Цунами в Индийском океане в 2004 году

 

Министерство транспорта Российской Федерации

(МИНТРАНС РОССИИ)

Федеральное агентство воздушного транспорта

(РОСАВИАЦИЯ)

ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации»

 

 

Реферат

По дисциплине : «БЖД»

на тему: «Цунами в Индийском океане в 2004 году»

 

 

Выполнила:  студентка  уч. гр.  345  

Юсупова А. В.

Проверил: 

 

     

 

 

Санкт-Петербург

2012

Оглавление

I.Введение………………………………………………………………………….3

II.Основная часть………………………………………………………………….4

1. Причины образования цунами………………………………..……………….4

2.Признаки появления цунами……………….……...... .…..................................6

3.Землетрясение в Индийском океане…………………………………………...7

III.Заключение……………………………………………………………………15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. Введение

Цунами  — длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме. Причиной большинства цунами являются подводные землетрясения, во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Цунами образуются при землетрясении любой силы, но большой силы достигают те, которые возникают из-за сильных землетрясений (с магнитудой более 7). В результате землетрясения распространяется несколько волн. Более 80 % цунами возникают на периферии Тихого океана. Первое научное описание явления дал Хосе де Акоста в 1586 в Лиме, Перу после мощного землетрясения, тогда цунами высотой 25 метров ворвалось на сушу на расстояние 10 км.

При средней глубине 4000 метров скорость распространения получается 200 м/с или 720 км/час. В открытом океане высота волны редко превышает  один метр, а длина волны (расстояние между гребнями) достигает сотен  километров, и поэтому волна не опасна для судоходства. При выходе волн на мелководье, вблизи береговой  черты, их скорость и длина уменьшаются, а высота увеличивается. У берега высота цунами может достигать нескольких десятков метров. Наиболее высокие  волны, до 30—40 метров, образуются у  крутых берегов, в клинообразных  бухтах и во всех местах, где может  произойти фокусировка. Районы побережья  с закрытыми бухтами являются менее опасными. Цунами обычно проявляется  как серия волн, так как волны  длинные, то между приходами волн может проходить более часа. Именно поэтому не стоит возвращаться на берег после ухода очередной  волны, а стоит выждать несколько  часов.

 

 

 

 

 

II. Основная часть

1. Причины образования цунами

Землетрясения, извержения вулканов и другие подводные взрывы (в том числе взрывы подводных  ядерных устройств), оползни, ледники, метеориты и другие разрушения выше или ниже уровня воды — всё это обладает достаточным потенциалом, чтобы вызвать цунами. Первое предположение о том, что цунами связано с подводными землетрясениями, было высказано древнегреческим историком Фукидидом.

Наиболее распространённые причины:

• Подводное землетрясение (около 85 % всех цунами). При землетрясении под водой образуется вертикальная подвижка дна: часть дна опускается, а часть приподнимается. Поверхность воды приходит в колебательное движение по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню, — среднему уровню моря, — и порождает серию волн. Далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами. Цунамигенным (то есть порождающим волну цунами) обычно является землетрясение с неглубоко расположенным очагом. Проблема распознавания цунамигенности землетрясения до сих пор не решена, и службы предупреждения ориентируются на магнитуду землетрясения. Наиболее сильные цунами генерируются в зонах субдукции.
• Оползни. Цунами такого типа возникают чаще, чем это оценивали в ХХ веке (около 7 % всех цунами). Зачастую землетрясение вызывает оползень и он же генерирует волну. 9 июля 1958 года в результате землетрясения на Аляске в бухте Литуйя возник оползень. Масса льда и земных пород обрушилась с высоты 1100 м. Образовалась волна, достигшая на противоположном берегу бухты высоты более 524 м. Подобного рода случаи весьма редки и, конечно, не рассматриваются в качестве эталона. Но намного чаще происходят подводные оползни в дельтах рек, которые не менее опасны. Землетрясение может быть причиной оползня и, например, в Индонезии, где очень велико шельфовое осадконакопление, оползневые цунами особенно опасны, так как случаются регулярно, вызывая локальные волны высотой более 20 метров.
• Вулканические извержения (около 5 % всех цунами). Крупные подводные извержения обладают таким же эффектом, что и землетрясения. При сильных вулканических взрывах образуются не только волны от взрыва, но вода также заполняет полости от извергнутого материала или даже кальдеру, в результате чего возникает длинная волна. 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, погибло 36 000 человек.

