech, kde může dojít k zaostření. Méně nebezpečné jsou pobřežní oblasti s uzavřenými zálivy. Tsunami se obvykle projevuje jako série vln, protože vlny jsou dlouhé, mezi příchody vln může uplynout více než hodina. Proto se po odletu další vlny nevracejte na břeh, ale raději pár hodin počkejte.

Výšku vlny v pobřežní mělké vodě ( ) bez ochranných konstrukcí lze vypočítat pomocí následujícího empirického vzorce: [6]

kde

•  je počáteční výška vlny v hlubokém místě;
•  - hloubka vody v hlubokém místě;
•  — hloubka vody v pobřežních mělčinách;

Příčiny tsunami

Zemětřesení , sopečné erupce a další podvodní exploze (včetně výbuchů podvodních jaderných zařízení ), sesuvy půdy, ledovce, meteority a další narušení nad nebo pod vodní hladinou mají potenciál vyvolat tsunami [7] . První návrh, že tsunami souvisí s podvodními zemětřeseními, učinil starověký řecký historik Thukydides [8] [9] .

Nejčastější důvody

• Podvodní zemětřesení (asi 85 % všech tsunami). Při zemětřesení pod vodou dochází k vzájemnému posunu dna podél vertikály: část dna klesá a část stoupá. Hladina vody začne vertikálně oscilovat a snaží se vrátit na svou původní úroveň - střední hladinu moře - a vytváří řadu vln. Ne každé podvodní zemětřesení je doprovázeno tsunami. Tsunamigenic (tj. generování vlny tsunami) je obvykle zemětřesení s mělkým zdrojem. Problém rozpoznání tsunamigeničnosti zemětřesení dosud není vyřešen a varovné služby se řídí velikostí zemětřesení. Nejsilnější tsunami vznikají v subdukčních zónách . Také je nutné, aby podvodní tlak vstoupil do rezonance s vlnovými oscilacemi.
• Sesuvy půdy . Tsunami tohoto typu se vyskytují častěji, než se odhadovalo ve 20. století (asi 7 % všech tsunami). Zemětřesení často způsobí sesuv půdy a také generuje vlnu. 9. července 1958 došlo v zátoce Lituya k sesuvu půdy v důsledku zemětřesení na Aljašce . Masa ledu a pozemských hornin se zhroutila z výšky 1100 m. Vznikla vlna, která na protějším břehu zálivu dosáhla výšky více než 524 m. [10] [11] Takové případy jsou velmi vzácné a samozřejmě , nejsou považovány za standard. Mnohem častěji ale dochází k podvodním sesuvům půdy v deltách řek, které jsou neméně nebezpečné. Zemětřesení může způsobit sesuv půdy a například v Indonésii, kde je šelfová sedimentace velmi velká, jsou nebezpečné zejména sesuvné tsunami, které se vyskytují pravidelně a způsobují lokální vlny o výšce i více než 20 metrů.
• Sopečné erupce (asi 5 % všech tsunami). Velké podvodní erupce mají stejný účinek jako zemětřesení. Při silných sopečných explozích se tvoří nejen vlny z exploze, ale voda zaplňuje i dutiny z vybuchlého materiálu nebo dokonce kaldery , což má za následek dlouhou vlnu. Klasickým příkladem je tsunami, která vznikla po erupci Krakatoa v roce 1883. Obrovské tsunami ze sopky Krakatau byly pozorovány v přístavech po celém světě a zničily celkem 5 000 lodí, při nichž zahynulo 36 000 lidí [12] .

