Вода… Ее так много на нашей планете! Она есть и на поверхности, и в недрах, и в атмосфере Земли. Бескрайняя морская даль, хрустальные ледяные поля, прозрачная гладь озер, неспешное движение речных вод, переливчатое журчание голубых ручейков. Такие картины чаще всего возникают в нашем воображении, когда мы представляем воду.
При этом мы стараемся не думать о том, что вода — это не только живительная влага, дарующая жизнь и красоту, но и грозная стихия. Мировой океан велик, он таит в себе невероятные по масштабам силу и энергию. Стихия воды во многом еще представляет загадку.
Вода служит человеку на протяжении всей истории цивилизации, обеспечивая ему кров, питание и развитие культуры. Однако, она не всегда так благосклонна к человеку. Иногда вода превращается в грозную стихию, приносящую много бед. Самая страшная сила водной стихии скрыта в цунами.
Цунами
Цунами в переводе с японского означает «волна в гавани». Это таинственное и опасное природное явление вплоть до конца ХХ века считалось редким и экзотическим, возникающим где-то в океане и неожиданно обрушивающимся на побережье.
За всю историю человек не один раз встречался с этим устрашающим явлением. День 26 декабря 2004 года стал поистине трагической датой для всей планеты. В этот день стихия унесла жизни 300 тысяч человек.
Волны катастрофических размеров и раньше регулярно посещали побережья океанических островов на протяжении нескольких столетий. Европейская цивилизация впервые столкнулась с этим явлением в 1755 году, когда мощное землетрясение в Атлантике, у берегов Португалии, вызвало цунами, жертвами которого стали 50 тысяч лиссабонцев – почти четверть населения города.
В последние десятилетия знания о цунами значительно расширены. Изучением этого уникального и грозного явления занимаются специалисты в области геофизики, океанографии, сейсмологии, геологии, гидроакустики.
Сегодня во многих странах Тихоокеанского региона действуют службы предупреждения о возможном цунами. Так, в России два Центра цунами расположены в Южно-Сахалинске и Петропавловске-Камчатском. Все национальные службы мониторинга цунами обмениваются оперативной информацией.
Нет нужды доказывать, что, обрушиваясь на побережье, цунами несет угрозу глобального характера. Гигантские волны не считаются с государственными границами и национальностью граждан. Все, кто волей случая оказываются в зоне действия катастрофы, подвержены смертельной опасности. Поэтому сегодня создана глобальная система предупреждения о цунами.
Цунами - что это?
Еще в 60-х гг. прошлого века цунами представляли собой таинственный и малообъяснимый феномен в океане. Гигантские волны обрушивались на берег и уносили тысячи жизней, оставляя на долгие годы болезненный след в памяти оставшихся в живых.
Сегодня известно о примерно 1500 событий в мировом океане, которые приводили к возникновению цунами разного масштаба. Как известно, наиболее опасным в этом отношении является Тихоокеанский регион, на который пришлось порядка 1300 случаев. Есть сведения о цунами в Атлантическом океане и Карибском море, в Черном и Каспийском морях.
До того, как термин «цунами» стал общепринятым, подобные явления назывались «приливная волна», «сейсмическая морская волна», «моретрясение», так как их происхождение связывают в первую очередь с сейсмическими движениями дна и подводными вулканическими извержениями.
Однако, такие волны могут возникать и из-за резких перепадов атмосферного давления (метеоцунами) и при очень сильных подводных взрывах. Продолжаются научные обсуждения теории о генерации цунами в результате падения метеоритов. Нельзя исключать и комбинацию этих причин. Однако основная причина катастрофических цунами – это вертикальные смещения участков дна при мощных подводных землетрясениях.
С точки зрения гидродинамики цунами – это длинные гравитационные волны (источник цунами характеризуется горизонтальным размером около 100 км). Скорость распространения цунами зависит от глубины океана. Например, при глубине 4 км скорость волны составляет 720 км/ч. Амплитуда цунами, даже самых разрушительных, в открытом океане составляет всего несколько десятков сантиметров, редко превышает один метр.
