Воробьев Ю.Л, Акимов В.А, Соколов Ю.И. Цунами: предупреждение и защита

Подождите немного. Документ загружается.

Ночью 12 июля 1993 года произошло землетрясение с магнитудой 7,8 в

Японском море на глубине 17 км в 30 км западнее побережья Хоккайдо и ос&

трова Окушири. Через 4&5 минут на остров Окушири обрушились волны цу&

нами высотой от 5 до 10 м, разрушив несколько рыбацких деревень. Окуши&

ри — небольшой остров с населением 5300 человек, расположенный в 20 км

западнее острова Хоккайдо.

От волн цунами погибли 239 человек. Максимальная волна высотой в 31,7

м обрушилась через 4 минуты на участок побережья острова, где была распо&

ложена деревушка Монай.

Район Аонае на юге острова был полностью опустошен цунами, все 82 здания

были разрушены. Общий ущерб от цунами составил более 60 млн долларов [62].

После цунами 1993 года на острове были проведены большие работы по

возведению защитных сооружений от цунами – набережные, морские стены,

автоматические и ручные водные ворота.

Землетрясения у побережья Палуа&Новая Гвинея

17 июля 1998 года в 18 ч 49 мин в 20 км от побережья Папуа&Новая Гвинея

произошло землетрясение умеренной силы (магнитуда 7,0) в море Бисмарка.

Однако оно вызвало разрушительные волны цунами, жертвами которых стали

более 3000 человек, живших на побережье острова в районе лагуны Сиссано [61].

Новая Гвинея входит в зону ответственности Международной системы

предупреждения о цунами на Тихом океане (центр в Гонолулу, Гавайи). Сейс&

мическая сеть наблюдений этого центра зарегистрировала толчок и определи&

ла его параметры, но в данном случае был выпущен только информационный

бюллетень, поскольку магнитуда толчка оказалась ниже установленного по&

рогового значения для объявления тревоги цунами. Однако спустя примерно

30 мин огромные волны обрушились на Сиссано и еще восемь селений, рас&

положенных на узкой песчаной косе, которая отделяет эту лагуну – самую

большую на северном побережье острова – от океана. У жителей прибрежных

деревень практически не оставалось шансов на спасение; большинство из них

либо погибли под обломками собственных жилищ, разрушенных тремя по&

следовательными ударами водной стихии, либо утонули в водах лагуны, буду&

чи выброшенными туда потоками морской воды. Трагедия случилась сразу

после захода солнца. В течение ночи акулы и крокодилы довершили печаль&

ную участь тех, кого можно было бы спасти.

Землетрясение произошло в одном из самых труднодоступных мест о&ва

Новая Гвинея, вблизи государственной границы Папуа&Новой Гвинеи с Ин&

донезией. Удаленность этого района и отсутствие хороших дорог сильно за&

труднили организацию спасательных операций. В течение первых трех дней

силами добровольцев из уцелевших деревень и армейских подразделений уда&

лось выловить из лагуны и захоронить тела 1600 человек. Из&за быстрого раз&

ложения останков в условиях тропической жары эти работы пришлось оста&

новить. Считается, что не менее 2000 погибших осталось внутри лагуны, что

создало серьезную опасность возникновения эпидемии.

Место трагедии (рис.18) изучала международная группа гидрологов, сейс&

мологов, геофизиков, специалистов по гидравлике и математическому моде&

лированию естественных процессов. Они измерили высоту отметок, остав&

ленных цунами на окрестных объектах, установили степень и характер по&

вреждений, опросили уцелевших свидетелей, собрали сейсмологические и

гидроакустические данные.

Ученые и специалисты обсуждали различные гипотезы, в том числе воз&

можность генерации цунами подводным оползнем, который возник на скло&

не глубоководной впадины, примыкающей к побережью. Изучение батимет&

рических карт показывает наличие крутых (до 10 градусов) уклонов дна в рай&

оне материкового склона, лежащего против лагуны Сиссано. Кстати, сама ла&

гуна – образование очень молодое, возникшее на месте небольшого залива

после катастрофического землетрясения, происшедшего в этом районе 16 де&

кабря 1907 г.

Дополнительное осложнение в решение вопроса внес обнаруженный по&

зднее на сейсмических записях второй толчок с магнитудой 6,5, который про&

изошел в том же месте, через 20 мин. после первого землетрясения. По сооб&

щениям очевидцев, волна цунами пришла почти сразу после второго толчка.

