Ссылки для упрощенного доступа

logo-print

Наука: исследования природы цунами


Ирина Лагунина: Цунами – одно из опаснейших последствий землетрясений, которое уносит тысячи жизней. Мы все помним разрушительную волну 2004 года в Индийском океане, которая унесла жизни 230 тысяч человек в 11 странах региона. Однако последние исследования геофизиков позволяют не только искусственно вызвать цунами в океане, но и смоделировать его характер раньше, чем волна из эпицентра землетрясения дойдет до берега. О природе цунами рассказывает заместитель директора Института океанологии им. Ширшова, член-корреспондент РАН Леопольд Лобковский. С ним беседует Ольга Орлова.

Ольга Орлова: На сегодняшний день, насколько точно ученые представляют природу цунами?

Леопольд Лобковский: Что касается природы цунами, то это явление изучено достаточно хорошо. Это особого типа волны, которые возбуждаются, как правило, сильнейшими землетрясениями, то есть подвижками дна. Эти волны отличаются от ветровых волн тем, что они возбуждают всю толщу мирового океана, то есть энергия очень большая и поэтому эта волна идет в сторону берега. И хотя она может быть с точки зрения амплитуды не очень большая на большом расстоянии, но она несет всю энергию толщи океана. Если океан имеет четыре километра глубину, то вы можете представить, что за энергия идет в таком одностороннем направлении в сторону суши. Когда она доходит до мелководья, то естественно она тормозится. Скорость волны примерно равна скорости самолета, примерно 800 километров в час. И хотя скорость волны уменьшается, но одновременно амплитуда волны увеличивается. Важно также заметить, что энергия толщи мирового океана односторонняя, поэтому она идет на сушу далеко на берег и покрывает десятки километров.

Ольга Орлова: То есть амплитуда волны цунами в тот момент, когда она находится далеко от берега в океане, небольшая?

Леопольд Лобковский: Да, ее даже можно не заметить. Скажем, характерная амплитуда волны 50 сантиметров.

Ольга Орлова: Цунами рождаются из волны в 50 сантиметров?!

Леопольд Лобковский: Да, всего 50 сантиметров – метр. Но если учесть, что она распылена на расстоянии 50-100 километров, то ее вообще не видно. Скажем, если судно или катер или пловец плавает, то он ее просто не увидит. Вот этот маленький горб означает, что под ним вся толща воды возмущена, она вся двигается.

Ольга Орлова: И там сконцентрирована огромная энергия?

Леопольд Лобковский: Да, очень важно уметь отличить ее от обычных ветровых волн. Например, шторм. Шторм – это страшные волны большие, иногда они бывают высотой десять метров, уничтожают суда и так далее. Но это ветровые волны, они захватывают глубину под водой, скажем, 10 метров всего. С точки зения энергии, это ерунда. Ветер большой, волны большие, гребешки и они могут на поверхности представлять опасное явление. А эта волна тихая, незаметная, но зато в отличие от 10-метровой толщи волны возбуждает пять, четыре километра толщины. И поэтому она идет очень быстро, и доходя до окрестности берегов, расстояние 5 километров, когда толщина воды меньше, эта энергия начинает визуальный образ, волна начинает проявлена быть, амплитуда растет и наконец она доходит до берега и идет с огромной скоростью в одну сторону. А ветровые волны - это же прилив-отлив, в этом смысле не опасны. Поэтому люди, которые не знают отличия ветровых волн от цунами, даже не понимают, что происходит.

Ольга Орлова: И поэтому не в состоянии оценить опасность?

Леопольд Лобковский: В том-то и дело. Трагедия, которая произошла 26 декабря 2004 года в Индийском океане на Суматре, показала, что все люди, которые были в это время на пляже, не просто ничего не понимали, они пошли навстречу своей гибели. Дело в том, что часто волна начинается с отлива, там такой получается горб и впадина. Поэтому часто перед цунами сначала идет отлив. И у нас есть фотографии: люди с удовольствием идут в океан, смотрят ракушки, собирают морепродукты, масса людей идут в океан. Хотя в это время они должны были стремительно бежать в сторону суши. Тогда они могли бы спастись. И более того, когда по всем горизонту были видны гребешки на волне, они тоже не понимали, что это такое, и некоторые в это время снимают вид на океан. И это абсолютное незнание природных явлений привело к гибелио порядка 300 тысяч человек. Катастрофа была просто фантастическая, как в фильме ужасов.

Ольга Орлова: По поводу этого землетрясения 2004 года в Индийском океане высказывались самые разные предположения. В частности, обсуждался такой факт, что цунами было вызвано землетрясением, которое в свою очередь вызвал взрыв бомбы на подводной лодке. Но вообще в принципе человеческая деятельность может стать причиной появления цунами?

Леопольд Лобковский: Вы знаете, были во времена холодной войны идеи. Да и не только идеи. Знаю, что разрабатывалась такое оружие, взорвать, скажем, большой заряд и вызвать катаклизмы. Этот проект серьезно рассматривался. Не буду называть фамилии людей, потому что очень серьезные люди, академики, физики в этом участвовали. Ничего удивительного в этом проекте нет. Если около берега Соединенных Штатов или Курил взорвать водородную бомбу, конечно, будет цунами колоссальной силы. Для сравнения: землетрясение, которое было на Суматре – это из ряда вон выходящее событие, его амплитуда в шкале Рихтера 9,3, предельной силы. Больше мы не знаем на земле, больше было может быть 9,5 чилийское землетрясение. По энергии оно больше, чем взрыв водородной бомбы. Но в принципе сильнейшие землетрясения равны по энергии самым сильным водородным бомбы. Поэтому использовать цунами как оруже, конечно, можно.

