«...позднее, когда пришел срок для невиданных землетрясений и наводнений, за одни ужасные сутки вся ваша воинская сила была поглощена разверзнувшейся землей; равным образом и Атлантида исчезла, погрузившись в пучину...»
Платон, диалог «Тимей»
Данными словами древнегреческий философ Платон заканчивает легенду об Атлантиде. Ряд исследователей считает, что эти строки описывают реальное явление, носящее в наши дни название «цунами».
Цунами представляют собой длинные (длина вала может достигать 300 километров) и высокие (высота гребня — до 500 метров) волны, порождаемые неким мощным воздействием на всю толщу воды. Важным отличием цунами от обычных волн является полный охват воды от дна до поверхности.
Средняя скорость цунами составляет 400-500 километров в час. Самые стремительные цунами формируются в Тихом океане, для них характерна средняя скорость от 650 до 800 километров в час.
В открытой воде цунами практически не опасны, так как их высота над спокойной поверхностью редко достигает 5 метров. Но приблизившись к побережью, тыльная часть волны догоняет переднюю, теряющую скорость. Из-за этого значительно растёт высота волны, над ней появляется гребень.
Перед тем, как обрушиться на побережье, вода внезапно и быстро отходит от линии берега, обнажая дно. Чем дальше отлив, тем выше будет последующая за ним волна. Огромная масса воды затапливает всю прибрежную линию и уходит вглубь суши, разрушая всё на своём пути, и приводит к гибели людей и животных. Обычно цунами состоит из нескольких валов, разделяемых интервалом в несколько часов, при этом первая волна не всегда является самой крупной.
Причины образования цунами
В подавляющем большинстве случаев гигантские волны являются последствием подводных землетрясений. Из-за подземных толчков океаническая поверхность начинает колебаться по вертикали, пытаясь вернуться к начальному уровню, в результате чего формируется цунами. Стоит отметить, что не все подводные землетрясения приводят к цунами - важными условиями являются: расположение очага на небольшом расстоянии от океанического дна и интенсивность землетрясения не менее семи баллов.
Ещё одной распространённой причиной возникновения цунами являются подводные оползни или падение в воду частей горных массивов, глыб льда, что также приводит к масштабным колебаниям поверхности океана.
Одним из факторов выступают также извержения вулканов на морском побережье или под водой — цунами формируется в связи с тем, что вода мгновенно заполняет пустоты внутри вулкана, вызывая колебания океанической поверхности.
Среди менее распространенных поводов — человеческая деятельность, связанная с наведенными землетрясениями, и падение в океан небесных тел (для этого диаметр объектов должен оказаться не менее 1 километра).
Классификации цунами
Изучение любого природного явления связано с построением классификаций. При выделении групп цунами учёные учитывают причины их формирования, максимальную высоту волн у побережья, социально-экономические последствия (разрушение инфраструктуры и зданий, гибель людей, экономический ущерб).
Одна из самых применяемых для цунами — классификация по силе вала. Сила вала учитывает максимальную высоту цунами, а также то, насколько катастрофические последствия она вызвала. Согласно международной шкале IIDA, выделяют 15 категорий: от -5 до +10.
Рядом исследователей предложена шестибалльная шкала, основанная на интенсивности цунами. В случае, если волну фиксируют лишь приборы, её интенсивность равна 1 баллу; незначительное подтопление берега относят к 2 баллам; волны интенсивностью в 3 балла способны выбросить на побережье небольшие лодки; в 4 балла — крупные морские суда; волны 5 баллов интенсивности приводят к разрушению невысоких зданий и сооружений. Цунами, полностью опустошающие территорию побережья вместе с прилегающими к ней землями, относят к шестибалльным.
В классификации по числу смертельных случаев выделяют 5 групп цунами. Волны первой группы не приводят к смертельным исходам. Ко второй группе отнесены волны, повлёкшие за собой гибель до 50 человек. Цунами третьей группы приводят к смерти от 50 до 100 человек. К четвёртой группе принадлежат «волны-убийцы», погубившие от 100 до 1000 человек. Последствия цунами, относящихся к пятой группе — катастрофичны, поскольку влекут за собой смерть более 1 тысячи человек. Чаще всего катастрофы пятой группы характерны для акватории Тихого океана.
В классификации по экономическому ущербу цунами разделяют на 5 категорий. К первой категории относят волны, не причинившие крупного экономического вреда, ко второй — с потерями до 1 миллиона долларов, к третьей — до 5 миллионов долларов, к четвёртой — до 25 миллионов долларов. Ущерб от волн пятой категории превышает 25 миллионов.
Последствия самых мощных и разрушительных цунами в истории
Письменные упоминания
(Древняя Греция, Португалия)
Цунами — очень древние разрушительные силы океана. Считается, что одним из первых письменных упоминаний о катастрофическом явлении такого рода является описание уничтожения города Амнисос на северном берегу Крита около XV века до н. э. Гибель столицы минойской цивилизации — крупнейшая катастрофа того времени — могла найти отражение и в легенде об Атлантиде.
