Конспект урока ОБЖ в 7 классе по теме:
Цунами и их характеристика.
Задачи урока: Дать понятие о цунами;
Рассмотреть основные параметры цунами.
Обсудить возможные последствия разрушительного действия цунами.
Основные вопросы урока: 1. Причины возникновения цунами.
2. Основные характеристики цунами и их воздействий.
3. Последствия воздействия цунами.
Оборудование: - презентация "Цунами"
Видеоаппаратура
I. Изучение нового материала.
Цунами - это гигантские океанские волны, возникающие в результате подводных и островных землетрясений или извержений вулканов, а также обвалов горных пород или ледников в заливы.
Цунами разрушают здания и другие сооружения, выбрасывают на значительные расстояния от берега тяжелые объекты, в том числе и океанские суда, сносят жилища, сдвигают дома, переворачивают железнодорожные составы, если они стоят у берега под погрузкой или разгрузкой, разрушают скалы, а иногда и бетонные основания маяков. Цунами приводят к массовому поражению людей. Даже слабые цунами наносят повреждения судам, портовым сооружениям и оборудованию. Выбрасываемые на берег мелкие суда (катера, яхты, рыболовные суда) являются прекрасными таранными предметами и усиливают разрушительный эффект цунами.
Цунами - это морские гравитационные волны большой длины, возникающие в результате вертикального сдвига значительных участков морского дна.
Причины возникновения цунами:
В большинстве случаев источником возникновения цунами являются подводные землетрясения, происходящие под дном океана или вблизи его побережья - сейсмогенные цунами .
Цунами могут зарождаться и при извержениях подводных вулканов - вулканогенные цунами .
Невероятные по разрушительным последствиям катастрофы возникают в случае падения в море и, особенно в акваторию заливов огромных масс горных пород или льда, сорванных подземным толчком .
От подводного землетрясения цунами возникает в том случае, если подземный толчок вызвал крупные тектонические и геологические нарушения на дне моря. Внезапный подъем по разлому значительных блоков горной породы дна океана приводит к поднятию многокилометрового столба воды выше ее обычного уровня. Такой же эффект наблюдается и при опускании океанического дна. Масса перемещающегося вверх и вниз столба воды вызывает появление волн на поверхности, которые распространяются по всему океану, подобно мелким волнам от брошенного в воду камня. Но во время цунами переносятся миллиарды тонн воды. Колоссальная энергия гонит ее на огромное расстояние до 10-15 тыс. км.
Волны следуют друг за другом с интервалом около 10 мин., распространяются с большой скоростью. В наиболее глубоких частях Тихого океана их скорость достигает 600-1000 км в час. (Около берега их скорость снижается до 50-100 км/ч.) Волны, передвигающиеся с такой скоростью и разделенные значительным промежутком времени, удалены на расстояние многих сотен километров друг от друга. Поэтому в океане каждая волна цунами представляет собой небольшой бугор высотой до полутора метров и протяженностью в десятки километров. Люди на корабле, под которым пройдет такая волна, ничего не заметят. Цунами для них так же невидимо, как и прилив. Но при подходе к мелководью высота волны резко возрастает. В прибрежной зоне она увеличивается до огромных размеров. Особенность длинных волн с колоссальной энергией состоит в том, что, обладая большой скоростью в глубоких водах, они замедляют свой бег на мелководье. Уменьшение скорости приводит к тому, что энергия волн идет на увеличение высоты волны. Основание волны задерживается, и возникает водяная стена. Особенно неблагоприятны условия в заливах с высокими берегами. Заливы, обычно сужающиеся по мере удаления от моря, оказываются гигантскими ловушками для волн цунами. Заходя в сужающийся залив или каньон, волна цунами начинает резко увеличивать свою высоту, поднимаясь до 40-60 м и даже выше.
Огромные массы воды, выбрасываемые на берег, приводят к затоплению местности, разрушению зданий и сооружений, линий электропередачи и связи, дорог, мостов, причалов, а также к гибели людей и животных. Перед водяным валом распространяется воздушная ударная волна. Скорость у нее приличная - около 900 км/ч. Она действует аналогично взрывной волне, разрушая здания и сооружения. Волна цунами может быть не единственной. Очень часто это серия волн, накатываемая на берег с интервалом в 1 час и более.
Подводное землетрясение в Индийском океане, произошедшее 26 декабря 2004 г. в 07:58:53 по местному времени, вызвало цунами, признанное самым смертоносным стихийным бедствием в современной истории. Магнитуда землетрясения составила 9,0 балла, оно было самым крупным после землетрясения на Аляске в 1964 г. (9,2 балла).
Цунами достигло берегов Индонезии, Шри-Ланки, юга Индии, Таиланда и других стран. Высота волн достигала 15 м. Цунами привело к огромным разрушениям и огромному количеству погибших людей, в том числе и в Порт-Элизабет в ЮАР в 5000 км от эпицентра. Погибли, по разным оценкам, от 165 000 до 234 000 человек.
Первое известное и зафиксированное цунами в России описал С. П. Крашенинников. Оно произошло в 1737 г. на восточном побережье Камчатки. Высота волн, обрушившихся на берег, достигала 70 м.
Цунамиопасными районами нашей страны являются Курилы, Камчатка, Сахалин, побережье Тихого океана.
Цунами, как и всякая морская волна, характеризуется высотой, длиной и скоростью перемещения формы волны.
Высота морской волны - это расстояние по вертикали между гребнем волны и ее подошвой. Высота волны цунами над очагом ее возникновения в океане составляет 1-5 м.
Длина волны - это расстояние по горизонтали между двумя вершинами (гребнями) смежных волн. Длина волны может составлять 150-300 км.
Скорость перемещения формы волны - это линейная скорость горизонтального перемещения какого-либо элемента волны , например гребня. Скорость распространения цунами колеблется в пределах от 50 до 100 км/ч.
Длина волны цунами, ее высота и скорость распространения зависят от глубины океана. Чем больше глубина океана, тем больше длина волны и скорость ее распространения и тем меньше высота волны.
Период волны - интервал времени между приходом двух последовательных волн.