Три года ушло на обработку данных и построение компьютерной модели,

которая позволила выявить многие детали разыгравшейся трагедии. По мне&

нию ученых, прямым виновником трагедии было не землетрясение, а круп&

ный подводный оползень. К такому заключению они пришли на основе изу&

чения подробнейшей карты морского дна, построенной усилиями Японского

центра морских наук и технологий и Международной Южно&Тихоокеанской

комиссии по прикладным наукам о Земле.

Рис. 18. Схема места воздействия волн цунами 17 июля 1998 года

На этой карте в 25 км от Сиссано четко различалось нагромождение свежих

пород, характерное для крупного оползня. Когда эту информацию сопоставили

с сейсмограммами и гидроакустическими данными, выяснилось, что и среди них

есть свидетельства мощного события, происшедшего здесь как раз 17 июля 1998 г.

Компьютер уверенно подтвердил: сначала на дне произошел не очень сильный

подземный толчок, от него по донному склону стали перемещаться рыхлые и сла&

бо закрепленные породы, а затем уж этот оползень всколыхнул водную стихию.

На ее поверхности возникла волна, которая у берега поднялась на 20 м и, пере&

скочив через песчаную косу, обрушилась на ближайшие населенные пункты.

Это был тот достаточно редкий случай, когда с уверенностью была распо&

знана причина одного из самых мощных цунами нашего времени. Не менее

важно, что впервые удалось построить надежную компьютерную модель воз&

никновения цунами от подводного оползня и дальнейшего развития событий

с картиной выхода волны на берег.

2.1.2. Öóíàìè â Àòëàíòè÷åñêîì îêåàíå

è Ñðåäèçåìíîì ìîðå

Цунами Атлантики

В Северной Атлантике наиболее опасными специалисты считают «область

Сторегга» в Норвежском море и «банку Горриндж», размещающуюся между

Азорскими островами и Гибралтаром.

Эксперты считают «банку Горриндж» в Атлантическом океане, к юго&вос&

току от Португалии, самым опасным районом Европы с точки зрения земле&

трясения и возникновения цунами. От этого водораздела между Европой

и Африкой цунами может докатиться и до берегов Британских островов, как

это уже было в 1755 году.

Северная Атлантика является геологически пассивной областью. Здесь

возникают землетрясения, но большей частью малой магнитуды и неспособ&

ные вызвать цунами. Однако подводная топография этой области богата мощ&

ными подводными отложениями. Одна из таких областей расположена к за&

паду от берегов Норвегии носит название Сторегга (рис. 19) и является одной

из самых мощных в мире.

Основной риск возникновения цунами в Северной Атлантике связан

именно с проявлениями подводных оползневых процессов. В некоторых

областях толщина отложений, депонированных за последний ледниковый пе&

риод, достигает 1 км, и эти отложения потенциально непостоянны. Они мо&

гут быть дестабилизированы внезапным выпуском метана, содержащегося

в огромных объемах в этих отложениях, или подводными землетрясениями,

способными вызвать движение морских отложений.

Британские и норвежские ученые доказали, что 7100 лет назад подобный

катаклизм имел место вблизи северного побережья Европы. Он затронул уча&

сток дна Северного Ледовитого океана площадью порядка ста тысяч километров

к северо&западу от Скандинавского полуострова. Неустойчивые массы поро&

ды под действием собственной тяжести соскользнули примерно на 800 кило&

метров в юго&западном направлении. С мелководья они погрузились на глу&

бину от трехсот до двух с половиной тысяч метров и вызвали цунами с волна&

ми до 20 метров, обрушившееся на берега Норвегии и Шотландии.

У берегов Норвегии за последние 30 тысяч лет трижды происходили ополз&

ни склонов, что порождало мощную морскую волну. Это случалось 6000, 8000

и 30 000 лет назад.

В районе Шетландских островов было также обнаружено проявление волн

цунами высотой до 20 м 5700 лет тому назад.

Рис. 19. ЦунамиCопасные области Северной Атлантики

Согласно архивным данным, основанным на анализе горных пород, за по&

следние 50 тыс. лет Шотландия неоднократно подвергалась воздействию раз&

рушительных приливных волн, проникающих на сушу на расстояние от бере&

га до 500 км. Их эпицентром каждый раз становились участки морского дна

у побережья Норвегии. Именно близ этого места Норвегия сейчас ведёт ин&

тенсивную добычу нефти, что может ускорить очередную катастрофу. Ведь

уже известны случаи, когда резкие проседания почвы, напоминающие силь&

ные землетрясения, происходили в районах интенсивных подземных разра&

боток.