Другие возможные  причины:

• Человеческая деятельность. В наш век атомной энергии у человека в руках появилось средство вызывать сотрясения, раньше доступные лишь природе. 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. Но для дальнего распространения волны нужно вытеснить или поглотить некоторый объём воды, и цунами от подводных оползней и взрывов всегда несут локальный характер. Если одновременно произвести взрыв нескольких водородных бомб на дне океана, вдоль какой-либо линии, то не будет никаких теоретических препятствий к возникновению цунами, такие эксперименты проводились, но не привели к каким-либо существенным результатам по сравнению с более доступными видами вооружений. В настоящее время любые подводные испытания атомного оружия запрещены серией международных договоров.
• Падение крупного небесного тела может вызвать огромное цунами, так как, имея огромную скорость падения (десятки километров в секунду), данные тела имеют колоссальную кинетическую энергию, а масса их может быть миллиарды тонн и более. Эта энергия передаётся воде, следствием чего и будет волна.
• Ветер может вызывать большие волны (примерно до 20 м), но такие волны не являются цунами, так как они короткопериодные и не могут вызывать затопления на берегу. Однако возможно образование метео-цунами при резком изменении давления или при быстром перемещении аномалии атмосферного давления. Такое явление наблюдается на Балеарских островах и называется риссага.

2. Признаки появления цунами

• Внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и осушка дна. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами. Люди, находящиеся на берегу и не знающие об опасности, могут остаться из любопытства или для сбора рыбы и ракушек. В данном случае необходимо как можно скорее покинуть берег и удалиться от него на максимальное расстояние — таким правилом следует руководствоваться, находясь, например, в Японии, на Индоокеанском побережье Индонезии, Камчатке. В случае телецунами волна обычно подходит без отступления воды.
• Землетрясение. Эпицентр землетрясения находится, как правило, в океане. На берегу землетрясение обычно гораздо слабее, а часто его нет вообще. В цунамоопасных регионах есть правило, что если ощущается землетрясение, то лучше уйти дальше от берега и при этом забраться на холм, таким образом заранее подготовиться к приходу волны.
• Необычный дрейф льда и других плавающих предметов, образование трещин в припае.
• Громадные взбросы у кромок неподвижного льда и рифов, образование толчей, течений.

3.Землетрясение  в Индийском океане в 2004 году

Характеристики  землетрясения:

Первоначально землетрясение к  северу от острова Симёлуэ было оценено в 6,8 магнитуды по шкале Рихтера. Центр предупреждения о цунами в Тихом океане (PTWC) оценил его в 8,5 магнитуды сразу после случившегося. Моментная магнитуда, которая более точно оценивает землетрясения такой величины, составляла 8,1. При дальнейшем анализе эта оценка была постепенно увеличена до 9,0. В феврале 2005 года сила землетрясения была оценена в 9,3 магнитуды. PTWC принял эту новую оценку, тогда как USGS оценивает силу землетрясения в 9,1 магнитуды.

С 1900 года зарегистрированными землетрясениями с сопоставимой силой были Великое Чилийское землетрясение 1960 года (магнитуда 9,3—9,5), Великое Аляскинское землетрясение 1964 года в заливе Айси-бэй (9,2), землетрясение в 1952 году возле южного берега Камчатки (9,0)^[4]. Каждое из этих землетрясений также повлекло за собой цунами (в Тихом океане), но погибших было значительно меньше (самое большее — несколько тысяч человек) — возможно, оттого, что плотность населения в тех районах достаточно низка, а расстояния до более населённых побережий достаточно велики.

Гипоцентр основного землетрясения находился в точке с координатами 3,316° с. ш., 95,854° в. д. (3° 19′ с. ш., 95° 51,24′ в. д.), на расстоянии около 160 км к западу от Суматры, на глубине 30 км от уровня моря (вначале сообщалось о 10 км от уровня моря). Это западный конец Тихоокеанского кольца огня, пояса землетрясений, в котором происходит до 81 % всех крупнейших землетрясений в мире.