Интенсивность цунами по результатам воздействия на побережье оценивается по условной шестибалльной шкале:
1 балл - цунами очень слабое, волна регистрируется только специальными приборами (мореографами).
2 балла - слабое цунами, может затопить плоское побережье. Его замечают только специалисты.
3 балла - среднее цунами, отмечается всеми. Плоское побережье затоплено, легкие суда могут быть выброшены на берег, портовые сооружения подвергнуты слабым разрушениям.
4 балла - сильное цунами. Побережье затоплено. Прибрежные постройки повреждены, имеют слабые и сильные разрушения. Крупные парусные и небольшие моторные суда выброшены на сушу, а затем снова смыты в море. Берега засорены песком, илом, обломками деревьев, возможны человеческие жертвы.
5 баллов - очень сильное цунами. Приморские территории затоплены. Волноломы и молы сильно повреждены. Крупные суда выброшены на берег. Ущерб велик и во внутренних частях побережья. Здания и сооружения имеют сильные, средние и слабые разрушения в зависимости от удаленности от берега. В устьях рек высокие штормовые нагоны воды. Имеются человеческие жертвы.
6 баллов - катастрофическое цунами. Полное опустошение побережья и приморских территорий. Суша затоплена на значительные расстояния вглубь.
Масштабы последствий цунами зависят от разрушительной силы волны, характера и природных особенностей берега и побережья, эффективности и своевременности предпринятых мер по снижению ущерба.
Особенно опасны цунами для поселков, городов и сооружений, расположенных на низменных берегах океана, а также находящихся на вершине заливов и бухт, широко открытых к океану, куда цунами нагоняют большую массу воды, затопляющую устья и долины рек на 2–3 км от моря. Цунами могут вызвать затопление обширных территорий морской водой.
Первичные поражающие факторы цунами:
Удар волны,
Гидродинамическое давление,
Воздушная волна.
Вторичные поражающие факторы цунами :
Затопление местности,
Разрушение зданий и сооружений, мостов, линий электропередачи,
Выброс судов на берег,
Гибель людей и животных,
Размыв берегов и почвенного покрова,
Уничтожение сельскохозяйственных угодий,
Загрязнение почвы,
Уничтожение и загрязнение пресной воды,
Распространение инфекций, эпидемии.
Опасными последствиями разрушительных воздействий цунами являются пожары, которые возникают в результате повреждений нефтехранилищ, промышленных предприятий и морских судов. Повреждение химически и радиационно опасных объектов, а также коммунальных систем может вызвать на обширных территориях химическое или радиационное загрязнение.
II. Закрепление изученного материала.
Задание. Подумайте, как вы ощутите воздействие цунами в следующих ситуациях:
На тихоокеанском теплоходе непосредственно в месте зарождения цунами в результате моретрясения;
Находясь в лодке в 2-3 км, от берега, к которому приближается цунами;
Непосредственно на берегу.
Задание на дом: § 4.6
От чего зависит скорость цунами, какая она бывает?
Термин цунами образован из двух иероглифов, читающихся как "цу", что означает "гавань", и "нами" – большая волна. Хотя "большая волна в гавани" и звучит несколько описательно, этот термин неплохо отвечает сути явления, поскольку волны цунами именно при приближении к берегу сильно увеличивают свою высоту.
Волна - это колебательное движение водной среды морей и океанов. Волны могут вызываться самыми разными причинами: ветром, подводными землетрясениями, извержениями вулканов, взрывами, приливными силами Луны, движением судов и т.д.
Основные характеристики любой волны - это: высота волны - расстояние по вертикали между гребнем и подошвой волны, длина волны - расстояние по горизонтали между смежными вершинами или подошвами волн, период - интервал времени между приходом двух соседних гребней. Часто смешивают видимое движение волны с движениями частиц воды - в то время, когда гребни волн движутся поступательно, частицы воды описывают вертикальные круги, лишь ненамного отклоняясь от первоначального положения.
Схема волны.
Параметры Ветровые волны Цунами
Скорость распространения до 100 км/час до 1000 км/час
Длина волны до 0.5 км до 1000 км
Период до 20 секунд до 2.5 часов
Глубина проникновения до 300 м до самого дна
Максимальная (предельная) высота волны в открытом море до 30 м до 2 м
Максимальная (предельная) высота волны у побережья до 40 м до 70 м
www.mstu.edu.ru/structure/faculties/ff/math/lab/prkat/cun_0.htm
Скорость распространения цунами составляет от 50 до 1000 км/ч и прямо пропорциональна глубине океана в месте появления неоднородности. В открытом океане волна почти незаметна, однако при приближении к берегу из-за торможения о дно и берег волна замедляется, тыльная часть нагоняет фронт, высота растёт (до 70 м), появляется гребень.
Волны цунами столь длинны, что как волны не воспринимаются: длина их составляет от 150 до 300 км. В открытом море цунами не слишком заметны: высота их составляет несколько десятков сантиметров или максимально несколько метров. Добежав до мелководного шельфа, волна становится выше, вздымается и превращается в движущую стену. Входя в мелководные заливы или воронкообразные устья рек, волна становится еще выше. При этом она замедляет ход и, подобно гигантскому валу, накатывается на сушу. Скорость цунами тем выше, чем больше глубина океана.
При средней глубине Тихого океана около 4000 м теоретически вычисленная скорость цунами составляет 716 км/ч. В действи- тельности скорость большинства волн цунами колеблется между 400 и 500 км/ч, но были случаи, когда они достигали и 1000 км/ч.
www.mstu.edu.ru/structure/faculties/ff/math/lab/prkat/cun_0.htm.
Самые старые источники о цунами дошли до нас из Японии. Японские острова расположены в сейсмически опасной зоне, а плотность населения очень высокая. В России первые описания цунами появились в XVIII веке: ботаник, географ и путешественник Степан Крашенинников стал свидетелем явления на Камчатке в 1737 году. Как он тогда отметил, высота цунами достигала 30 сажен, то есть порядка 50 метров. Это была очень высокая волна. Но, как ни странно, интерес к цунами это сообщение не вызвало.