В ноябре 1929 г., у Атлантического побережья Канады, в районе о. Нью&

фаундленд, произошло подводное землетрясение средней мощности. По&

следовавший за ним подводный оползень переместил на отмели у Боль&

шой Ньюфаундлендской банки грунт объемом 200 км

, сбросив его на

большую глубину. Внезапная волна цунами привела к гибели 27 человек, а

возникшее временное течение с сильной турбулентностью и скоростью более

65 км/ч порвало трансатлантические телеграфные кабели.

В последние годы все чаще к этим цунами&опасным зонам Северной Ат&

лантики ученые стали относить и район Канарских островов, на одном из ос&

тровов которых (Сан&Мигель&де&Ла&Пальма) размещается вулкан Кумбре

Вьеха. Часть горы, высота которой превышает 2 400 м, а площадь основания

очень мала, может обрушиться в море. Особенно тяжелые последствия воз&

можны, если через трещины в вулкане в кипящую магму хлынет морская во&

да. Это может вызвать грандиозный взрыв всей горы и падение его фрагмен&

тов (500 куб. километров) в океан.

Результаты компьютерных расчетов последствий возможного извержения

вулкана Кумбре Вьеха на Канарских островах, проведенных в Калифорний&

ском университете Санта&Крус, показали, что при уже обрушении 150 куб. км

горных пород, из которых состоит Кумбре Вьеха, в Атлантический океан мо&

гут образоваться цунами высотой до ста метров. Волна, по мнению ученых, за

9 часов может дойти до атлантического побережья США и полностью разру&

шить его. А в Англии волна цунами проникнет вглубь страны на 20 км. В то же

время другие ученые считают, что риск возникновения такой волны значи&

тельно преувеличен. На Канарах и ранее происходили извержения вулканов,

землетрясения и массовые обвалы суши в океан, однако это ни разу не приве&

ло к катастрофе. Все дело в том, что при любом развитии событий суша не об&

рушивается в океан одномоментно — оползни происходят по частям, после&

довательно, и сколько&нибудь значимых волн, а тем более катастрофических

цунами, способных пересечь Атлантику, не должно быть. Кто из них прав —

покажет будущее.

Цунами известны народам, заселяющим побережье Атлантического океа&

на, достаточно давно. Записи о цунами в Центральной и Южной Америке,

найденные археологами, относятся к временам открытия и завоевания побе&

режий испанцами, т.е. к XVI и XVII векам.

Имеющаяся информация об исторических цунами в Атлантическом океане

показывает, что тенденция возникновения последних значительно усилилась

ближе к XVIII — XIX векам и цу&

нами интенсивностью два балла

происходили в среднем один раз в

семь лет. За весь же период исто&

рии цунами интенсивностью 2–3

балла возникали раз в 20 лет. Все&

го за период с 1498 по 1997 год

произошло 109 цунами, из кото&

рых волны цунами интенсивно&

стью более одного балла возника&

ли 31 раз, т.е. в среднем один раз в

15 лет.

Самым значительным стихий&

ным бедствием, относящимся

к тому времени, является земле&

трясение в Лиссабоне 1 ноября

1755 года. Это первое изученное

наукой землетрясение послужило

толчком к зарождению современ&

ной сейсмологии [61]. На сегодня геологи оценивают магнитуду Лиссабон&

ского землетрясения около 9, с эпицентром в Атлантическом океане пример&

но в 200 километрах юго&западнее от полуострова Святого Винсента.

Землетрясение произошло утром в католический праздник — День всех

святых. Согласно сохранившимся описаниям, землетрясение продолжалось

от трёх с половиной до шести минут, вызвав огромные трещины в земле. За&

тем вода отступила и обнажило дно моря с обломками кораблей и грузов. Че&

рез несколько минут огромное цунами высотой более 20 м накрыло гавань и

центр города, прошло вверх по течению реки Тагус. За ним последовало ещё

две волны (рис. 20).

Толчки ощущались по всей Европе, вплоть до Финляндии, и в Северной

Африке. Цунами высотой до 20 метров обрушилось на побережье Северной

Африки и островов Мартиника и Барбадос в Северной Атлантике. Трёхме&

тровое цунами принесло разрушения южному побережью Англии[62].