Такая незначительная амплитуда при большом периоде делает волну в открытом океане практически незаметной для наблюдателя, находящегося на борту судна. Так, известное катастрофическое цунами в Японии, которое произошло 15 июня 1896 года и унесло жизни 28000 человек, не было замечено рыбаками, находившимися в 40 км от побережья.
Скорость распространения цунами очень сильно зависит не только от глубины океана, но и от рельефа дна. Неровности дна рассеивают волны. Цунами, как правило, не проявляются как одиночная волна, чаще это серия волн с периодом в десятки минут. Причем чаще всего первая волна не бывает самой сильной. Незнание именно этого свойства цунами часто приводило к большому числу жертв, которое все-таки можно было бы сократить.
Уменьшение глубины у побережья снижает скорость волны, увеличивая при этом ее амплитуду. Для катастрофических цунами высота заплеска может достигать от 10 до 30 м, а волна способна проникнуть вглубь суши на 3-5 км.
Опасность волн цунами связана с тремя факторами: внезапным затоплением суши, механическим воздействием на сооружения и сильнейшей эрозией почвы. Потоки воды, достигающиеся со скоростью десятков метров в секунду, способны вымывать фундаменты зданий, разрушать портовые и мостовые конструкции. У человека, попавшего в эпицентр таких волн, практически не остается шансов на выживание. После отхода волны бедствия продолжаются в виде эпидемий и загрязнения окружающей среды.
В зависимости от масштаба, цунами делят на локальные, региональные и удаленные (телецунами). Последние называют еще трансокеанскими цунами. Разрушительный эффект локальных цунами сосредоточен на расстояниях не более 100 км от источника, разрушения на расстоянии 1000 км от источника характерны для региональных цунами, свыше 1000 км – для телецунами. Катастрофическими чаще всего оказываются локальные и региональные цунами.
Как проявляются цунами на побережье
Какое воздействие оказывают цунами на побережье, лучше всего проследить на конкретных примерах самых известных случаев.
Исчезнувший Арика
В 1868 году в одном из районов Чили было зафиксировано подводное землетрясение с магнитудой М=8,8. После наступления темноты с океана на сушу с громоподобным шумом надвинулась огромная стена фосфоресцирующей и пенящейся воды, смешанной с песком. Высота волны составляла 15-18 метров.
Удар по побережью был такой силы, что стоявший на рейде большой военный корабль «Уотери» вместе с экипажем был отнесен на две мили вглубь материка и достаточно мягко уложен у скалистых отрогов Анд. Впоследствии известный писатель Г. Маркес использовал это событие для изображения фантастической сцены в одном из своих романов.
Недалеко от эпицентра волны располагался город Арика с населением около 5000 человек. После удара стихии на этом месте осталась ровная песчаная долина без каких-либо следов построек.
Мессинское цунами
Мессинское цунами 1908 года было вызвано землетрясением с магнитудой 7 баллов. Очаг землетрясения находился под дном Мессинского пролива между континентальной Италией и Сицилией. Цунами начался сразу после окончания сотрясений.
Очень быстро примыкающая к берегу часть дна была осушена, в некоторых местах дно открылось на 200 м. Внезапно стали наступать гигантские волны, самыми сильными были три первых. Натиск воды сопровождался сильным шумом. Заметные волны достигли побережья Ливии и Египта.
Обрушившаяся на побережье вода сметала постройки, затопляла и выбрасывала на сушу суда, в большинстве населенных пунктов побережья прекратилась подача электричества. После цунами весь пролив был полон разбитыми и опрокинутыми судами, барками, обломками строение, телами людей и животных, снесенных водой с берегов Мессины и Калабрии.
Цунами 1952 года
Одной из самых разрушительных природных катастроф ХХ века считается цунами, произошедшее вблизи восточных берегов Камчатки и острова Парамушир. В ночь с 4 на 5 ноября 1952 года жители Северо-Курильска были разбужены землетрясением. Примерно через 40 минут после прекращения толчков со стороны океана послышался нарастающий грохот. На город с огромной скоростью надвигался гигантский водяной вал.