Всерьез изучением этого явления начали заниматься в середине XX века, после окончания войны и отказа японцев от прав на Курильские острова. Страшное цунами произошло в 1952 году: гигантская волна обрушилась на все побережье Курил, город Северо-Курильск был полностью смыт. По разным оценкам, погибло около пяти тысяч человек. И именно после этого события была создана служба цунами, а это явление начали всерьез изучать в России.
Большая волна в Канагаве. Кацусика Хокусай
// wikipedia.org
Причины возникновения цунами и физика процесса
Самая частая причина цунами - подводные землетрясения. Движение континентов связано с перемещениями магмы: из-за этого континенты сталкиваются. Согласно главной теории, океанические плиты наталкиваются на плиты материковые, на стыке плит образуется источник проблем - зоны субдукции, когда одна плита как бы подползает под другую. На этом стыке и происходят самые страшные события.
Эта идея, концепция спрединга, появилась в 1960-х годах. В мантии Земли происходит конвекция (внутренний теплообмен, при котором энергия передается струями и потоками), из-за чего плиты, особенно в океаническом бассейне, могут сильно смещаться.
// Сильнейшие землетрясения и цунами происходят в зонах субдукции
Например, в районе Курил в настоящее время сдвиг плит составляет порядка шести сантиметров в год, а в некоторых местах доходит до десяти. Плиты сжимаются, образуются упругие напряжения, которые постепенно накапливаются. Во время землетрясения обычно происходит сброс (разрядка) накопленной упругой энергии. Однако иногда напряжение может копиться десятки и сотни лет. Тогда произойдет очень сильное землетрясение.
Источниками цунами могут быть и подводные оползни, возникающие в результате сейсмических толчков и сотрясений, а иногда самопроизвольно. Одно из самых известных таких событий произошло в 1929 году. Случилось небольшое землетрясение, которое само по себе не могло бы вызвать цунами, но привело к обрушению подводного склона. Образовался поток, который промчался несколько тысяч километров от Ньюфаундленда на юг, оборвав кабели, соединявшие Европу и Америку. Образовавшаяся волна цунами была очень мощной и вызвала большие разрушения ― это было оползневое цунами. Они, как правило, не имеют трансокеанского характера, а скорее локальные, и причиненные ими разрушения имеют масштаб десяти километров. Ньюфаундлендское событие скорее исключение.
Палеоцунами и легенда о гибели Атлантиды
Одной из причин цунами в ряде случаев становится вулканическая активность. Известный пример - вулкан Санторин. Он взорвался и вызвал этим волну цунами. Это удалось определить благодаря геологическим данным. Мы называем это палеоцунами. Удалось выяснить, что волны были до 200 метров, а по некоторым данным - 260 метров. Эта волна обрушилась на побережье Крита и, возможно, стала причиной гибели минойской цивилизации. Некоторые научные исследования показывают, что именно минойское извержение могло послужить основой для легенды о гибели Атлантиды «в один день и бедственную ночь», рассказанной Платоном.
Экспедиции по поиску палеоцунами организовываются каждый год. Но это сложная задача: надо знать область, где искать. Перспективные районы для поиска - болото на высоте первых 10–20 метров над уровнем моря (иначе цунами до него бы просто не добралось). Если волна доходила до болота, то она приносила с собой соленую воду и морские организмы. Мы раскапываем такие ямы, находим эти следы, анализируем их, связываем вместе. Иногда события древности накладываются на цунами последних десятилетий. Интересно, что самые сильные заплески обнаружены именно в палеоцунами - например, были обнаружены следы волн до 300 метров на Гавайях, случившихся несколько тысяч лет назад.
// Карта очагов сильнейших исторических цунами Курило-Камчатского региона
Самые известные цунами и опасные регионы
По интенсивности цунами самыми опасными регионами являются Японские острова, Индонезия, Чили, Алеутские острова, Аляска. В целом тихоокеанский регион является самым опасным, и цунами там происходят гораздо чаще. Но одно из самых крупных за все время наблюдений землетрясение произошло в 2004 году в Индийском океане.
Трагедия произошла потому, что многие в регионе не наблюдалось серьезной сейсмической активности. Существует гипотеза «сейсмических брешей», согласно которой если в данном районе долгое время, десятки или сотни лет, не происходит сильных землетрясений, там накапливаются очень сильные упругие напряжения. Именно так и случилось в районе Андаманских островов. Сейсмологи знали, что это сейсмически активная зона, но около 150 лет землетрясений не происходило. Событие, которое произошло в декабре 2004 года, было очень мощным ― магнитуда, по разным оценкам, составляет от 9,1 до 9,3 балла. Погибло около 300 тысяч человек, и именно потому, что никто не ожидал этого. Не было систем предупреждения, люди абсолютно не были подготовлены.
Землетрясение в Индийском океане в 2004 году
// wikipedia.org
В рамках этого ужасного события примечательна история острова Сималур. Он находился чуть южнее индонезийского города Банда-Ачех, очень сильно пострадавшего и разрушенного в результате цунами, то есть находился фактически в эпицентре. На многих островах погибли люди, поселки, близкие к побережью, оказались почти все смыты. А именно на этом острове погибло наименьшее количество ― семь человек. По сути, они просто отказались эвакуироваться. Именно на этом острове люди сохранили легенды, передававшиеся из поколения в поколение, о том, что после сильных землетрясений нужно уходить в горы, что они и сделали. А те семеро, кто отказался это сделать, погибли.
Одно из крупнейших цунами произошло 5 ноября 1952 года на Курильских островах. Город Северо-Курильск и множество поселков побережья Камчатки и Курил были полностью уничтожены. Что примечательно, в советских газетах того периода не было никаких упоминаний о произошедшем. Согласно имеющимся сведениям, примерно через 40 минут после первого сотрясения на Северо-Курильск надвинулись две волны цунами. Первая была не очень высокая и залила только самые низкорасположенные дома, а высота второй составила 10 метров ― она и причинила главные бедствия. Радиостанция передавала SOS, но довольно бестолково, и в Петропавловске не могли понять, что происходит.
