Курсовая работа: Гидросферные опасности

· Ветер может вызывать большие волны (примерно до 20 м), но такие волны не являются цунами, так как они короткопериодные и не могут вызывать затопления на берегу. Однако возможно образование метео-цунами при резком изменении давления или при быстром перемещении аномалии атмосферного давления. Такое явление наблюдается на Балеарских островах и называется Риссага (en:Rissaga).

§1.3 Признаки появления цунами

· Внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и осушка дна. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами. Люди, находящиеся на берегу и не знающие об опасности, могут остаться из любопытства или для сбора рыбы и ракушек. Таким правилом следует руководствоваться, находясь, например, в Японии, на Индоокеанском побережье Индонезии, Камчатке. В случае телецунами волна обычно подходит без отступления воды.

· Землетрясение. Эпицентр землетрясения находится, как правило, в океане. На берегу землетрясение обычно гораздо слабее, а часто его нет вообще. В цунами опасных регионах есть правило, что если ощущается землетрясение, то лучше уйти дальше от берега и при этом забраться на холм, таким образом заранее подготовиться к приходу волны.

· Необычный дрейф льда и других плавающих предметов, образование трещин в припае.

· Громадные взбросы у кромок неподвижного льда и рифов, образование толчеи, течений.

§1.4 Причины большой численности жертв цунами

Может быть непонятным, почему цунами высотой несколько метров оказалось катастрофическим, в то время, как волны той же (и даже значительно большей) высоты, возникшие во время шторма, к жертвам и разрушениям не приводят? Можно назвать несколько факторов, которые приводят к катастрофическим последствиям:

· Высота волны у берега в случае цунами, вообще говоря, не является определяющим фактором. В зависимости от конфигурации дна возле берега, явление цунами может пройти вовсе без волны, в обычном понимании, а как серия стремительных приливов и отливов, что также может привести к жертвам и разрушениям.

· Во время шторма в движение приходит лишь приповерхностный слой воды, во время цунами — вся толща. И на берег при цунами выплёскиваются намного бо льшие массы воды.

· Скорость волн цунами, даже у берега, превышает скорость ветровых волн. Кинетическая энергия у волн цунами больше.

· Цунами, как правило, порождает не одну, а несколько волн. Первая волна, не обязательно самая большая, смачивает поверхность, уменьшая сопротивление для последующих волн.

· При шторме волнение нарастает постепенно, люди обычно успевают отойти на безопасное расстояние до прихода больших волн. Цунами приходит внезапно.

· Сила цунами может возрасти в гавани — там, где ветровые волны ослабляются, а следовательно, жилые постройки могут стоять у самого берега.

· Отсутствие у населения элементарных знаний о возможной опасности. Так, во время цунами 2004 года, когда море отступило от берега, многие местные жители оставались на берегу — из любопытства или из желания собрать не успевшую уйти рыбу. Кроме того, после первой волны многие возвращались в свои дома — оценить ущерб или пытаться найти близких, не зная о последующих волнах.

· Система оповещения о цунами есть не везде и работает не всегда.

· Разрушение береговой инфраструктуры усугубляет бедствие, добавляя катастрофические техногенные и социальные факторы. Затопление низменностей, долин рек приводит к засолению почв.

§1.5Системы предупреждения цунами

Системы предупреждения цунами строятся главным образом на обработке сейсмической информации. Если землетрясение имеет магнитуду более 7,0 (в прессе это называют баллами по шкале Рихтера) и центр расположен под водой, то подаётся предупреждение о цунами. В зависимости от региона и заселённости берегов условия выработки сигнала тревоги могут быть различными.

Вторая возможность предупреждения о цунами это предупреждение «по факту» — способ более надёжный, так как практически отсутствуют ложные тревоги, но часто такое предупреждение может быть выработано слишком поздно. Предупреждение по факту полезно для телецунами — глобальных цунами, оказывающих влияние на весь океан и приходящих на другие границы океана спустя несколько часов. Так индонезийское цунами в декабре 2004 года для Африки является телецунами. Классическим случаем являются Алеутские цунами — после сильного заплеска на Алеутах можно ожидать существенный заплеск на Гавайских островах. Для выявления волн цунами в открытом океане используются придонные датчики гидростатического давления. Система предупреждения, основанная на таких датчиках со спутниковой связью с приповерхностного буя, разработанная в США, называется DART (en:Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis). Обнаружив реальную волну тем или иным образом, можно достаточно точно определить время её прибытия в различные населённые пункты.

Существенным моментом системы предупреждения является распространение актуальной информации среди населения.