Первая волна отступила достаточно быстро и унесла с собой часть разрушенных построек. Через 15-20 минут на город обрушилась волна высотой 10 метров и смыла все на своем пути, оставляя только фундаменты зданий. Из земли были вывернуты и разбросаны по сторонам старые доты, в порту опрокинуты стенки ковша, катера на сотни метров выброшены на берег. Пришедшая через 15 минут третья волна была значительно слабее второй, однако ей удалось унести с собой то, что еще хоть как-то держалось.
Эти события застали врасплох жителей Северо-Курильска. Цунами имело такой устрашающий вид, что некоторые находящиеся у острова Парамушир суда передавали сообщения о том, что остров погружается под воды океана.
Командир отряда гидрографических судов А.Е. Абаев, направленный к Северо-Курильску после катастрофы, рассказывал о том, что пролив между островами Шумшу и Парамушир был попросту забит плавающими обломками деревянных строений, бревнами, бочками. На обломках встречались тела погибших – люди пытались спастись, но в ледяной воде это было практически невозможно.
Интересен рассказ еще одного очевидца событий, которому тогда было 14 лет. Он рассказывал, что спасением своих жизней они с братом обязаны матери, которая, увидев внезапный уход воды от берега после землетрясения, приняла единственно верное решение: бежать в сторону сопок.
По пути им пришлось с большим трудом перебраться через глубокий ров у подножия сопок. В прежние времена японцы перебросили через этот ров несколько деревянных мостков, но к 1952 году почти все они были разобраны на дрова, так как для людей, прибывших с материка, их назначение было неясно.
Высота волн составляла от 10 до 15 метров, цунами почти полностью разрушило Северо-Курильск и унесло жизни 2336 человек.
Удар стихии по Папуа Новой Гвинее
В 1998 году в районе Папуа Новая Гвинея произошло цунами, которое вызвало особый интерес у специалистов. Дело в том, что сравнительно небольшое землетрясение с магнитудой М=7,1 вызвало волну высотой более 15 метров. Цунами обрушилось на побережье тремя волнами через 18 минут после землетрясения.
Область воздействия водяного вала была ограничена участком побережья в 30 км. Все располагавшиеся здесь рыболовецкие деревни были разрушены, погибло более 3000 человек.
Исследования показали, что причиной формирования волны таких масштабов стало не столько само землетрясение, сколько вызванный им гигантский подводный оползень.
Цунами 26 декабря 2004 года
Природная катастрофа в Индийском океане была вызвана сильным землетрясением магнитудой М=9,3, эпицентр которого находился у северной оконечности острова Суматра. Проявление цунами имело глобальный характер.
У побережья Суматры высота заплеска достигала 35 м, волны регистрировались повсеместно в Мировом океане. Даже в самых удаленных точках побережья Тихого океана были отмечены волны высотой от 0,2 до 2,6 м.
Самыми пострадавшими странами оказались Индонезия, Таиланд, Индия, Шри-Ланка, Кения, Сомали, Южная Африка, Мальдивские острова. Общее количество жертв превысила 300 тыс. человек, на оценку колоссального материального ущерба ушло несколько лет. По числу жертв эта катастрофа стала крупнейшей из известных в истории цунами.
Классификация цунами
Первая попытка классифицировать цунами была предпринята в 1927 году Зибергом, который ввел 6-балльную шкалу интенсивности цунами по аналогии со шкалой интенсивности землетрясений. Оценка цунами была произведена не по физическим параметрам, а по степени разрушений. Позже шкала Зиберга была модифицирована и дополнена Амбразейсом.
В результате шкала интенсивности цунами Зиберга-Амбразейса имеет следующий вид:
- Очень слабое. Волны можно зарегистрировать только специальной аппаратурой.
- Слабое. Волны отмечаются жителями побережья.
- Достаточно сильное. Волны отмечаются большинством жителей прибрежных зон. Возможно затопление слабо наклонных побережий, вынос малых судов на побережье, незначительные разрушения легких конструкций.
- Сильное. Затопление побережья значительное, существенные повреждения строений, дамб, набережных. Отмечается вынос малых и средних судов на побережье, замусоривание побережья.