Деревня в руинах недалеко от побережья Суматры
// wikipedia.org
Самое главное в случае цунами - знать, что делать. Во многих случаях можно спастись, хотя, конечно, бывают такие районы и ситуации, когда это сделать трудно. К сожалению, в индийском цунами много туристов погибло как раз из-за неосведомленности. Но известен пример десятилетней английской школьницы Тилли Смит, которая во время событий 2004 года отдыхала с родителями в Индонезии. Незадолго до этого на уроке географии в школе ей и ее одноклассникам рассказали о цунами, и, будучи на отдыхе, она смогла распознать его признаки и предупредить о надвигающемся бедствии родителей и тех, кто был с ними на пляже. Таким образом, благодаря ей спаслось больше ста человек.
Известно о еще нескольких крупных морских землетрясениях и последовавших за ними цунами. В середине XVIII века, в 1755 году, крупное цунами обрушилось на побережье Португалии и Марокко, сильно пострадал Лиссабон, погибло около 100 тысяч человек. Японские острова регулярно страдали от землетрясений и цунами на протяжении XVIII и XIX веков. Особенно сильное событие произошло не так давно, в 2011 году - его еще называют «великое восточнояпонское землетрясение». Это самое крупное землетрясение в Японии, его магнитуда составила 9,1.
Прогнозирование цунами
Прогноз цунами бывает долгосрочный и краткосрочный. Под долгосрочным прогнозом подразумевается оценка риска. То есть, например, вероятность цунами в Балтике очень низкая, хотя все-таки не нулевая. Но там можно спокойно строить здания на берегу, купаться, в специальной службе цунами необходимости нет. На берегу Северного Сахалина вероятность цунами тоже довольно низкая. А вот на Курильских островах, на Южном Сахалине и в области Японского моря уровень риска гораздо выше. Это называется долгосрочным прогнозом: мы оцениваем вероятную высоту волны цунами, ее повторяемость. Понятие «повторяемость» подразумевает, что, например, цунами с высотой 3 метра будет возникать в данном районе раз в 10 лет, а для цунами с высотой 20 метров повторяемость может составлять 100 лет. Самые высокие волны и самая частая повторяемость приходятся на Курильские острова и Камчатку. Большие цунами со значимой высотой происходят там раз в пять лет.
Генерация цунами сейсмотектоническим источником
Другой вид прогноза - оперативный. То есть это прогноз события, которое фактически уже произошло. Случилось землетрясение, образовалось цунами, но у жителей побережий еще есть время, и мы можем оценить проблему, принять решение об эвакуации и выводе судов в открытое море. Одним словом, есть масса мероприятий, которые зависят от этого прогноза. Когда служба цунами только появилась, такие решения принимались только исходя из силы землетрясений: при помощи сейсмических приборов оценивали магнитуду. Если землетрясение больше 6 баллов, то может произойти цунами, хотя при 6 баллах незначительное. Для Курильских островов тревожной магнитудой является 7 или 7,5 балла. Такое землетрясение может вызвать серьезное цунами. И, как уже было сказано, эта характеристика долгое время была единственным основанием для принятия решения об эвакуации на Сахалине, Камчатке и Курильских островах.
Однако далеко не все землетрясения порождают цунами. А людям, встревоженным извещением об эвакуации, как правило, не нравится по ночам убегать в сопки, когда тревога в конце концов оказывалась ложной. Из-за этого некоторые стали отказываться от эвакуации, что приводило к жертвам среди населения побережья, флота. Очень важно знать наверняка, будет цунами или нет.
Сейчас наука очень сильно продвинулась в предсказании цунами. Появились современные способы наблюдения за уровнем моря, например американские глубоководные приборы DART, российские разработки. Ведутся постоянные наблюдения. Как только происходит землетрясение, через спутник передается информация, оценивается, есть волна или нет.
В глубоководной части океана волна, как правило, не очень большая ― обычно не более 10– 20 сантиметров. Из этой величины можно рассчитать, какая волна будет на берегу. В современном мире система работает именно так, она должна давать прогноз волны цунами для разных частных случаев. Но небольшие ошибки все же бывают. В случае с нашим Дальним Востоком нас спасает то, что плотность населения небольшая, жертв поэтому немного. Последнее землетрясение в населенном районе Южных Курильских островов было в 1994 году. Тогда никто не погиб, но ущерб был нанесен значительный: на берег выбросило несколько рыболовецких судов, были затоплены прибрежные сооружения, один из домов унесло вверх по руслу реки.
Цунами-районирование
Мы все время находимся в ожидании цунами. Цунами 1952 года вполне может повториться. Американцы говорят, что опасная с точки зрения цунами зона есть около Аляски, а также на севере Калифорнии. Такие регионы нужно особо изучать и наблюдать за ними, чтобы предупредить трагедию. Во многом это вопрос подготовки.
// Распространение волн цунами
Опасным также является западное побережье Южной Америки. Одно из самых сильных подводных землетрясений случилось в 1960 году в Чили, и в целом в этом регионе они происходят довольно часто. Землетрясение 1960 года носило трансокеанский характер. Сейчас появился такой не вполне научный, сленговый термин «мегацунами» - под ним мы подразумеваем такое цунами, которое может наносить ущерб за тысячи километров от источника, и именно таким было событие 1960 года. Из-за чилийского цунами люди погибли и на Гавайях (61 человек), и в Японии (142 человека). И землетрясение у Центральных Курил в 2006 году тоже было мегацунами и нанесло ущерб по более отдаленным регионам. Сейчас население Курильских островов готово эвакуироваться за десять минут. В некоторых случаях волна приходит буквально через полторы минуты после землетрясения, и за это время надо убежать.
Есть такое направление - цунами-районирование: изучив местность и сделав прогноз, мы ставим строителям задачу не возводить здания ниже определенного уровня, чтобы людям не нужно было чуть что бежать в сопки. Запрещено строить здания вроде детских садов, больниц и так далее. Некоторые строения по сути своей обязаны быть прибрежными, но тогда их работники должны всегда быть готовы к эвакуации. Судам, если у них есть запас времени, спастись достаточно легко - достаточно уйти в море на глубину больше 30–40 метров. Опасность цунами представляет на глубине меньше 20 метров. В открытом океане волна идет со скоростью 800 км/ч, на глубине 50 метров скорость 80 км/ч, а на подходе к берегу скорость волны около 10 м/с.