Из 275 тыс. человек, населявших Лиссабон, погибло более 90 тыс. Ещё

10 тыс. погибло на средиземноморском побережье Марокко. 85% зданий бы&

ли разрушены, включая знаменитые дворцы, библиотеки. Королевский дво&

рец, который находился прямо за рекой Тагус на месте современной площади

Терейро до Пако, был полностью разрушен землетрясениями и цунами.

В дворцовой библиотеке находилась королевская библиотека на 70 тыс. то&

мов, а также сотни произведений искусства, включая картины Рубенса, Тици&

ана и Караджио. Всё это было безвозвратно утеряно. Вместе с дворцом поги&

бли и королевские архивы с описаниями путешествий Васко де Гамы и других

мореплавателей. Было разрушено множество церквей, соборов и крупнейшая

больница города. Описано, что многие животные предчувствовали опасность

и стремились забраться на возвышенность до прибытия воды. Это первое за&

Рис. 20. Схема цунами на Лиссабон

документированное описание цу&

нами в Европе (рис.21).

Многие философы того време&

ни упомянули и событие в своих

произведениях, особенно Вольтер

в «Кандиде» (Оптимист) и «Поэ&

ме на бедствие в Лиссабоне».

Несчастливый народ!

Плачевная страна,

Где всех ужасных язв

жестокость собрана!

…Здесь гибнет Лиссабон…

Вольтер. Поэма на разрушение

Лиссабона.

Кант опубликовал три текста о

лиссабонском землетрясении и

цунами. Кант полагал, что земле&

трясения происходят в результате

обрушения огромных подземных

пустот. Будучи абсолютно невер&

ной эта концепция стала одной из первых естественно научных теорий объяс&

нявших природные процессы естественными, а не сверхъестественными при&

чинами и положила начало сейсмологии.

Премьер&министр страны Маркус приказал разослать во все провинции

страны опросы о землетрясении и его последствиях. Ответы на эти и другие

вопросы до сих пор хранятся в национальном архиве Португалии. Изучая эти

точные данные, современным учёным удалось реконструировать это событие.

Бассейн Карибского моря

С точки зрения возникновения цунами бассейн Карибского моря являет&

ся одним из самых опасных мест во всей Атлантике (рис.22). Прогноз цуна&

ми&опасности этого региона является крайне необходимым не только в связи

с высокой сейсмической активностью данного региона, но и с вероятной воз&

можностью извержения вулканов, которые также могут вызвать волны цуна&

ми.

Уже в первой версии регионального каталога цунами сообщается о 56 со&

бытиях в Карибском море за период 1530–1991 гг. Только за последние 100 лет

в Карибском море произошло 20 цунами. Сейсмические цунами генерирова&

лись как землетрясениями в Карибском море, так и в Атлантике (два из них

пришли от берегов Португалии).

7 июня 1692 года сильное землетрясение встряхнуло восточную Ямайку. Зе&

млетрясение и цунами разрушили главный город Порт Ройял. Из 6500 жите&

лей погибли более 2000 человек.

1842 год, 7 мая. В этот день произошло очень сильное землетрясение (маг&

нитуда 8,3) на Гаити. Здесь наблюдались многочисленные разрушения от зе&

Рис. 21.Волны цунами, атакующие

Лиссабон

млетрясения и цунами. В частности, в Порт&о&Пренс море сначала отошло от

берега на 60 м, а затем вернулось и накрыло город слоем воды высотой 5 м.

Около 200–300 человек погибли от землетрясения и цунами.

1867 год, 18 ноября. Это землетрясение было несколько слабее (магнитуда

7,5), однако его эпицентр на Виргинских островах находился ближе к Гваде&

лупе. На Виргинских островах землетрясение вызвало цунами с максималь&

ной высотой в 9 м (о. Сан&Кросс).

Тектонические подвижки океанского дна, зарегистрированные в послед&

нее время международной группой исследователей в Карибском бассейне,

угрожают возникновением в этом регионе, где проживают 35 миллионов че&

ловек, мощного цунами. Последнее цунами на Карибских островах, которые

ежегодно посещают около 17 млн туристов, произошло в 1946 году. Со време&

ни открытия Христофором Колумбом Америки в 1492 году в Карибском ре&

гионе зарегистрировано 10 разрушительных цунами. Последнее из них опу&

стошило в 1946 году берега Доминиканской Республики и унесло тысячу во&

семьсот человеческих жизней.