§1.6 Наиболее крупные цунами

Цунами с Алеутских островов

После этого цунами было создано специальное учреждение для изучения и борьбы с последствиями таких бедствий. На протяжении десятилетий Гавайские острова играли роль «утраченного рая», куда устремлялись путешественники со всего света, чтобы насладиться необыкновенной красотой этих мест. Но 1 апреля 1946 года этот «рай» превратился в сущий ад. Страшнейшая из волн цунами, когда-либо достигавших архипелага, принесла хаос на остров Гавайи. Но не все последствия были негативными. Благодаря этому цунами появилась служба, которая с тех пор занимается изучением гигантских волн и предупреждает о возможном их появлении.

В англоговорящих и других странах мира 1 апреля отмечается как день шуток. В такой же день подводное землетрясение, произошедшее к югу от Алеутских островов, которые находятся западнее Аляски, вызвало цунами, разрушившее часть Гавайских островов. Некоторые полагают, что предупреждение об опасности, если оно поступило в такой день, вполне могло быть принято за шутку. Но, к величайшему сожалению, такого предупреждения не было.

Подводное землетрясение в 150 км южнее острова Унимак породило громадную волну. Его эпицентр был зарегистрирован на глубине около 25 км, что даже сегодня вызывает споры. В 1946 году его сила была оценена в 7,2 балла по шкале Рихтера, но в дальнейшем после исследования эта величина была изменена до 8,6 баллов, и в этом случае становится понятно, почему столько разрушений принесло цунами.

Еще одной тайной, окружающей подводное землетрясение, является вопрос о том, что же именно произошло в недрах земли? Был ли это разрыв на линии разлома? Или сдвиг? Будем надеяться, что со временем технический прогресс позволит внести ясность в этот вопрос. Пока же мнения ученых о причине землетрясения расходятся. Образовавшаяся вследствие землетрясения волна незначительно затронула Аляску, но Алеутские острова пострадали очень сильно, защитив эту отдаленную территорию США.

Гигантская волна, рожденная движением в земных недрах, направилась через Тихий океан к Гавайскому архипелагу. В силу своего географического положения эти острова очень уязвимы для цунами, образующихся в океане. С начала XIX века на Гавайях было зарегистрировано 50 цунами, 7 из которых нанесли основательный ущерб. Самыми мощными были волны цунами в 1960 и 1946 годах: в первом случае волна была вызвана внезапным землетрясением, опустошившим часть территории Чили, о второй сейчас пойдет речь.

Волна подошла к Гавайям через пять часов после того, как похозяйничала на Алеутских островах. Незадолго до этого случая на мысе Скотч-Кап был построен маяк высотой 40 м. Его основанием служила платформа из железобетона, а сигнальный огонь окружала металлическая конструкция. Маяк обслуживали пять человек. Всего за несколько секунд волны оставили от этого сооружения одни обломки, все пятеро смотрителей погибли. Высота волны в тот момент превышала 35 м.

В 1946 году в Тихом океане не существовало еще постов наблюдения, и появление могучей волны всегда становилось полной неожиданностью. Больше всего пострадали: Лаупахоехое, где волны достигали высоты 9 м, Пололу-Вэлли, там высота волн была 16 м, и Хило, где было больше всего разрушений. Огромные волны группами по 6-7 в каждой, почти все высотой в 8 м накрывали город с интервалами 15-20 минут. Волны полностью разрушили береговые укрепления в Хило. Сорванные с фундаментов дома на главной улице вода уносила с собой и разбивала о другие здания. Только в Хило погибло 159 человек.

В Пололу-Вэлли волны высотой 12 м обрушились на школу, и несколько детей, находившихся внутри, погибли. Не устояла перед цунами и рухнула местная больница. Всего жертвами трагедии стали 165 человек, а материальный ущерб оценивался в 26 млн долл. Внезапно обрушившаяся стихия, несущая смерть и разрушения, повергла островитян в ужас. Но пострадали не только Гавайские острова. Влияние гигантских волн сказывалось по всей длине и ширине Тихого океана. На западном побережье США в Тахолахе, штат Вашингтон, волны около 2 м высотой уничтожили рыбачьи лодки. В Кус-Бей, штат Орегон, высота волн достигала 3 м. В Калифорнии сила цунами проявилась еше более явственно. В Хаф-Мун-Бей (заливе полумесяца) волны высотой в 3-4 м разрушили портовые сооружения, причинив ущерб на сумму 20 000 долл. В Санта-Круз один человек был смыт волной и утонул. Отголоски цунами ощущались в Санта-Барбаре и в районе Лос-Анджелеса. По другую сторону Тихого океана волны цунами высотой 8 м достигали Маркизских островов и некоторых других частей Французской Полинезии, не причинив, однако, большого ущерба.

После этой ужасной трагедии, произошедшей 1 апреля 1946 года, гавайские власти и правительство США приняли решение создать систему раннего оповещения о губительных природных явлениях. В результате плодотворных обсуждений в 1949 году на Эва-Бич, Гавайи, был основан Тихоокеанский центр оповещения о цунами. С момента создания руководство этим центром осуществляет Национальная администрация по океану и атмосфере. В задачу центра входит сбор информации, передаваемой сейсмографами.