НаукаФизика

Как происходит цунами?

В последние годы мы много слышали о цунами в средствах массовой информации, особенно после того, что произошло в Индийском океане в 2004 году и в Японии в 2011 году, когда произошло цунами, которое также вызвало аварию на АЭС Фукусима. В общем, мы знаем, что цунами вызываются землетрясениями в море. Но как? Мы также знаем, что они опасны только при приближении к берегу: почему они безвредны в открытом море? И что с ними происходит у побережья, что они становятся такими разрушительными? В этой статье мы ответим на эти вопросы.

Так образуются цунами

Цунами — это волна, которая распространяется в море и вызвана подводным землетрясением, оползнем, извержением вулкана или падением метеорита. Поскольку первая причина наиболее частая, мы сосредоточимся на ней. Подавляющее большинство землетрясений происходит по разломам. Это трещины в земной коре, накапливающие энергию, которая высвобождается при землетрясении: что-то вроде того, как если бы мы растягивали эластичный материал, пока он не ускользнул от нас.

Две части земной коры, разделенные разломом, скользят относительно друг друга. Это скольжение может быть полностью вертикальным, что буквально означает падение одной из сторон разлома, полностью горизонтальным или чем-то средним. Ключом к тому, чтобы подводное землетрясение могло вызвать цунами, является то, что движение имеет вертикальный способ. Движение разлома настолько быстрое, что «ступенька», возникающая на дне океана, мгновенно отражается на морской поверхности, которая деформируется точно так же, как дно. Все мы знаем, что «ступенька» в воде нестабильна, поверхность имеет тенденцию к восстановлению горизонтальности. Самая высокая вода спускается и наоборот, что вызывает серию волн, распространяющихся во всех направлениях от места землетрясения: цунами.

Как распространяется цунами

Как распространяется цунами?

Особенностью цунами является то, что их длина волны, то есть расстояние между двумя последовательными волнами, когда они возникают, обычно составляет от 10 до 100 км. Это предполагает гораздо большую глубину, чем у моря, поэтому они считаются «длинными волнами». Поскольку высота волны составляет несколько метров, уклон у нее незначительный — несколько метров неровностей в десятки километров, цунами совершенно безвредно. Конечно, свойство длинных волн состоит в том, что скорость распространения растет пропорционально квадратному корню из глубины, только в зависимости от этого. Например, если глубина составляет 4 км, волна движется со скоростью 700 км/ч, такой же скорости, какой достигает реактивный самолет. В итоге: цунами безвредно, но движется с огромной скоростью, пересекая океан за несколько часов.

Что происходит когда цунами добирается до берега?

Что происходит когда цунами добирается до берега?

Когда цунами приближается к берегу, его скорость уменьшается, как упоминалось выше, по мере уменьшения глубины. Если, например, глубина упадет до 30 метров, скорость волны будет всего 60 км/ч. По закону сохранения энергии, если скорость волны уменьшается, ее высота увеличивается. Мы также можем представить, что вода накапливается при торможении, увеличивая высоту волны.

Длина волны также уменьшается, так что наклон волны — выше на меньшем расстоянии — угрожающе возрастает. Волна может сломаться, если уклон превышает предел. Если береговая линия очень пологая, цунами проявляется как «быстрый прилив», при котором уровень моря повышается очень быстро: менее 10 минут. Иногда, Если наклон волны очень большой, цунами ведет себя как «водяная стена», которая движется под углом примерно 45º к земле. Это самый разрушительный, но менее частый случай.

Рекомендуем почитать
Наука

Следите за извержением вулкана Фаградалсфьяль в прямом эфире

19 марта произошло извержение исландского действующего вулкана Фаградальсфьяль, расположенного всего в 40 километрах от Рейкьявика. Исландцы несколько дней ждали извержения колосса, так…
НаукаФизика

Почему снег белый?

Если вода или лёд прозрачные, почему снег белоснежный? Большинство из нас признают, что вода в чистом виде бесцветна. Загрязнения, например речная грязь,…
НаукаФизика

Сколько энергии разряжает молния?

Прямо сейчас в мире происходит около 20 000 штормов, выбрасывающих около сотни молний в секунду. В среднем ежегодно происходит от 16 до…

2 комментария

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *