Воробьев Ю.Л, Акимов В.А, Соколов Ю.И. Цунами: предупреждение и защита
Подождите немного. Документ загружается.
Регистратор придонного давления способен определять амплитуду волны
цунами всего в 0,5 см на глубинах до 6 км. Все данные, включая давление и
температуру, сохраняются на жестком диске процессора. Щелочные батареи
обеспечивают работу комплекса в течение 12 месяцев.
Телецунами – это цунами, которое происходит вдали от побережья данной
страны и пересекает открытые воды. Именно здесь становятся ценными глубо&
ководные датчики, поскольку они могут обнаруживать цунами в открытом море.
Следует отметить, что автоматизированная система регистрации цунами
с помощью вынесенных в океан донных станций была запроектирована в СССР
еще в начале 80&х годов, однако проект, к сожалению, так и не был реализован.
Чтобы ДАРТы были доступны другим странам, NОАА планировала
в 2005 году разместить в Интернете чертежи системы ДАРТ после того, как
будет готова документация по обновленной версии ДАРТ под названием
«ДАРТ II». После того как документация по ДАРТII будет готова, а чертежи
размещены в Интернете, любая страна или компания может суметь загрузить
эти схемы и изготовить ДАРТII.
Основная разница между заякоренными буями систем ДАРТI и ДАРТ II свя&
зана со спутниковой передачей данных с ДАРТ II в центры предупреждения.
ДАРТI использует спутник, охватывающий только треть земной поверхно&
сти, поэтому он, например, не может использоваться в Индийском океане,
поскольку этот участок спутник не охватывает. ДАРТ II использует глобаль&
ную спутниковую систему сотовой связи («Иридий»), которая может приме&
няться в любой точке мира, включая Индийский океан (рис. 48).
Одна система ДАРТII уже прошла испытания на Гавайях, и уже летом
2005 года было развернуто в северной части Тихого океана несколько устано&
вок ДАРТ II [72].
Сеть глубоководных датчиков с использованием датчиков системы ДАРТII
на июнь 2006 года представлена на рис. 49. Как видно в состав
Международной системы оповещения о цунами уже включены датчики в
бассейне южной Атлантики и Карибском бассейне.
В настоящее время NОАА оценивает внутренний и международный спрос
на буи ДАРТ. Для внутренних потребностей США нужно еще 39 ДАРТов,
а также 14 запасных систем. США также рассчитывают на спрос, который мо&
жет достичь еще 50 ДАРТов для всего мира.
На данный момент пять стран Индийского океана – Австралия, Индия,
Индонезия, Таиланд и Шри&Ланка – планируют создать собственные нацио&
нальные центры предупреждения. Однако создание более чем одного такого
центра для региона может вызвать ряд проблем. Ведь в бассейне Индийского
океана расположено 27 стран. Если пять из них создадут свои центры и будут
передавать противоречивую информацию с предупреждениями об опаснос&
тях, то как поступать другим странам? Другая проблема в стоимости таких си&
стем. Создание системы ДАРТ стоит около 260 000 долларов, а с учетом уста&
новки, ремонта и обучения цена возрастает до суммы от 350 000 до
500 000 долларов.
171
Региональный центр мог бы использовать ресурсы каждой страны для под&
держки, эксплуатации и содержания центра предупреждения для всех уязви&
мых стран.
Межправительственная океанографическая комиссия ЮНЕСКО (МОК)
развернула систему оповещения о цунами в Тихом океане еще в 1968 году.
В течение последних пяти лет МОК неоднократно призывала к созданию по&
добной системы в Индийском океане и в других сейсмически опасных регионах
172
Рис. 48. Устройство глубоководной станции цунами системы ДАРТ II
планеты, но государства&члены не дали приоритета этой инициативе из&за от&
носительной редкости цунами вне Тихого океана.
США планируют создать новую, более совершенную систему предупреж&
дения цунами, затраты на которую составят 37,5 млн долларов. Затраты на
ежегодную эксплуатацию новой системы составят 24,5 млн в год, а в эксплуа&
тацию она может быть запущена уже в середине 2007 года.