Наиболее крупные цунамигенные события в бассейне Карибского моря

отражены в таблице 11.

Рис. 22. Карта наиболее крупных цунамигенных землетрясений в бассейне

Карибского моря в период с 1530 по 1991 г.

Таблица 11

Список наиболее крупных цунамигенных землетрясений

бассейна Карибского моря

Цунами в Средиземноморье

Цунами разрушительной силы возможны и в Средиземном море [40]

(рис.23).

За полторы тысячи лет до н.э. в Эгейском море на острове Стронгеле про&

изошло крупнейшее в истории человечества извержение вулкана Санторин

(предыдущее катастрофическое извержение, судя по глубоководным донным

отложениям, относится к периоду 25 тыс. лет до н.э.). Взрывом была снесена

центральная часть острова, и на ее месте возникла гигантская (11 км в шири&

ну, до 300 м в глубину) кальдера (воронка, образовавшаяся в результате взры&

ва в верхней части конуса кратера), в которую ринулось море. Из жерла вул&

кана вырвалось огромное количество пепла, а ударная волна, землетрясения

и цунами (высота до 100 м, скорость до 200 км/час) разрушили города и посе&

ления минойцев на Крите и других островах.

Волна цунами за полчаса могла достичь Крита, побережья Греции и через

час докатиться до Египта. Существует гипотеза о влиянии цунами на гибель

минойской цивилизации на острове Крит. Приблизительно к 1450 г. до н.э.

эта цивилизация прекратила свое существование. Рассказы о разрушении

Год Месяц День Широта Долгота

Глубина

источниC

ка, км

ИнтенC

сивность

(шкала СоC

ловьеваC

Имамуры)

Высота

заплеска,

макс, м

1530 9 1 10.70 &64.10 0 9.9 7.30

1780 10 2 18.10 &78.10 0 9.9 3.00

1781 10 22 18.20 &78.10 0 0.0 3.10

1787 3 28 19.00 &66.00 33 2.5 4.00

1842 5 7 18.50 &72.50 33 9.9 18.30

1843 2 8 16.50 &62.20 33 0.0 1.20

1867 11 18 18.40 &64.30 33 9.9 6.00

1907 1 14 18.20 &76.70 0 0.0 2.40

1918 10 11 18.50 &67.50 60 9.9 6.00

1918 10 25 18.50 67.50 0 0.0 3.30

1922 5 2 30.00 &95.00 0 0.0 0.60

1946 8 4 19.30 &69.00 60 0.0 4.60

1991 4 22 9.69 &83.07 10 0.0 0.90

и исчезновении острова и большого города с благовейным страхом передава&

лись из уст в уста среди народов, населявших Средиземноморье, и история

острова Санторин вошла в историю как легенда об исчезнувшей Атлантиде.

Данные о наиболее крупных цунамигенных землетрясениях в бассейне

Средиземного моря приведены в таблице 12.

365 год нашей эры: землетрясение с магнитудой 8&8,5 вызвало тяжелые раз&

рушения на Крите. Волны цунами прокатились по Средиземному морю и до&

стигли побережья Египта и Сицилии. Только в Александрии погибло

50 000 человек.

1303 года нашей эры: землетрясение с магнитудой 8 разрушило остров Ро&

дос и восточную часть Крита. Волна цунами от землетрясения достигла еги&

петского побережья.

26 сентября 1650 года: разрушительное землетрясение от подводного взры&

ва вулкана Коломбо в море к северо&востоку острова Санторин. Образовался

разрушительный цунами, который затопил о. Иос (севернее Санторина), вы&

сота волны достигала 16 м.

1672 год. Землетрясение в районе островов Киклады. Цунами наблюдался

на о. Кос.

28 декабря 1908 года: из&за землетрясения и последующего цунами был

почти полностью разрушен город Мессина в Италии. Погибло более

75 000 человек.

9 июля 1956 года: землетрясение в Эгейском море между Грецией и Турци&

ей, близ острова Аморгоса (Кикландские острова). Волны были особенно вы&

соки на южном побережье Аморгос (25 м) и на северном побережье острова

Астипалея в группе Спорадских островов (20 м).

17 августа 1999 года: разрушительное землетрясение в северо&западной ча&

сти Турции и локальное цунами в Измитском заливе. Погибло около 17 000

человек.

Май 2003 года: после землетрясения около побережья Алжира возникла

Рис. 23 Карта цунамигенных землетрясений в Средиземном море с 1500 по 2003 г.