Další možné důvody

• Lidská činnost . V epoše atomové energie měl člověk v rukou prostředek schopný způsobit otřesy, dříve dostupný pouze přírodě. V roce 1946 provedly Spojené státy podmořský atomový výbuch v 60 m hluboké mořské laguně s ekvivalentem TNT 20 000 tun. Vlna, která vznikla ve vzdálenosti 300 m od výbuchu, vystoupala do výšky 28,6 m a 6,5 ​​km od epicentra dosahovala ještě 1,8 m. Sesuvy půdy a výbuchy jsou vždy lokální. Pokud na dně oceánu vybuchne současně několik vodíkových bomb podél jakékoli linie, je možná vyšší vlna díky kumulativnímu efektu, ale nespadá do kategorie tsunami, protože vytvoření tsunami vyžaduje posun celého vodního sloupce, zatímco výbuch generuje pouze povrchové vlny. Byly provedeny počítačové simulace těchto experimentů, které prokázaly absenci výraznějších výsledků ve srovnání s dostupnějšími typy zbraní. V současnosti je jakékoli podvodní testování atomových zbraní zakázáno řadou mezinárodních smluv.

• Pád velkého meteoritu o průměru stovek metrů vytvoří extrémně vysokou vlnu, ale kruhová vlna z bodového zdroje rychle ztratí svou energii a s největší pravděpodobností nezpůsobí zemi významné škody. Tsunami z velkého meteoritu může být nebezpečné, pokud meteorit spadne do 10-20 kilometrů od pobřeží. [13] [14]

• Vítr může způsobit velké vlny (až 21 m), ale takové vlny nejsou tsunami, protože jsou krátkodobé a nemohou způsobit záplavy na pobřeží. Vznik meteorologické tsunami je však možný při prudké změně atmosférického tlaku nebo při rychlém pohybu anomálie atmosférického tlaku. Takový jev je pozorován na Baleárských ostrovech a nazývá se rissaga ( Rissaga ).

Umělé tsunami

Umělé tsunami může být způsobeno především jaderným výbuchem. Během jaderných testů byla síla tsunami vytvořená výbuchy různé síly testována více než jednou. Také v Rusku byl vytvořen podvodní dron s atomovou bombou " Status-6 ", který je schopen při výbuchu způsobit tsunami.

Známky tsunami

• Náhlé rychlé stažení vody ze břehu na značnou vzdálenost a vysušení dna. Čím více se moře vzdaluje, tím vyšší mohou být vlny tsunami. Lidé, kteří jsou na břehu a nevědí o nebezpečí, mohou zůstat ze zvědavosti nebo sbírat ryby a mušle. V tomto případě je nutné co nejdříve opustit pobřeží a vzdálit se od něj na maximální vzdálenost – toto pravidlo by se mělo dodržovat například v Japonsku na pobřeží Indického oceánu v Indonésii, na Kamčatce. V případě teletsunami se vlna obvykle přiblíží, aniž by voda ustoupila.
• Zemětřesení. Epicentrum zemětřesení je obvykle v oceánu. Na pobřeží je zemětřesení obvykle mnohem slabší a často k němu nedochází vůbec. V oblastech náchylných k tsunami platí pravidlo, že pokud je pociťováno zemětřesení, je lepší se přesunout dále od pobřeží a zároveň vylézt na kopec a připravit se tak předem na příchod vlny.
• Neobvyklé snášení ledu a jiných plovoucích předmětů, tvorba trhlin v rychlém ledu .
• Obrovské zpětné zlomy na okrajích nepohyblivého ledu a útesů, tvorba davů, proudy.

Systémy varování před tsunami

Systémy varování před tsunami jsou postaveny především na zpracování seismických informací. Pokud má zemětřesení velikost větší než 7,0 (v tisku se tomu říká body na Richterově stupnici , i když je to chyba, protože velikost se neměří v bodech. Bod se měří v bodech, což charakterizuje intenzitu otřesy země při zemětřesení) a centrum se nachází pod vodou, pak je vydáno varování před tsunami. V závislosti na regionu a obyvatelstvu pobřeží se mohou podmínky pro generování poplachového signálu lišit.