В рамках новой системы планируется развернуть сеть из 38 бакенов для
контроля волн цунами. 25 из них будут размещены в Тихом океане в дополне&
ние к шести уже существующим бакенам. 5 бакенов планируется установить
в Атлантическом океане и 2 — в Карибском море. Таким образом, сеть охва&
тит и Мексиканский залив — область, где возможны проявления цунами. Баке&
ны будут нести на себе функцию передатчика информации о состоянии океан&
173
Рис.49. Международная система оповещения о цунами на 17 апреля 2006 года
ского дна и передавать данные на спутник, который, в свою очередь, незамед&
лительно предоставит полученные сведения в распоряжение ученых. Таким
образом, посредством созданной системы, возможно, будет в течение не&
скольких минут распознать образование цунами и принять необходимые ме&
ры безопасности.
Предполагается, что данная система будет находиться под контролем
и управлением Национального управления океанических и атмосфер&
ных исследований и Геологического исследовательского института
США.
Параллельно рассматривается проект создания всемирной системы «Уме&
ньшение последствий цунами с помощью трех ключевых мероприятий
(ТРОЙКА)». В этом проекте особое внимание обращается на три важных
компонента, необходимых для эффективного уменьшения последствий цуна&
ми: оценка опасности, уменьшение опасности и руководящие указания, ка&
сающиеся предупреждения об опасности. Мероприятия, предлагаемые в рам&
ках этого проекта, включают: оценку опасности — составление карт затопле&
ния в случае местных и удаленных цунами на основе цифрового моделирова&
ния; уменьшение опасности — разработку планов чрезвычайных действий,
установку знаков, указывающих пути эвакуации, и разработку образователь&
ных программ; и руководящие указания, касающиеся предупреждения об
опасности — создание глобальной сети буев для обнаружения цунами. В пред&
ложении данного проека приводится пример города Аонае на о. Окусири
(Япония), где в результате наличия этих компонентов во время цунами в
1993 г. удалось спасти 85% потенциальных жертв.
Для Индийского океана разработкой современной системы предупрежде&
ния цунами занялись также австралийские ученые. Их проект оценивается в
20 млн долларов и может быть введен в эксплуатацию в течение года. Эта си&
стема представляет из себя сеть из 30 сейсмографов, 10 приливо&отливных
датчиков и 6 специальных бакенов, которые будут отслеживать изменения со&
стояния океанского дна.
После катастрофического цунами и землетрясения, обрушившегося на
Южную Азию 26 декабря 2004 г., возникла проблема: как найти место для раз&
вертывания на океанском дне системы раннего предупреждения о зарождаю&
щемся цунами? Для решения проблемы, которое видится в размещении на
дне аппаратуры, образующей сеть слежения за тектоническими движениями
дна, прежде всего были необходимы гидрографические и геофизические ис&
следования. В начале февраля 2005 г. они были выполнены гидрографическим
судном Королевского военно&морского флота Великобритании «Скотт». Ис&
пользование сонара сверхвысокой точности позволило получить уникальные
материалы о зоне землетрясения. На их основе создано трехмерное изображе&
ние рельефа дна, прилегающего к о.Суматра на расстоянии в 150 км. Оно по&
крывает район, где в 30 км ниже океанической плиты произошел разрыв од&
ного из разломов.
Трехмерное изображение отчетливо показывает границу, проходящую по
Индийской плите, которая погружается под Бирманскую плиту со скоростью
174
6 см/год. Всюду на изображении отмечаются оползни гигантских размеров:
блоки толщиной в несколько сотен метров и длиной до 2 км, ползущие с Бир&
манской плиты.
4.2. Ñèñòåìà ïðåäóïðåæäåíèÿ öóíàìè â Ðîññèè
Система предупреждения о цунами (СПЦ) в России была создана в 1958
году после катастрофического цунами 4 ноября 1952 года и охватывает ее
Дальневосточный регион.
СПЦ является организационно&технической системой и базируется на су&
ществующей структуре Федеральной службы России по гидрометеорологии и
мониторингу окружающей среды (Росгидромет), Геофизической службы Рос&
сийской академии наук, МЧС России, Мининформсвязи России, админист&
рации субъектов РФ Дальневосточного региона.
СПЦ призвана обеспечить предупреждение населения и местных органов
исполнительной власти, органов управления МЧС России, организаций и уч&
реждений об угрозе цунами в целях обеспечения безопасности населения и
хозяйственной деятельности в прибрежных районах и уменьшения возмож&
ного ущерба от цунами [37,63].