Формирование волн цунами
// wikipedia.org
Опасность цунами зависит также от его вида. Это может быть «потопление» - как прилив, только очень быстрый. Человека может смыть, течение довольно быстрое. Но это не самое страшное.
Второй вид - это стена воды, мы ее называем бор. Бор несется со скоростью порядка 10 м/с и сносит все на своем пути. Выжить практически невозможно. На многих снимках индийского цунами виден бор. Он возникает там, где в прибрежной области пологое дно, то есть на мелководье, обычно довольно протяженном. Волна, выходя на такое мелководье, обрушается и вырождается в опасную стену.
Изучение цунами
Изучением цунами всерьез занялись в первую очередь сейсмологи, так как эти волны были связаны с землетрясениями. Их сначала так и называли - морские сейсмические волны. Первыми в России этим серьезно занялся академик Сергей Леонидович Соловьев, который вместе с академиком Юрием Антониевичем Израэлем стоит у истоков создания системы предупреждений о волнах цунами на Дальнем Востоке. Это специальная система, которая защищает население и сигнализирует об опасности. В целом цунами довольно интенсивно исследуется во всем мире, больше всего в Японии, США и России.
Служба цунами очень сильно продвинулась за последние годы. Теперь мы можем определять «цунамигенность» землетрясения. К сожалению, не всегда в оперативном режиме: иногда на сбор данных требуется несколько дней. Сейчас стоит задача решить проблему расчета деформации дна в оперативном режиме, то есть меньше чем за 10 минут. В районе Фукусимы волна подошла, например, примерно через 10 минут. Надо дать людям возможность убежать в более высокие места.
Само по себе изучение цунами достаточно комплексная задача: мы узнаем много про взаимодействие литосферы и гидросферы. Казалось, все уже изучено, но постоянно появляются новые открытия.
Значительные усилия направлены на поиск предвестников цунами, признаков, по которым можно определить, что оно все-таки случится. Некоторые признаки удалось обнаружить в атмосфере: известны случаи, когда в ионосфере возникала волна, которая приходила чуть раньше, чем само цунами.
За последнее десятилетие количество природных катастроф на земном шаре увеличилось более чем в два раза. К наиболее опасным стихийным явлениям относится цунами — огромные убийственные волны.
Вам кажется, что вы знаете об этом достаточно? Тогда попробуйте ответить на эти простые вопросы:
- перечислите признаки, по которым можно определить его приближение;
- расскажите, что нужно делать, чтобы не пострадать от действия волны-убийцы.
Не получилось? Тогда внимательно прочтите эту статью, возможно, эта информация когда-нибудь поможет спасти вашу жизнь.
Что такое цунами?
Речь пойдет о цунами — причины возникновения и последствия данного явления должно знать современное общество. Известный термин пришел к нам из Японии и неудивительно ведь именно эта страна чаще всего страдает от волн-убийц. обозначается двумя иероглифами: 津 — «залив, порт, бухта» и 波 — «волна». Поэтому в прямом переводе это слово означает «волна в бухте». Это огромные волны, зарождающиеся в глубине океана и с огромной разрушительной силой обрушивающиеся на берег.
Поражающие факторы цунами можно определить как первичные и вторичные. К первичным относятся:
- удар волны;
- воздушная волна, предшествующая затоплению;
- гидродинамическое давление;
- вторичные представляют собой:
- полное затопление местности;
- выброс судов на берег;
- разрушение зданий, дорог, мостов, линий электропередач и других объектов, попадающихся на пути волны;
- гибель всего живого;
- размытие почвы, гибель сельскохозяйственных насаждений;
- пожары.
Где чаще всего встречается подобное явление?
Причины возникновения цунами чаще всего связаны с геологической активностью. С наибольшей вероятностью подобное явление можно встретить на побережье Тихого океана. Связано это прежде всего с высокой геоактивностью данного бассейна. За последнее тысячелетие именно эти территории подвергались ударам волн-убийц более 1000 раз. В то же время в Индийском и Атлантическом океане это явление наблюдалось в несколько раз реже.
На территории России наиболее опасны, с точки зрения возникновения цунами, побережья Курил и Камчатки, а также остров Сахалин.
Параметры волны-убийцы
Рассматривая причины возникновения цунами, стоит прежде всего поговорить о том, какими же параметрами характеризуются подобные волны, как их можно измерить. Как и любая другая волна, цунами имеет длину, высоту и скорость перемещения.
- Длиной волны именуется горизонтальное расстояние между двумя вершинами (гребнями) смежных волн. Средняя длина волны-убийцы может составлять от 150 до 300 км.
- Высотой считается расстояние между гребнем и подошвой одной волны. Над центром возникновения цунами этот показатель может быть достаточно небольшим — от 1 до 5 метров.
- Скорость — это линейная скорость перемещения какого-либо определенного элемента, к примеру, гребня. Чаще всего этот показатель колеблется в диапазоне от 500 до 1000 км/ч, что, согласитесь, очень много.
Все показатели волны цунами зависят от глубины места возникновения. Чем глубже зародилась волна, тем больше будет ее длина и выше скорость распространения, а вот высота будет как раз небольшой. Например, скорость распространения цунами в Тихом океане, средняя глубина которого составляет около 4 км, примерно равна 700-800 км/ч. При подходе к береговой линии скорость распространения волны резко уменьшается до 80-100 км/ч. Таким образом, чем меньше глубина, тем короче волны, а вот высота при подходе к берегу резко возрастает. В отдельных случаях она может достигать 45-50 метров.
