Чрезвычайные ситуации природного характера. Цунами
реклама
Цунами Выполнил ученик ГОУ СОШ№448 9«А» класса Олещенко Дмитрий. Что такое цунами? Цунами - длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме. содержание Причины возникновения цунами • Подводные землетрясения (около 85% всех цунами) часть дна опускается, а часть поднимается. • Оползни (7%). • Вулканические извержения (около 5%). • Изменение атмосферного давления(3%) Траектории частиц воды ветровых волн и волн цунами Основные характеристики цунами • Скорость цунами - расстояние, которое проходит цунами за определенное время. скорость (600-1000 км/час) • Высота волны - расстояние по вертикали между гребнем и подошвой волны. (до 70 м) • Длина волны - расстояние по горизонтали между двумя вершинами или подошвами морских волн. (до 1000 км) • Период волны – интервал времени между приходом двух последовательных волн. (от минут до нескольких часов). Скорость . Скорость распространения волны цунами определяется глубиной океана H и ускорением свободного падения g: . При приближении к берегу глубина океана уменьшается, и волна замедляется. Кинетическая энергия частиц жидкости, распределённая по вертикали, сосредотачивается во всё меньшем столбе жидкости. Именно поэтому высота волны возрастает при приближении к берегу. Высота волны цунами в открытом океане обычно невелика – не более 1 м. Однако, приближаясь к берегу, гребень волны становится выше и круче, и наконец на мелководье происходит его обрушение и образуется бор. Схема образования и распространения волны цунами Расчёт времен добегания волны Шикотанского цунами 4 октября 1994 г. Изолинии нанесены в часах. Эпицентр отмечен чёрным кружком Затухание волн. В открытом океане с ровным дном энергия волны затухает как 1/r, где r – расстояние от источника. Соответственно амплитуда (высота) волны уменьшается как . Такое затухание иногда называют геометрическим расхождением. Кроме эффекта геометрического расхождения волна испытывает затухание за счёт рассеяния на неоднородностях рельефа дна. Отражение. Отражение волны от крутого берега приводит к удвоению её амплитуды на берегу. Если амплитуда набегающей волны 5 м, то при отражении на линии берега высота составит 10 м. Коэффициент отражения от берега-стенки близок к 1. Однако, если берег покатый, при выходе волны на мелководье происходит обрушение гребня. Оказывается, когда высота волны a сравнима с глубиной воды H, разница между скоростями движения «подошвы» волны и её гребня становится существенной. Вершина волны, скорость движения которой равна , догоняет подошву, движущуюся со скоростью , что и вызывает обрушение Преломление. • В роли коэффициента преломления для волн цунами выступает скорость . Чем меньше глубина воды, тем скорость распространения меньше. Соответственно «луч» цунами всегда загибается в сторону мелководья. Схема образования захваченных и излучённых волн Цунамиопасные зоны. • Наиболее часто цунами возникают в зонах высокой сейсмичности. К ним прежде всего относятся так называемые зоны субдукции или, иными словами, зоны сочленения океанической и материковой тектонических плит. На карте Тихого океана (рис. 8) хорошо видно, что сильнейшие землетрясения и цунами возникали в ХХ в. по периметру океана в окрестности континентального склона в океане Оценка энергии цунами • Попробуем оценить энергию, которую несут волны цунами. Во время землетрясения над очагом формируется начальное смещение поверхности океана. Мы можем считать, что вся энергия цунами в этот момент представлена в виде потенциальной энергии поднятия столба жидкости над очагом. Обозначим среднюю высоту смещения поверхности океана через a. Тогда потенциальная энергия выразится формулой , где – плотность воды, а S – площадь очага. Размеры источника возьмём 100 . 1000 км . км – это типично для мощных землетрясений. Для источника со средней высотой смещения поверхности a = 0,5 м получается примерно 1021 эрг (1014 Дж), что равняется энергии бомбы, взорванной в Хиросиме. Однако, согласно расчётам канадского учёного Т.Мурти, энергия цунами 26 декабря 2004 г. оказалась в 390 раз больше! Это означает, что средняя высота начального возмущения уровня составила около 10 м. Правила поведения при внезапном подходе цунами: • немедленно закройте все окна и двери на запор и поднимитесь на верхний этаж; общее правило — не выбегать из прочного здания; • займите наиболее безопасное место в помещении — вдали от окон у капитальной стены со стороны прихода волны; • если волна застает на улице, то постарайтесь зацепиться за ствол дерева или бетонную стену; приготовьтесь к возвратному движению волны. Разрушительные последствия Спасибо за внимание!!!