В зонах возможного воздействия цунами в пяти субъектах Российской Фе&
дерации Дальневосточного региона расположены более 120 населенных пунк&
тов с населением порядка 230 тыс. человек, более 90 потенциально опасных
объектов, а также пляжные зоны и места массового отдыха Приморского края
и Сахалинской области. Более полувека назад гигантские волны практически
разрушили город Северо&Курильск. Может ли повториться подобное? В не&
давно вышедшем «Атласе природных и техногенных опасностей и рисков
чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации» утверждается, что в райо&
нах страны, для которых характерны сейсмичность и подводный вулканизм,
возможно повторение цунами, обрушившегося на Северо&Курильск [1,68].
Под угрозой находятся территории 14 городов и нескольких десятков насе&
ленных пунктов, – говорится в «Атласе». Повторяемость цунами силой в че&
тыре балла случается раз в 50–100 лет, а менее слабые – в 10 раз чаще.
Интенсивное развитие экономики южных районов Дальнего Востока, рост
объема грузоперевозок, развитие рыбодобывающей отрасли, практически все
виды хозяйственной деятельности, эффективная работа флота – все это нахо&
дится в прямой зависимости от качества и своевременности получения ин&
формации о гидрометеорологических условиях региона.
Состояние СПЦ на Дальнем Востоке России на конец 2005 года
В состав СПЦ входят сейсмологическая и гидрофизическая сети, а также
специальные центры предупреждения.
Сейсмологическая сеть
В настоящее время к СПЦ привлечены 3 сейсмологические станции (СС):
«Южно&Сахалинск», «Петропавловск&Камчатский» и «Северо&Курильск»
(о. Парамушир).
175
Сейсмограммы обрабатываются вручную.
В результате обработки сейсмограмм определяются: время начала земле&
трясения; координаты эпицентра; магнитуда.
Эти данные передаются в соответствующий центр цунами.
Состав сейсмологической сети отображен на рис. 50.
Гидрофизическая сеть
В настоящее время к наблюдениям за цунами в рамках СПЦ привлечены
37 береговых гидрометеостанций (таблица 24).
На трех ГМС (Северо&Курильск, Усть&Камчатск, Малокурильское)
производятся инструментальные наблюдения за уровнем моря на базе ПСД
Handar, предоставленных в порядке технической помощи МОК ЮНЕСКО.
На остальных ГМС производятся только визуальные наблюдения за
цунами, которые затруднены из&за удаленности ГМС от берега, отсутствия
прожекторного освещения, средств видеонаблюдения и т.п.
На 13 ГМС имеются мареографные установки, большинство из которых
находится в неудовлетворительном состоянии: разрушены павильоны,
разрушены и заилены колодцы, нарушена связь колодца с морем.
7 мареографных установок восстановлению не подлежат, на остальных
требуется капитальный ремонт.
176
Рис. 50. Состав и размещение сейсмологической сети СПЦ ДВ России
Сахалинский УГМС Камчатский УГМС Приморский УГМС
Южно&Курильск
(о. Кунашир)
м. Лопатка Владивосток
Курильск (о. Итуруп) Водопадная Гамов, Посьет
Малокурильское
(о. Шикотан)
Кроноки Находка
Северо&Курильск
(о. Парамушир)
м. Африка Терней
м. Крильон (о. Сахалин) м. Озерной
Преображение
Стародубское
(о. Сахалин)
Холмск (о. Сахалин) Оссора Корф
Малая Кема Рудная
Пристань
Александровск&
Сахалинский
(о. Сахалин)
Усть&Камчатск Ольга
Углегорск (о. Сахалин)
Петропавловск&
Камчатский
Сосуново
Ильинский (о. Сахалин) Петропавловский маяк Золотой
Одопту (о. Сахалин) Никольское
Комрво (о. Сахалин) Семячик
м. Терпения (о. Сахалин)
Макаров (о. Сахалин)
Корсаков (о. Сахалин)
Новиково (о. Сахалин)
177
Таблица 24
Состав гидрофизической сети СПЦ
Центры СПЦ
Центры СПЦ расположены в г.г. Южно&Сахалинск, Петропавловск&
Камчатский и Владивосток.