Druhou možností varování před tsunami je "post-varování" - spolehlivější metoda, protože prakticky neexistují žádné falešné poplachy, ale často může být takové varování vygenerováno příliš pozdě. Varování je ve skutečnosti užitečné pro teletsunami - globální tsunami, které ovlivňují celý oceán a po několika hodinách se dostanou k jiným hranicím oceánu. Indonéská tsunami v prosinci 2004 je tedy pro Afriku teletsunami. Klasickým případem je aleutské tsunami – po silné vlně na Aleutech lze očekávat výraznou vlnu na Havajských ostrovech. K detekci vln tsunami v otevřeném oceánu se používají senzory hydrostatického tlaku blízko dna. Varovný systém založený na takových senzorech se satelitní komunikací z blízkopovrchové bóje vyvinutý v USA se nazývá DART ( Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunami ) .  Po detekci vlny tak či onak je možné přesně určit čas jejího příchodu do různých osad.

Podstatným bodem varovného systému je včasné šíření informací mezi obyvatelstvo. Je velmi důležité, aby si obyvatelstvo uvědomovalo hrozbu, kterou s sebou tsunami přináší. Japonsko má mnoho vzdělávacích programů pro přírodní katastrofy a v Indonésii obyvatelstvo z velké části nezná tsunami, což bylo hlavním důvodem velkého počtu obětí v roce 2004. Velký význam má také legislativní rámec pro rozvoj pobřežní zóny.

Největší tsunami

20. století

• 5.11.1952 Severo-Kurilsk .

Způsobilo ho silné zemětřesení ( odhady velikosti z různých zdrojů se pohybují od 8,3 do 9), k němuž došlo v Tichém oceánu 130 kilometrů od pobřeží Kamčatky . Tři vlny vysoké až 15-18 metrů (podle různých zdrojů) zničily město Severo-Kurilsk a způsobily škody na řadě dalších osad. Podle oficiálních údajů zemřelo více než dva tisíce lidí.

• 03.09.1957 Aljaška .

Způsobeno zemětřesením o síle 9,1, ke kterému došlo na Andreyanovských ostrovech ( Aljaška ), které způsobilo dvě vlny s průměrnou výškou vlny 15 a 8 metrů. Kromě toho se v důsledku zemětřesení probudila sopka Vsevidov, která se nachází na ostrově Umnak , a nevybuchla asi 200 let. Při nehodě zemřelo více než 300 lidí.

• 07.09.1958, Lituya Bay, (jihozápad Aljašky).

Zemětřesení, ke kterému došlo severně od zálivu (na Fairweather Fault), iniciovalo silné sesuvy půdy na svahu hory nad zálivem Lituya (asi 30 milionů metrů krychlových zeminy, kamenů a ledu). Veškerá tato masa zaplnila severní část zálivu a vyvolala obrovskou vlnu rekordní výšky více než 500 metrů, která se pohybovala rychlostí 160 km/h [15] [16] . Maximální výška, ve které byla zaznamenána zkáza způsobená vlnou, byla 524 metrů nad hladinou moře (nebo 1720 stop ) [17] [18] .

• 28.03.1964, Aljaška, (USA).

Největší zemětřesení na Aljašce (magnitudo 9,2), ke kterému došlo v Prince William Sound , způsobilo tsunami několika vln, s nejvyšší zaznamenanou výškou (v době výskytu) - 67 metrů. V důsledku katastrofy (hlavně kvůli tsunami) zemřelo podle různých odhadů 120 až 150 lidí.

• 17.07.1998, Papua Nová Guinea .

Zemětřesení o síle 7,1 stupně u severozápadního pobřeží Nové Guineje vyvolalo silný podvodní sesuv půdy, který vyvolal vlnu tsunami, která zabila více než 2000 lidí.

21. století

• 6. září 2004, japonské pobřeží

Dvě silná zemětřesení (o síle až 6,8 a 7,3) se vyskytla 110 km od pobřeží poloostrova Kii a 130 km od pobřeží prefektury Kochi a způsobila vlnu tsunami o výšce vlny až jeden metr. Několik desítek lidí bylo zraněno.