Землетрясение было необыкновенно  большим в географическом смысле. Произошёл сдвиг около 1200 км (по некоторым  оценкам — 1600 км) породы на расстояние в 15 м вдоль зоны субдукции, в результате чего Индийская плита сдвинулась под Бирманскую плиту. Сдвиг не был единовременным, а был разделён на две фазы в течение нескольких минут. Сейсмографические данные говорят о том, что первая фаза сформировала разлом размерами примерно 400 км на 100 км, расположенный примерно на уровне 30 км от уровня моря. Разлом формировался со скоростью около 2 км/с, начиная от берега Асэ в сторону северо-запада в течение около 100 секунд. Затем возникла пауза примерно в 100 секунд, после чего разлом продолжил формироваться на север в сторону Андаманских и Никобарских островов.

Индийская плита — часть большой Индо-австралийской плиты, которая выстилает Индийский океан и Бенгальский залив, двигаясь на северо-восток со средней скоростью 6 см в год. Индийская плита соприкасается с Бирманской плитой, которая считается частью большой Евразийской плиты), образуя Зондский желоб. В этом месте Индийская плита пододвигается под Бирманскую плиту, на которой находятся Никобарские острова, Андаманские острова и северная часть острова Суматры. Индийская плита постепенно сползает всё глубже и глубже под Бирманскую плиту, пока возрастающая температура и повышающееся давление не превращают пододвинутый край Индийской плиты в магму, которая в итоге выбрасывается наверх через вулканы (так называемая Вулканическая дуга). Этот процесс прерывается из-за сцепления плит на несколько столетий, пока нагнетающееся давление не станет в результате причиной крупного землетрясения и цунами.

При резком продвижении тектонических  плит морское дно также поднимается  на несколько метров, тем самым  рождая разрушительные волны цунами. У цунами нет точечного центра как такового, что ошибочно предполагают по иллюстрациям их распространения. Цунами распространяются радиально от всего разлома длиной примерно в 1200 км.

Последующие толчки и другие землетрясения:

Несколько последующих после этого  толчков были зарегистрированы возле Андаманских и Никобарских островов, а также в районе эпицентра в течение нескольких последующих после первого землетрясения часов и суток. Наибольшая зарегистрированная балльность была равна 7,1 (возле Никобарских островов). Остальные толчки магнитудой до 6,6 баллов продолжали происходить в районе эпицентра почти каждые сутки.

Землетрясение случилось через  три дня после землетрясения  силой в 8,1 в необитаемом районе, расположенном к западу от новозеландских островов Окленд и к северу от австралийского острова Маккуори. Это весьма необычно, так как землетрясения силой 8 и более баллов случаются в среднем не более одного раза в год. Некоторые сейсмологи говорят о связи между двумя этими землетрясениями, говоря, что более позднее из них было спровоцировано первым, так как оба землетрясения произошли на противоположных сторонах Индо-австралийской тектонической плиты. Однако, USGS не видит связи между ними.

По случайному совпадению это землетрясение  произошло ровно через один год (с точностью до часа) после землетрясения  магнитудой в 6,6, произошедшего в  городе Баме в Иране.

Как и последующие толчки, энергия, высвобожденная первым землетрясением, продолжала действовать, спустя неделю после землетрясения все ещё  фиксировались колебания, предоставляя важные научные данные о внутренностях  Земли.

Мощность землетрясения:

Полная энергия, высвобожденная землетрясением в Индийском океане, оценивается  примерно в 2 экзаджоуля (2,0·10¹⁸ джоулей). Этой энергии достаточно для того, чтобы вскипятить по 150 литров воды каждому жителю Земли, или столько же энергии использует человечество за 2 года. Предполагается, что поверхность Земли совершила колебание в пределах 20—30 см, что эквивалентно приливным силам, действующим со стороны Солнца и Луны. Ударная волна землетрясения прошла через всю планету, в США, в штате Оклахома были зафиксированы вертикальные колебания в 3 мм.

Сдвиг масс и огромный выброс энергии  ненамного изменили вращение Земли. Точная цифра пока не определена, но по теоретическим моделям предполагают, что землетрясение уменьшило  продолжительность суток примерно на 2,68 микросекунды (2,68 мкс), то есть, примерно на одну миллиардную^[17] вследствие уменьшения сплющенности Земли. Землетрясение также повлекло за собой т. н. минутное «виляние» Земли вокруг собственной оси на 2,5 см в направления 145° восточной долготы или, возможно, даже на 5 или 6 см. Однако, под влиянием приливных сил Луны, продолжительность суток увеличивается в среднем на 15 мкс каждый год, так что любое увеличение скорости вращения быстро исчезнет. Кроме того, естественное покачивание Земли у своей оси может составлять до 15 м.