Функции и задачи центров:
расчет распространения волн цунами и их характеристик, оценка степени
опасности цунами, своевременное принятие решений о выдаче или отмене
предупреждений об угрозе цунами на региональном уровне при сейсмических
событиях в дальней зоне;
выпуск предупреждений об угрозе цунами в случаях, когда при
сейсмическом событии в ближней зоне ожидается распространение цунами
на районы, не охваченные тревогой, а также в случае обнаружения цунами по
данным наблюдения за уровнем моря;
своевременное доведение сигналов и сообщений в соответствии со
схемами передачи предупреждений о цунами;
оперативное взаимодействие с зарубежными службами предупреждения о
цунами Тихоокеанского региона;
распространение среди населения прибрежных районов Дальнего Востока
России знаний о цунами;
накопление, анализ и обобщение информации о цунами и их
проявлениях.
Центры СПЦ оснащены аппаратно&программными комплексами (АПК)
на базе персональных компьютеров (рис.51), которые реализуют следующие
основные задачи в интерактивном режиме:
выбор схемы оповещения (регламента действий) в зависимости от положе&
ния эпицентра землетрясения;
расчет времени подхода волны цунами до цунами&защищаемых пунктов по
схеме оповещения;
анализ ситуации и принятие решений об угрозе цунами и отмене состоя&
ния угрозы цунами;
формирование и доведение по каналам связи сигналов и сообщений по
схемам оповещения в соответствии с регламентом, в том числе по междуна&
родному обмену;
прием и визуализация данных от системы Handar.
Регулярно проводятся учебные тревоги, которые показывают удовлетвори&
тельное функционирование СПЦ в части прохождения информации по схе&
мам оповещения. На Сахалине обеспечивается распространение сообщений
по схемам оповещения в течение 5 — 7 минут, на Камчатке — до 10 минут,
в Приморье — 5–10 минут.
Взаимодействие с зарубежными центрами СПЦ в Токио, Гонолулу, Палмер
осуществляется в основном по каналам Глобальной системы телесвязи Все&
мирной метеорологической организации.
Сообщения поступают из Тихоокеанского центра предупреждения о цуна&
ми (ТЦПЦ, Гавайские острова, Гонолулу), из Аляскинского центра преду&
178
преждения о цунами
(АЦПЦ, Палмер), из
Японского метеороло&
гического агентства
(Токио), из сейсмиче&
ской обсерватории Гон&
конга в соответствии
с регламентом между&
народного обмена.
В свою очередь, центры
СПЦ России посылают
в международный об&
мен информацию по
соответствующему ре&
гламенту. Один раз
в месяц в не оговорен&
ное заранее время из
ТЦПЦ и АЦПЦ посту&
пают тесты для провер&
ки системы связи. Со&
общения из АЦПЦ по&
ступают через 4–5 ми&
нут, из ТЦПЦ — через
6–7 минут. Один раз в
год в международный
обмен передается учеб&
ная «тревога» для про&
верки времени и техно&
логии прохождения со&
общений.
Критерии преду&
преждения о цунами
В настоящее время в
СПЦ Российской Фе&
дерации используется
магнитудно&географи&
ческий критерий преду&
преждения о цунами.
Его смысл: если эпи&
центр землетрясения
находится в определен&
ной области Тихого океана и при этом магнитуда выше пороговой для этой
области, то считается, что цунами будет и тревога должна объявляться безу&
словно.
179
Рис. 51. Выходные данные АПК
На рис.52 представлена карта&схема пороговых значений магнитуд для
объявления тревоги цунами на тихоокеанском побережье Российской Феде&
рации.
В течение первых двух суток после события цунами на сайте СПЦ предста&
вляется информация о цунами.
Представление описания события цунами (на примере реального события
26 сентября 2003 года).
По первому определению Южно&Сахалинской сейсмостанции землетрясе&
ние произошло 06.51 сахалинского времени, координаты 41,7 севера, 144,2
востока, магнитуда не определена. По уточненным данным магнитуда соста&
вила 8,3.
Дежурным сейсмологом была объявлена тревога цунами по Южно&Ку&
рильскому и Курильскому районам (в 07.02 сах). Позднее (в 07.45 сах) в схему
оповещения о цунами был включен Северо&Курильский район.
Времена добегания волн до цунамизащищаемых пунктов составили:
Северо&Курильск — 09.05 сах.;
Буревестник — 08.08 сах.;
Южно&Курильск — 08.14 сах.;
Малокурильское — 07.34 сах.;
Уруп — 07.56 сах.;
Шумшу — 09.07 сах.;
180
Рис. 52.