• 26. prosince 2004, jihovýchodní Asie.

V 00:58 došlo k silnému zemětřesení  - druhému nejsilnějšímu ze všech zaznamenaných (magnitudo 9,3), které způsobilo nejsmrtelnější ze všech známých tsunami. Asijské země trpěly tsunami ( Indonésie  - 180 tisíc lidí, Srí Lanka  - 31-39 tisíc lidí, Thajsko  - více než 5 tisíc lidí atd.) a africké Somálsko . Celkový počet zemřelých přesáhl 235 tisíc lidí.

• 2. dubna 2007, Šalamounovy ostrovy .

Způsobeno zemětřesením o síle 8 stupňů v jižním Pacifiku. Několik metrů vysoké vlny dosáhly Nové Guineje. Tsunami zabila 52 lidí.

• 11. března 2011, Japonsko.

Nejsilnější zemětřesení o síle 9,0 s epicentrem nacházejícím se 373 km severovýchodně od Tokia vyvolalo tsunami s výškou vlny přesahující 7 metrů. Podle získaných údajů se hypocentrum zemětřesení nacházelo v hloubce 32 km východně od severní části ostrova Honšú [19] , a sahalo do vzdálenosti asi 500 km, jak je patrné z následného otřesu . mapa . Zemětřesení a následná vlna tsunami navíc způsobily nehodu v jaderné elektrárně Fukušima I.

K 2. červenci 2011 je oficiální počet obětí zemětřesení a tsunami v Japonsku 15 524, 7 130 se pohřešuje a 5 393 je zraněno.

Megatsunami

Někteří odborníci jsou toho názoru, že hlavním důvodem, který způsobuje zvláště silné, tzv. supertsunami, je pád nebeských těles na povrch planety. Podle jejich názoru dochází ke vzoru prudkých klimatických změn na rozhraní pleistocénu a holocénu a pádu velkých meteoritů na zemský povrch a do oceánů [20] . Jejich studie poskytují geologické, archeologické a historické důkazy o třech velkých klimatických katastrofách, které se na Zemi mohly vyskytnout asi před 12 900 lety, před 4300–4500 lety a za 536–540 let našeho letopočtu [21] . Pro studium problému kosmogenních tsunami byla vytvořena mezinárodní vědecká skupina Holocene Impact Working Group .

Viz také

• zabijácké vlny
• Keyproller
• Maremoto

Poznámky

1. ↑ Velký výkladový slovník ruského jazyka. - 1. vydání: Petrohrad: Norint
2. ↑ 「NHK日本語発音アクセント辞典」。2002年。ISBN 978-4-14-039360-4
3. ↑ Filippov A. T. Mnohostranný soliton // Knihovna Kvant. - Ed. 2, revidovaný. a další .. - M . : Nauka, 1990. - 288 s.
4. ↑ Gere J., Shah H. Shaky nebe: Co je zemětřesení a jak se na něj připravit = Terra Non Firma. Pochopení a příprava na zemětřesení / Per. z angličtiny. Doktor fyziky a matematiky věd N. V. Šebalina. - M .: Mir , 1988. - S. 72-73. - 63 000 výtisků.
5. ↑ Edward Bryant. Tsunami: Nedoceněné nebezpečí. - 3. - Springer, 2014. - S. 19-22.
6. ↑ Působení atomových zbraní. Za. z angličtiny — M .: Izd-vo inostr. lit., 1954. - S. 102. - 439 s.
7. ↑ Barbara Ferreira. Když se převrhnou ledovce, může dojít k tsunami . Příroda (17. dubna 2011). Získáno 27. dubna 2011. Archivováno z originálu 22. června 2012. (neurčitý)
8. ↑ Thukydides. Historie , III.89.1-4 .
9. ↑ Smid, T. C. ' Tsunamis' v řecké literatuře  . — 2. - Řecko & Řím, 1970. - Sv. 17. - S. 100-104.
10. ↑ Tegul Mari. Tsunami: Velká vlna, která zaplavuje záliv.
11. ↑ Největší tsunami, Lituya Bay Tsunami (nedostupný odkaz) . Získáno 14. října 2009. Archivováno z originálu 21. října 2009. (neurčitý) 
12. ↑ Vulkanogenní tsunami . Oregon State University. Staženo 4. ledna 2015. (neurčitý)
13. ↑ Co se stane, když asteroid spadne do oceánu
14. ↑ Co se stane, když meteorit spadne do oceánu?
15. ↑ Leonard, LJ; Rogers, G.C.; Hyndman, R D. Open File 6552 (Anotovaná bibliografie odkazů relevantních pro nebezpečí tsunami v Kanadě) // Geological Survey of Canada  (neurčité) . - Natural Resources Canada, 2010. - S. 247-249.  (Angličtina)
16. ↑ Batyr Karryev. Katastrofy v přírodě: zemětřesení .
17. ↑ Tsunami na Aljašce v letech 1957 a 1958
18. ↑ MEGA tsunami z 9. července 1958 v Lituya Bay na Aljašce
19. ↑ 11. března 2011, MW 9.0, poblíž východního pobřeží ostrova Honšú, Japonsko, tsunami
20. ↑ A. S. Alekseev, V. K. Gusyakov. O MOŽNOSTI KOSMOGENNÍHO TSUNAMI VE SVĚTOVÉM OCEÁNU
21. ↑ Gusyakov V.K. Z Tungusky do Chikskulubu. "Věda na Sibiři" č. 43 (2828), 27. října 2011

