нічного дна також схильна аналогічної деформації, але якщо деформація океанічного дна постійна, деформація поверхні не є постійною.
Основною причиною руйнівних цунамі слід вважати різкі вертикальні зміщення окремих ділянок дна басейну внаслідок сейсмотектонічних зрушень. Утворені при цьому залишкові зміщення дна океану витісняють рідину таким чином, що форма зміщень вільної поверхні океану повторює форму зсувів дна. В даний час сучасні сейсмічні виміри дозволяють із задовільною точністю розрахувати форму зміщень морського дна, що утворилися в результаті сильного підводного землетрусу Okada, 1985. Однак відомо, що далеко не всі сильні землетруси викликають розломи дна з вертикальними зміщеннями кори і, відповідно, хвилі цунамі. Однією з найважливіших проблем сейсмології є розробка методів визначення параметрів сейсмічного вогнища і оцінка його «цунамігенного» для завдання оперативного прогнозу.
Хоча землетруси, які відбуваються уздовж горизонтальних розломів, іноді викликають цунамі, вони зазвичай мають локальний характер і не поширюються на великі відстані. Деякі вчені помітили, що великі землетруси уздовж горизонтальних розломів біля узбережжя Аляски і Британської Колумбії викликали цунамі, зона дії яких простягалася не більше 100 кілометрів. Як зазначалося раніше, цунамі зазвичай відбуваються після сильних землетрусів з невеликою глибиною вогнища залягання під океанами. Однак було відзначено кілька випадків утворення цунамі під дією землетрусів, які відбувалися на суші. Тому можна зробити висновок, що цунамі можуть утворитися або через зміни морського дна (освіти розломів), або під дією сейсмічних поверхневих хвиль, що проходять через неглибокий континентальний шельф. Длінноперіодние поверхневі хвилі (так звані хвилі Релея) мають вертикальну складову і передають значну частину енергії землетрусів. Повернення рівня моря до нормального викликає утворення серії хвиль, що поширюються у всіх напрямках від початкової зони деформації.
Більша кількість хвиль цунамі викликаються підводними землетрусами. При землетрусі під водою утворюється вертикальна тріщина, і частина дна опускається. Дно раптово перестає підтримувати стовп води, що лежить над ним. Поверхня води приходить в коливальний рух по вертикалі, прагнучи повернутися до вихідного рівня - середньому рівню моря - і породжує серію хвиль.
У глибокому океані маса такої втратила опору колони води величезна. Коли скидання дна припиняється, ця колона знаходить собі новий, більш низький «п'єдестал» і таким рухом народжує хвилі з висотою, еквівалентній відстані, на яке перемістилася ця колона. Переміщення при землетрусах має висоту зазвичай порядка 50 см, але за площею величезна - десятки квадратних кілометрів. Тому порушувані хвилі цунамі мають маленьку висоту і дуже велику довжину, ці хвилі несуть колосальний запас енергії.
Механізм виникнення цунамі в результаті землетрусу. У момент різкого занурення ділянки дна океану і виникнення на дні моря западини вода спрямовується до її центру, переповнює западину і утворює величезну опуклість на поверхні. При різкому піднятті ділянки дна океану витісняються значні маси води. На поверхні океану при цьому виникають хвилі цунамі, швидко розходяться на всі боки. Зазвичай вони утворюють серію з 3-9 хвиль, відстань між гребенями яких становить 100-300 км, а висота при наближенні хвиль до берега досягає 30 м і більше.
3. Поширення цунамі
Картина поширення цунамі також дуже складна, адже швидкість хвилі цунамі визначається глибиною океану і тому на всьому шляху є змінною. Одні частини хвильового фронту випереджають інші, фронт втрачає кільцеву форму, згинається, іноді навіть ламається. Хвилі починають перетинати один одного. Від берегів відбувається відображення. Відбиті хвилі накладаються на прямі - інтерфіруют. Виникає складна картина руху цунамі.
Швидкість поширення таких хвиль становить у середньому (при глибині 4 км) приблизно 720 км/ч. Коли цунамі наближається до берега і виходить на мілководді, швидкість хвилі різко зменшується, донна частина потоку гальмується через тертя об дно, крутизна хвилі швидко збільшується і на берег спрямовується потік зі швидкістю близько 70 км/год, обрушився на берегову лінію довжиною в десятки кілометрів. Швидкість хвилі у відкритому океані можна вирахувати за формулою, де g - прискорення вільного падіння, а H - глибина океану (так зване наближення дрібної води, коли довжина хвилі істотно більше глибини).
Слід розглянути кілька загальних концепцій про рефракції та дифракції хвиль. Ці явища мають важливе значення для розуміння механізму поширення цунамі.
Рефракція хвиль
Бегущие хвилі з довжиною хвилі значно перевищує глибину води в тому місц...