Интенсивность
Перед тем как поговорить о том, что является причиной возникновения цунами, рассмотрим параметры интенсивности этого явления. Да-да, цунами, как и землетрясение, имеет деление, выраженное в баллах. Всего существует шесть уровней и означают они следующее:
- 1 балл — явление выражено очень слабо, такое цунами можно зарегистрировать только специальными приборами — мореографами;
- 2 балла — довольно слабая волна, которая может затопить лишь плоское побережье; заметить ее также могут в основном специалисты;
- 3 балла — цунами средней мощности, заметить его может любой; характеризуется оно затоплением плоского побережья, легкими разрушениями прибрежных построек; также на берег могут быть выброшены легкие плавсредства;
- 4 балла — довольно сильное стихийное бедствие; побережье полностью затоплено, а все прибрежные постройки имеют значительные разрушения; на берег выброшены, а затем смыты обратно легкие моторные суда и довольно большие парусники; береговая линия замусорена песком, илом и обломками деревьев; также вероятны человеческие жертвы;
- 5 баллов — очень сильное явление, сопровождающееся многочисленными жертвами; береговая линия сильно разрушена на многие сотни метров, на берег выброшены большие суда; близлежащие реки выходят из берегов от сильного штормового нагона воды;
- 6 баллов — катастрофические последствия; суша полностью затоплена на многие километры вглубь, имеются массовые человеческие жертвы, наблюдается полное опустошение прилегающих территорий.
Отчего возникают убийственные волны?
Вот мы и подошли к вопросу о том, почему же возникают эти ужасные волны. Для начала перечислим причины возникновения цунами кратко:
- оползни;
- землетрясения;
- извержения вулканов;
- падения метеоритов;
- деятельность человека.
Основной причиной возникновения волны-убийцы является подводное землетрясение с резким поднятием или опущением уровня морского дна. Около 85% всех цунами происходит именно по этой причине. Но не каждое подводное землетрясение сопровождается появлением огромной волны. Чаще всего это происходит тогда, когда очаг находится не слишком глубоко.
Еще одной причиной являются оползни. На их долю приходится около 7-8% разгула стихии. Эта причина возникновения штормовых волн и цунами как бы вторична, так как оползни чаще всего возникают в результате землетрясений.
Третья причина — подводное извержение вулканов. Сильные подводные извержения имеют примерно тот же эффект, что и землетрясения. Самое большое и знаменитое извержение случилось в 1883 году. стал причиной возникновения громадного цунами, разрушившее более 5 000 кораблей, по всему миру погибло около 36 000 человек.
Бурно развивающаяся атомная энергетика сформировала предпосылки для возникновения еще одной причины появления гигантских волн — человеческой деятельности. Различные глубоководные испытания, например, атомные взрывы также способны вызвать такое явление, как цунами.
Очень маленький, но все же процент, отдан и космическим явлениям, например, падению метеоритов.
Стоит отметить, что гигантские волны чаще всего являются следствием не одного, а целого ряда факторов. И в этом случае они особенно разрушительны. Вот такими могут быть основные причины возникновения цунами.
Последствия
Одним из самых страшных последствий цунами, конечно же, являются человеческие жертвы. Даже одна жизнь погребенного волной человека — уже огромное горе. Что уж тут говорить о сотнях и тысячах погибших.
Кроме этого, цунами вызывают засоление и размытие больших участков побережья, а также полное затопление прибрежных территорий. Все суда, пришвартованные у берега, оказываются разрушенными, а близлежащие здания и сооружения могут быть уничтожены до основания.
Как распознать приближение цунами?
Причины возникновения цунами более-менее ясны, а как распознать приметы, предвещающие беду?
Самыми первыми приближение чувствуют обычно птицы и животные, которые начинают покидать свои жилища. Массовый «переезд» зверья может начаться как за несколько часов, так и за несколько дней до катастрофы. Вероятно, птицы и животные чувствуют некие энергетические волны, посылаемые матушкой-землей. На самом же деле на животных воздействует электромагнитное поле: от поверхности земли в атмосферу поднимается целый поток заряженных ионов, до предела заряжая воздух электричеством. Кстати, подобное явление чувствуют не только животные - у многих так называемых метеозависимых людей начинает невыносимо болеть голова.
Если вы живете на побережье, заведите себе аквариум и внимательно понаблюдайте за его жителями. Именно так поступают японцы, которые уже многие десятилетия определяют приближение сейсмической активности по поведению аквариумных сомов. В преддверии толчков эти рыбки ведут себя очень беспокойно, пытаются буквально выпрыгнуть из аквариума.
Явные признаки приближения цунами могут выглядеть так:
- вода быстро и внезапно отходит от берега, оставляя широкую полосу песка;
- наблюдаются признаки небольшого (или сильного) землетрясения хотя этот пункт вовсе не обязателен, поскольку эпицентр землетрясения может находиться далеко в океане, а на берегу не ощущаться вовсе;
- движение волн сопровождается звуками, похожими на гром;
- изменение поведения животных, птиц и рыб (они могут выбрасываться на берег).
Что нужно делать, если вы заметили приближение волны?
Если вы заметили такие причины возникновения цунами, как землетрясение или падение метеорита либо увидели явные признаки его приближения, не стоит медлить ни секунды. Захватите с собой самые ценные вещи и документы, берите детей и престарелых родственников и как можно быстрее уходите с побережья вглубь материка. Заранее оговорите со своими родными место встречи на случай, если вы потеряете друг друга.
Если нет возможности быстро покинуть опасное место, присмотрите иные пути для спасения. Это может быть какая-нибудь природная возвышенность — гора или пригорок. Также подойдут высокие капитальные строения, выполненные из камня или бетона. Лучше всего, если они все же будут находиться хоть немного дальше от берега.
Двигаться нужно самым коротким путем, избегая берегов рек и различных водных объектов — мостов, плотин, водохранилищ. Безопасным можно считать расстояние не менее 3-5 км от береговой линии.
Старайтесь сохранять спокойствие - паника только мешает. Возникновение цунами обычно фиксируют приборы и включается Никогда не игнорируйте эти звуки даже, если несколько раз окажется, что тревога ложная.
Никогда не оставайтесь посмотреть на цунами и не приближайтесь к берегу в течение 3-4 часов после прихода первой волны. Дело в том, что волна редко бывает одна - вторая, а то и третья может прийти через 30 минут или даже через 3 часа. Прежде чем вернуться, убедитесь наверняка, что все закончилось.
Знание этих нехитрых правил может по-настоящему спасти вашу жизнь. Следуйте им всякий раз, когда заметили первые признаки приближения волны-убийцы. Не игнорируйте звуки сирены даже, если все вокруг уверяют, что тревога ложная.