- Очень сильное. Повсеместное затопление побережья, существенные повреждения построек, большое количество плавучего мусора, выброс рыбы и морских животных на берег. Почти все суда, за исключением тяжелых, оказываются вынесенными вглубь побережья либо смыты в море. В эстуариях рек характерно образование бора. Повреждение портовых конструкций. Движение волн сопровождается грохотом. Человеческие жертвы.
- Разрушительное. Практически полное разрушение построек на большом расстоянии. Сильное затопление побережья. Перемещение и затопление всех судов. Много человеческих жертв.
Специалисты для оценки цунами применяют другие, более сложные способы, основанные на точных математических расчетах. Приведенная шкала помогает обычным людям оценить масштаб природного явления.
Моретрясение
Ежегодно на планете регистрируется около 10 тысяч землетрясений, примерно 4 тысячи из которых – ощутимые. Из этого количества большая часть приходится на подводные землетрясения, некоторые из них приводят к появлению у побережий гигантских, разрушительных водяных валов – цунами.
В районах эпицентра землетрясений отмечаются необычные гидродинамические явления, которые мореплаватели называют моретрясением. Иногда бывалые моряки называют такое явление «толчея вод».
Поперечный размер возмущенной области морской поверхности превышает 50-100 км, продолжительность мильного моретрясения достигает 10 минут. На поверхности акватории образуются стоячие волны большой крутизны, вертикальные столбы воды, сильные акустические эффекты.
Морские суда, даже большие, находясь поблизости от эпицентра, подвергаются большой опасности. Так, в 1994 году после Шикотанского землетрясения в районе Южных Курильских островов были сильно повреждены 8 рыболовецких судов, а в Аляскинском заливе разрушен огромный танкер «Эксон».
Свидетели страшных катастроф
Сегодня, когда явление цунами всесторонне изучается, информации о нем становится все больше. Она представлена научной литературой для специалистов и популярными изданиями для широкой публики. Однако самая ценная информация, яркая и эмоционально насыщенная, содержится в свидетельствах очевидцев.
О цунами упоминается еще в библейской книге «Исход»: «И пошли сыны Израилевы среди моря по суше; и воды же им были стеною по правую и по левую сторону». В эллинистической хронике под 358 годом нашей эры можно найти запись, гласящую, что в августе этого года огромная волна накатилась на восточную часть Средиземного моря, накрыла «с головой» многие невысокие островки, а в Александрии забросила суда на крыши домов.
Подробно описал цунами исследователь Камчатки С.П. Крашенинников. В октябре 1775 года он стал очевидцем землетрясения на острове Шумшу и оставил запись в своем дневнике: «…Октября 6 дня, в третьем часу полуночи сперва земля так жестоко тряслася, что от него многие балаганы попадали, и людям стоять невозможно было, и продолжалось это четверть часа…
А когда перестало трясение, тот воды вокруг с моря с великим шумом сажени на три прибыло, которая опять тотчас в море далеко ушла. По сбежании воды в другой раз земля тряслася, только очень легко, а после опять вода с моря до того же места опять пришла, где в первый раз была».
Оставил свои воспоминания о цунами и Чарльз Дарвин. Во время своего путешествия на корабле «Бигль» 20 февраля 1835 года он стал свидетелем землетрясения в Чили. «Вскоре после толчка на расстоянии трех-четырех миль была замечена огромная волна. Она приближалась и в середине залива была гладкой, но вдоль берега сносила домики и деревья и рвалась вперед с неудержимой силой. В глубине бухты она разбилась на череду страшных белых бурунов, которые взметнулись вверх на 23 фута…».
Во второй половине ХХ века во время раскопок вблизи современного арабского поселка Рас-Шамра в Сирии советскими учеными А.Е. Святловским и Б.И. Силкиным была найдена библиотека глиняных табличек. Расшифровав клинопись, им удалось прочитать сведения о том, как волна невиданной высоты неожиданно обрушилась на некогда стоявшую здесь цветущую столицу древнего государства Угарит, почти полностью уничтожив ее.
Цунами в океане возникают помимо воли человека. Здесь водная стихия действует исключительно по природным законам. Однако изучение этого явления, причин его возникновения, признаков приближения позволяет создать достаточно совершенную систему заблаговременного предупреждения о цунами, которая позволит сохранить жизни людей.