Literatura

• Vorobyov Yu. L. , Akimov V. A., Sokolov Yu. I. Tsunami: varování a ochrana / EMERCOM Ruska . - M. , 2006. - 264 s. Archivováno16. dubna 2016 naWayback Machine
• Solovyov S. L., Go Ch. N. Katalog tsunami na západním pobřeží Tichého oceánu (173-1968). — M .: Nauka , 1974. — 308 s. - 1200 výtisků.
• Pelinovský EN Hydrodynamika vln tsunami. - Nižnij Novgorod: IAP RAN, 1996. - 277 s.
• Lokální tsunami: varování a snížení rizik: Sborník článků / Ed. B. V. Levina, M. A. Nosová. — M. : Janus-K, 2002.
• Levin B.V. , Nosov M.A. Fyzika tsunami a souvisejících jevů v oceánu. - M. : Janus-K, 2005. - 360 s.
• Levin B. V., Sasorova E. V. O šestileté periodicitě výskytu tsunami v Tichém oceánu // Fyzika Země. 2002. č. 12. S. 40-49.
• Zemětřesení a tsunami Archivováno 15. dubna 2013 na Wayback Machine (výukový program, obsah )
• Kulikov E. A. "Fyzické základy modelování tsunami" (školicí kurz)
• Shoigu S.K., Kudinov S.M., Nezhivoi A.F. et al. Katastrofické přírodní jevy. EMERCOM Ruska, 1997.
• Gusyakov V.K. Ground Zero: Megazemětřesení jsou hlavní hrozbou pro bezpečnost mořských pobřeží // Science First Hand. - Ročník 78. č. 2. 23. července 2018.

Odkazy

• Hluboké oceánské hodnocení a hlášení tsunami
• Příčiny tsunami
• Tsunami: Preventivní opatření a tipy pro chování Kamčatská pobočka geofyzikálního průzkumu Ruské akademie věd
• Tsunami Thailand (Koh Phi Phi) 2004 na YouTube (zobrazuje několik fází příchodu tsunami počínaje klidnou vodou)
• 2004 Boxing Day Tsunami na YouTube

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština velká čínština Skvělý norský Velký Rus okolo světa Britannica (online) Treccani Universalis Pomozte RIA
V bibliografických katalozích	BNE : XX541964 GND : 4261303-6 J9U : 987007553520605171 LCCN : sh85138348 NKC : ph305439