Заключение
Теперь вы точно знаете причины возникновения цунами и их возможные последствия. Хотелось бы, чтоб эти знания действительно помогли в трудной ситуации. Помните, цунами — очень быстрое и крайне опасное стихийное бедствие. Знание причин возникновения этого явления и элементарных правил поведения могут действительно спасти вашу жизнь.
Цунами
(яп. 津波 IPA: , где 津 - «порт, залив», 波 - «волна»). В переводе с японского означает «большая волна в гавани» или просто «волна в гавани». Цунами - длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме.
Имеют пространственные масштабы от нескольких сот метров до нескольких сот километров. Скорость распространения волн цунами (c)
описывается формулой Лагранжа
:
с=√gh ,
где h - глубина океана;
g - ускорение свободного падения.
Причины возникновения цунами.
Цунами не всегда генерируются каким-либо одним явлением, причиной может стать их совокупность. Например, землетрясение и оползень, вулканическое извержение, сопровождающееся землетрясением и оползнем и так далее.
Причиной большинства цунами являются подводные землетрясения (на сегодня считается, что это причина, на которую приходится около 85 % всех цунами), во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами. Порождающим волну цунами обычно является землетрясение с неглубоко расположенным очагом. Проблема состоит лишь в отсутствии умения 100% распознавания подобных землетрясений, ведь службы предупреждения ориентируются только на показатели магнитуды.
Второй причиной являются оползни (около 7% всех цунами). Возникнув, оползень тут же генерирует волну. Землетрясение может быть причиной оползня. Чаще всего происходят подводные оползни в дельтах рек.
Третьей причиной являются вулканические извержения (около 5% всех цунами). Крупные подводные извержения обладают таким же эффектом, что и землетрясения. Классический пример - цунами, образовавшееся после извержения Кракатау в 1883 году. Огромные цунами от вулкана Кракатау наблюдались в гаванях всего мира и уничтожили в общей сложности 5000 кораблей и, как результат, погибло около 36 000 человек.
В век использования атомной энергии у человека в руках появилось средство для самостоятельного вызова сотрясений, раньше доступных лишь природе. Поэтому следует понимать, что четвертой причиной является человеческая деятельность . Здесь следует вспомнить, что в 1946 году США произвели в морской лагуне глубиной 60 м подводный атомный взрыв с тротиловым эквивалентом 20 тыс. тонн. Возникшая при этом волна на расстоянии 300 м от взрыва поднялась на высоту 28,6 м, а в 6,5 км от эпицентра ещё достигала 1,8 м. И, хотя в настоящее время международные договора запрещают проводить подводные испытания атомного оружия, но, как показывает практика, такие договора носят формальный характер и служат лишь для личного успокоения граждан прилегающих территорий в их мнимой безопасности и уюте.
Маленький, но от этого не такой уж и безопасный процент приходится на метеорологические причины (такие как падение крупного небесного тела) и другие потенциальные причины, обозванные в научных кругах как «неизвестные» (но очень опасные). Метеорологические причины на сегодняшний день довольно-таки малоизученное явление. Они фиксируются в основном в Тихом, Атлантическом и Индийском океанах.
Особенности распространения цунами
Далеко от берега высота цунами составляет не более 2-2,5м, а их длина может достигать нескольких сотен километров. Эти цунами очень пологи и почти неощущаемые для кораблей, проплывающих над ними.
Скорость движения цунами полностью зависит от их глубины и может достигать скорости до 800 км/ч. Самое интересное, что в открытом океане цунами незаметны, хотя и передвигаются со скорость 700-800 км/ч, но при приближении к берегу скорость заметно снижается при значительном возрастании высоты надвигающейся волны.
Если цунами движется к берегу, то его высота, доходя до мелководья, начинает возрастать до 20-30 м, а в некоторых случаях может достигать 30-60м. Возле самого берега цунами становится круче и выше, достигая своей пиковой точки на всём пути своего странствия.
Это приводит к огромным разрушениям и многочисленным человеческим жертвам. Примерами такого явления были побережье Таиланда, Индонезии, Индии и Шри Ланки во время цунами 26 декабря 2004г. в Индийском океане, а также северо-восточная часть Японии 11 марта 2011 года (магнитуда породившего цунами землетрясения составила 9.0 баллов).
С точки зрения развития науки на сегодняшний день можно сказать, что высота цунами на побережье и особенности движения вглубь берега зависят от размеров первоначального возмущения уровня моря, уклонов дна, конфигурации береговой линии рельефа местности.
Цунами наиболее опасны в суживающихся бухтах и проливах, а также в приустьевых участках рек, впадающих в море. Дальше всего цунами проникают по долинам рек. Примерами таких районов могут служить: Второй Курильский пролив, залив Тухарка на острове Парамушир, бухта Крабовая на острове Шикотан, устье реки Камчатки и другие.
Угроза цунами в течение суток в каком-либо пункте может резко возрастать или падать в зависимости от колебания приливного уровня.
Самыми первыми предвестниками являются животные и птицы, которые, предчувствуя опасность, покидают свои ареалы обитания в период от несколько часов до нескольких дней, а то и недель перед надвигающейся катастрофой. Словно сама наша Матушка-Земля заботится о том, чтобы предупредить живое об опасности посредством различных энергетические волн, улавливаемых животными и птицами.
Например, жители сейсмоопасной Японии уже сотни лет определяют опасность возникновения подземных толчков по поведению аквариумных рыбок. Так, японские сомики накануне цунами буквально пытаются выпрыгнуть из аквариума и постоянно мечутся от стенки к стенке. Многократные наблюдения, в том числе проводимые учеными экспериментальной океанологической лаборатории Российского гидрометеорологического университета, также подтвердили, что океаническая рыба точно также покидает прибрежные воды за несколько часов до цунами. Исследования показали, что особенно чутко реагируют на изменения электромагнитных полей перед стихийными бедствиями скаты, карповые рыбы, сомики и длиннопалые раки.