Ольга Орлова: А применительно к трагедии в Индийском океане?

Леопольд Лобковский: Нет, к событиям на Суматре это не имеет никакого отношения. Там все хорошо изучено. Но сама идея подрыва водородной бомбы или какой-то бомбы (просто более мощных нет сейчас) близко от берега, может вызвать большую волну цунами. Дело в том, что она не будет такая протяженная. Потому что очаг землетрясения, который был на Суматре, он был беспрецедентный по своей длине – это 1400 километров сам очаг вытянулся. Ну а бомба - это локальная точка. Она может вызвать локальную волну, которая, тем не менее, приведет к катастрофе, но локальной. Эта волна не будет распространяться по всему мировому океану, но то, что она затопит близлежащие берега, безусловно. Энергия будет большая.

Ольга Орлова: Скажите, пожалуйста, насколько изучено цунами в древности? Дело в том, что не так давно были получены данные о том, что древнюю цивилизацию, три с половиной тысячи лет назад обитавшую на остров Крит, смыло цунами. Что можно сказать о цунами в древности и современных цунами- есть какая-то динамика? И вообще, чем это интересно?

Леопольд Лобковский: Это очень интересно, потому что события редкие. На памяти предыдущего поколения, допустим, такого не было. Поэтому очень важно иметь данные сравнительные древней цивилизации. Действительно, примерно 1400 лет до нашей эры в Эгейском море было известно очень мощное цунами, которое было вызвано, по-видимому, подводным вулканом. Оно по описанию привело к большим жертвам. Это было сильное цунами, но оно было вызвано по описаниям не землетрясением, хотя землетрясение могло сопровождать, а подводным вулканом. Второй такой случай, подводный вулкан - это вулкан Кракатау тоже в районе индонезийского архипелага в 1883 году. Этот вулкан Кракатау вызвал огромное цунами, сопоставимое с современным цунами в Индийском океанеэ. Как источник цунами известны не только землетрясения, хотя 90% рождаются в результате землетрясений. Но и сильнейшие подводные вулканы, оползни, которые сходят в воду, иногда возникают большие заплески локальные - все это тоже может вызвать цунами. Что касается данных по древним записям цунами, то они очень важны, мы их изучаем. Есть целая наука палеоцунами, которая восстанавливает вот эти заплески на суше по всяким изменениям почвы и так далее. Это можно восстановить очень хорошо, даже оценить, какая высота волны была на этом месте. Есть специальные методики разработанные, геологические данные, раскопки делают. Но это такие специфические исследования. Но палеоцунами дает возможность набрать статистику за цивилизационный период. Что касается инструментального периода, то это, пожалуй, 20 век весь, 19 век отчасти. Но, конечно, цунами происходит всю жизнь, и до человечества они были. Избежать их, как и землетрясения, никогда не удастся, потому что это силы общеземные, литосферные плиты, которые находятся в движении. Их остановить невозможно. Просто надо изучить досконально и попробовать построить такие методы наблюдения, такие теоретические модели, которые бы позволили в каком-то смысле предсказать.

Ольга Орлова: Не так давно были опубликованы ученые в Лондонском университетском колледже смоделировали цунами. Совместный эксперимент, где внутри в лабораторных условиях создавался генератор цунами и потом по 45-метровому желобук шла волна. Вы говорили, что природу цунами вроде бы мы знаем хорошо. Тогда зачем нужны такие эксперименты проводить? Чего мы не еще не знаем?

Леопольд Лобковский:Во-первых, наука развивается по своим законам, всегда хочется более точно определить уравнениями, как волна развивается. Физические эксперименты, в частности те, что вы привели в пример - или в лотке, или в искусственных каналах - конечно, важны. Они позволяют понять какие-то детали. Но я бы сказал, что бОльшее значение имеет математическое моделирование. Сейчас настолько хорошо разработан математический аппарат так называемых длинных волн, что на этом можно строить оперативный прогноз. Если мы знаем, что произошло землетрясение, волны доходят практически мгновенно, скорость волн распространяется 8 километров в секунду. Моментально землетрясение фиксируется датчиками, сейсмографами. А цунами идет со скоростью намного меньше, поэтому проходит большое время в зависимости от того, где очаг. Если очаг расположен в ста километрах от берега, а это нормально, то сейсмический сигнал проходит очень быстро. В то время как цунами может придти через час. Поэтому если работает хорошая служба предупреждения и оповещения, то целый час есть в запасе.Возвращзаясь к трагедии 2004 года, приведу пример. Цунамисты - это такое сообщество, которое очень любит следить за землетрясением. Как только зафиксировано землетрясение, онивидят, где оно было и сразу понимают, что это цунамигенное или нет. Так вот есть среди специалистов такой известный исследовватель Василий Титов (наш человек, который работает за рубежом). Титов, когда к нему поступил сигнал о землятресении, сразу включил свою программу, поставил гипоцентр, точку, дал ту энергию, которая была примерно, и стал моделировать цунами. Так вот он тогда провел моделирование в интернете быстрее, чеи пришла волна. Коллеги-специалисты, которым он послал sms, за этим следили. Это мало кто знает, но среди ученых этот случай получил мировую известность. То есть Титов смоделировал цунами с высокой точностью, раньше, чем пришла волна, потому что волна распространялась по всему Земному шару примерно за сутки, три часа она шла по Индийскому океану, потом зашла в Атлантический океан, в Тихий океан и обошла мировой океан, и все это заняло примерно 30 часов. А программа сработала за 10 минут.
XS
SM
MD
LG