Reedese Jaapani maavärina lainekõrguste mudelprognoosid. Pilt NOAA-st. Suurema eraldusvõime saamiseks klõpsake pildil.
11. märtsil 2011 Jaapani idarannikut tabanud tohutu 8,9-magnituudine maavärin käivitas ägeda tsunami, mis võis nõuda tuhandeid inimelusid, ja saatis tsunamihoiatused kõikjal Vaikse ookeani vesikonnas, tuhandete kilomeetrite kaugusel maavärina toimumiskohast. epitsenter. Kuidas maavärinad selliseid tohutuid tsunamisündmusi käivitavad ja kuidas saavad teadlased ennustada, kuhu need tohutud lained võivad liikuda? Universe Today vestles Anne Sheehaniga, kes on geoloogiateaduste professor Colorado ülikoolis Boulderis ja on seotud ka Keskkonnateaduste Uurimisinstituudiga, samuti sai sisendi David Admiraalilt, inseneriteaduse dotsendilt. Nebraska Lincolni ülikool.
Universum täna: kuidas maavärin tsunami käivitab?
David Admiraal:Tsunamid tekivad siis, kui teil on maavärin ja kui ookeani põhjas toimub nihe, mis põhjustab vee nihkumise ja see nihkumine põhjustab laine moodustumist.
UT: Kas tsunami tekitamiseks peab maavärin olema teatud magnituudiga?
Anne Sheehan:See sõltub sellest, kus see on suurem kui suurusjärk. See peab olema midagi, mis nihutab merepõhja – näiteks Colorado suur maavärin ei põhjusta tsunamit. Ja mõnikord on maavärinaid, mis põhjustavad suure tsunami, ja maavärinad pole nii suured - need on lihtsalt sellised, mis on nihkunud rohkem merepõhja. Seega ei ole ranget suurusjärku, vaid see peab toimuma ookeani all ja nihutama ookeanipõhja vertikaalselt – kui see liigutab seda küljelt küljele, pole sellel suurt tähtsust.
TÜ: Kui kiiresti levivad tsunamilained?
Sheehan:Nad sõidavad umbes 800 km tunnis (500 miili tunnis). See tundub kiire, kuid võrreldes seismilise lainega on see aeglane. Väidetavalt liiguvad tsuanmid reaktiivlennuki kiirusel, kuid Tokyost Hawaiile lendamiseks kulub siiski tunde ja tunde ning tsunami jõudmiseks Hawaii rannikule kulus umbes 7 tundi, mis on hea, sest see annab inimestel on aega evakueeruda ja valmistuda. Kuid ikkagi on see suur kiirus ookeanil reisimiseks ja see võib nii kiiresti liikuda ookeani sügavuse tõttu.
Seismilise laine, P-laine (või primaarlaine, mis on kiireim seismilise laine liik) kiirus on umbes 8 km sekundis ehk 30 000 km tunnis. Nii et see on veidi kiirem ja seismilise laine sama vahemaa läbimiseks võib kuluda vaid mõni minut.
UT: Mille poolest erinevad tsunamid tavalistest ookeanilainetest?
Sheehan:Need erinevad seetõttu, et neil ei ole sekundite murdosa pikkust piiki ja süvendit. Tsunami korral on mäetipp ja madalik umbes 15 minuti pikkused. Laine suurus on tohutu – kuigi selle amplituud või kõrgus ei ole palju suurem, kui surfates leiaks, aga selle taga on terve veesein, mis väljub 15 minutiks ookeani. . See ei pruugi pinnalt olla tajutav – pinnal võib olla vaid väike tõus. Ookeanidel sõitvate laevade jaoks on lained vaevumärgatavad, kuid sadamates võib neid üsna palju loopida.
Admiral:Nii et ookeanis võib teil olla lihtsalt väike pinna tõus, kuid tõus sisaldab palju energiat. Kui see jõuab kaldale, kus ookean on madalam, siis laine lainepikkus väheneb palju, kuna laine kiirus väheneb. Ja kui laine esiots aeglustab, kui see tabab madalamat vett ja lühike, siis esiots liigub palju aeglasemalt kui tagumine ots ja nii jõuab laine tagumine ots esiotsa järele ja laine hakkab arenema. kõrge amplituud. Kui see jõuab väga madalasse sügavusse, kus see puruneb, ja tagumine ots jõuab esiotsa järele, võib kõrgus olla nii kõrge, et see võib kahjustada kõike, mis asub ookeani kõrval.
Sheehan:Erinevus tsunami ja ookeanilaine vahel seisneb selles, et tsunami on nagu terve jõgi, mis ilmub välja – tsunami on nagu 4. klassi kärestik, mis lihtsalt ilmub ja järsku tekib veejõgi, mida seal ei olnud. enne.
UT: Miks ei saa tsunamilainete kõrgust enne kaldale jõudmist väga hästi ennustada?
Sheehan:Kuigi me suudame kiirust ja suunda üsna hästi ennustada, võib antud asukoha kõrgust olla üsna raske ennustada.
Ookeanis ja ookeani põhjas on DART-poid (Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunami), et mõõta merepõhja rõhku, ja see mõõdab tsunamisid, et näha, kui suured need on, ja neil on mudelid, mis ennustavad, mida. amplituudid saavad olema. Järelevalve parandamiseks võiks olla rohkem poid ja merepõhja üksikasjalikumad kaardid, sest merepõhja topograafia mustrid mõjutavad suuresti lainete fokuseerumist. Niisiis, NOAA tegeleb sellega aktiivselt USA ja selle territooriumide heaks. Kui teil on parem merepõhja kaart, on teil parem hinnang tsunami mudelile ja kui teil on rohkem andmeid avaookeani lainete kohta, on teil ka parem kõrguse hinnang.
Samuti on sellele järgnenud tsunami ennustamisel oluline omada andmeid maavärina enda kohta – selle epitsentri asukoha määramine ja suuruse võimalikult täpne teadmine mängib suurt rolli ning USGS-il on suur roll selle teabe võimalikult kiirel väljastamisel.