Не случайно биохимик Х. Трибутш отмечает, что, незадолго до начала землетрясений и последующего возникновения цунами, от поверхности почвы в атмосферу устремляется мощный поток заряженных частиц или ионов, которые до предела насыщают воздух электричеством, вызывая у людей повышенную возбудимость, тошноту, головные боли. Именно эти электростатические поля заставляют животных покидать опасные зоны. А группой немецких исследователей из Тюбингена во главе с профессором В. Эрнстом было установлено также изменение цвета листьев у цветов, кустарников и деревьев за несколько недель до землетрясений. Подобные изменения можно регистрировать с помощью космических спутников, что позволит заблаговременно предупреждать людей об опасности.
Признаками появления цунами могут также служить:
- Внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и осушка дна.
- Возникновение землетрясения. В цунамоопасных регионах есть правило, что если ощущается землетрясение, то лучше уйти дальше от берега и при этом забраться на холм, чтобы таким образом заранее подготовиться к приходу волны.
- Во время шторма в движение приходит лишь поверхностный слой воды. Во время цунами - вся толща воды, от дна до поверхности.
- Цунами, как правило, порождает не одну, а несколько волн. Первая волна, не обязательно самая большая, «смачивает поверхность», уменьшая сопротивление для последующих волн.
- Скорость волн цунами, даже у берега, превышает скорость ветровых волн. Кинетическая энергия у волн цунами также в тысячи раз больше.
Последствия цунами.
Последствиями цунами являются огромные человеческие жертвы. Уже одна только человеческая жизнь – это бесценный дар и подарок.
Как утверждает первая из семи основ АллатРа, высшая ценность в этом мире - жизнь человека. И очень важно беречь жизнь любого человека как свою собственную, потому что она хоть и мимолетна, но дает шанс каждому приумножить его главную ценность - внутреннее духовное достояние, то единственное, что открывает Личности путь к истинному духовного бессмертию.
Самое страшное последствие цунами – это потерять хотя бы одну бесценную человеческую жизнь.
Но, кроме гибели людей цунами вызывают также затопления значительных прибрежных территорий, засоление и размытие почв, разрушение зданий и сооружений, повреждение судов, пришвартованных у берега. Цунами наносит огромный удар по экономике страны, в которой произошло такое бедствие. Экономические потери от цунами колоссальны и насчитывают поистине астрономические денежные суммы, направляемые на устранение последствий и восстановление разрушенной инфраструктуры региона.
Примером этого служит событие в Японии. По подсчётам специалистов, спустя год после землетрясения и возникшего в следствии этого цунами, ущерб для Японии оценивается в 210,00 млрд американских долларов. Это цунами не только стало самым дорогим стихийным бедствием за всю историю. Но также уничтожило 128 582 и частично разрушило 243 914 здания. Около 320 000 человек потеряли свои дома, а 15 848 – жизни. Еще 3305 человек считаются без вести пропавшими.
Что делать при наступлении цунами?
Надо позаботиться о том, чтобы документы, необходимый минимум вещей и продуктов всегда были под рукой.
Следует оговорить с членами семьи место встречи после бедствия, обдумать пути эвакуации из опасной прибрежной зоны или наметить места для спасения при невозможности эвакуации. Это могут быть местные возвышенности или высокие капитальные строения. Двигаться к ним надо кратчайшим путем, избегая низменных мест. Безопасным считается расстояние 2-3 км. от берега.
Важно понимать, что при наблюдении предвестников цунами, подземных толчков или поступлении предупреждений о местных цунами время для спасения может измеряться минутами. Поэтому необходимо действовать мгновенно, оставаясь собранными и максимально, насколько это возможно, спокойными.
Возникновение отдаленных цунами фиксируется системами предупреждения, и прогноз сообщается по радио и телевидению. Таким сообщениям предшествуют звуки сирен.
Количество, высоту волн, а также интервал между ними прогнозировать невозможно. Поэтому после каждой волны к берегу в течении 2-3-х часов приближаться опасно. Промежуток между волнами целесообразно использовать для подыскания наиболее безопасного места.
Любое землетрясение, ощущаемое на берегу моря, следует считать цунамоопасным.
Нельзя приближаться к берегу, чтобы посмотреть на цунами. Считается, что если вы увидели волну и находитесь на низменном месте - спасаться уже поздно.
Соблюдение этих простейших правил поведения, знание предвестников цунами могло бы уменьшить количество жертв цунами в Индийском океане в 2004 году. Ведь, по словам очевидцев (это видно и на отснятых видео), многие люди использовали такой предвестник цунами как отлив перед приходом волны для прогулок по морскому дну и сбора морских животных, ракушек, а также различной всячины, оставленной после стремительного «ухода» воды при отливе.
При правильном поведении количество спасшихся людей могло бы достигнуть десятков тысяч.
Необходимо уделять внимание развитию наук в области наблюдения за животными, птицами, рыбами и за всем окружающим миром, чтобы вместе с этими предвестниками наступающих изменений, быть во всеоружии и максимально возможно информированными о надвигающемся будущем.
Важно понимать, что, чтобы уменьшить ущерб от последствий цунами, необходимо с огромной ответственность относиться к строительству, которое следует вести вне зоны воздействия цунами. Если это не возможно - строить здания так, чтобы они воспринимали удары своей короткой стороной, и/или располагать их на прочных колоннах. В этом случае волна свободно пройдет под зданием, не нанося ему ущерба.
При угрозе цунами суда, пришвартованные у берега, необходимо вывести в открытое море.
Следует обратить внимание и своё понимание, что на планете Земля нет территорий государств.
Это люди сами, по желанию и выбору своему, разделяют одну неделимую планету, одно целое и единственное, дробя всеми возможными способами – на что только хватает фантазии и жадности. Всё это разделение лишь видимость для ума и отдушина для эго, особенно мнимых владельцев искусственно созданных территорий в далёкой и не такой уж далёкой истории. Мы все - Земляне. Мы все жители Земли. И не важно, на самом деле, какой цвет лица у каждого из нас, где мы проживаем и во что верим.
Важно поддерживать друг друга, подставлять плечо помощи своему соседу, заботиться об окружающих людях всеми возможными способами. И тогда никакое бедствие не станет помехой в жизни каждого человека, а будет лишь временной задачей, преодоление которой совместными силами будет лёгкой и наименее болезненной для «пострадавших» от бедствий людей.