Осенью 1755 года тридцатиметровый вал воды — последствие мощного землетрясения в Атлантическом океане — обрушился на побережье Португалии. Особенно сильно в результате землетрясения, трёх волн цунами и последующих пожаров пострадал Лиссабон, который практически превратился в руины. По разным оценкам, во время этой катастрофы погибло от 30 до 60 тысяч человек.
Свидетельства давнего прошлого
(острова Зелёного мыса)
Письменные источники — не единственная информационная метка, сохранившая сведения о цунами, произошедших до начала изучения явлений такого рода. К примеру, следы одного из самых крупных в истории планеты цунами найдены в Африке и на островах Зелёного мыса. Около 70 тысяч лет назад вулкан на одном из островов архипелага Кабо-Верде во время извержения частично обрушился в океан, что спровоцировало цунами с максимальной высотой волны в 500 метров (высота Останкинской телебашни, для сравнения, составляет 540 метров). Она прокатилась вглубь Африки на 50 километров. Восстановить интенсивность стихийного бедствия удалось благодаря находке на острове Сантьяго: на высоте 200 метров над уровнем моря находятся 49 гигантских каменных глыб, которые не соответствуют горным породам, слагающим остров. Ученые предположили, что гигантская волна «подобрала» эти 700-тонные камешки, увлекла их к острову и прокатила по нему, словно гальку.
Аляска
Самое высокое цунами современности отмечено в заливе Литуйя на юго-востоке Аляски. В 1958 году здесь случилось землетрясение с магнитудой 8,3, которое повлекло за собой сход мощного оползня (объем материала - около 30 миллионов кубических метров). Это привело к образованию цунами с высотой волны более 500 метров (самое высокое здание в "Москва-сити", башня «Федерация», имеет высоту 374 метра), что было установлено на основании степени ущерба, причиненного растительности на окружающих залив склонах. Жертвами стихийного бедствия стали 5 человек, незначительно поврежден город Якутат.
Стоит также отметить, что до этих событий в заливе уже несколько раз наблюдались волны высотой более 50 метров — это происходило в 1854, 1899 и 1936 годах. Причина кроется в том, что сюда спускаются два ледника, в результате отрыва от которых масс льда образуются подобные волны.
В целом Аляска считается одним из самых цунамиопасных регионов в связи с воздействием множества факторов, которые делают его уязвимым для мощных и разрушительных цунами.
Так, в марте 1964 года на Аляске в проливе Принца Уильяма произошло «Великое Аляскинское землетрясение» магнитудой 9,2. Наибольшая высота образовавшегося в результате этого события цунами – 67 метров. Благодаря тому, что данный район малонаселён, а землетрясение произошло во время каникул, людские потери и материальный ущерб оказались относительно невелики — по разным оценкам погибло от 120 до 150 человек. Сумма причиненного материального ущерба составила около 500 миллионов долларов.
В октябре 2015 года во фьорде Таан на юго-востоке штата Аляска постфактум зафиксировано одно из крупнейших по высоте цунами за последние сто лет. Его причина — таяние ледника и, как следствие, гигантский оползень, рухнувший в воду. Расчеты показали, что в залив обрушилось порядка 180 миллионов тонн камней и грунта. Понять, что во фьорде Таан сошел оползень, ученым помог сейсмический отклик, а исследование территории началось лишь спустя восемь месяцев после произошедших событий. На основе выводов, полученных по результатам исследования данной территории, ученые предлагают заняться поиском и мониторингом аналогичных мест на Земле. Подобные цунами могут создавать опасность у побережий Гренландии, Патагонии и Норвегии.
Норвегия
Норвегия, не раз ощутившая на себе разрушительное воздействие цунами, активно занимается изучением данного явления и разработкой мер по его прогнозированию и минимизации наносимого ущерба.
В январе 1905 года гигантский оползень сошел в воды озера Ловатнет, что вызвало серию цунами, практически уничтоживших деревни Медаль и Несдал. В сентябре 1936 ситуация повторилась – новый оползень породил волну с максимальной высотой в 74 метра.
Повтороение подобной ситуации возможно в районе норвежских городов Гейрангер и Хелльсильт — здесь в ближайшую сотню лет гора Акернест может обрушиться в залив. Учёные по приборам, установленным на горе, следят за малейшими подвижками породы. По расчетам в момент катастрофы в воды Гейрангерфьорда обрушится от 50 до 100 миллионов кубических метров породы, что, в свою очередь, вызовет цунами высотой до 80 метров. Этой гигантской волне потребуется около 10 минут, чтобы добраться до города в глубине фьорда и полностью уничтожить его.
Норвежский фильм-катастрофа «Волна» представляет модель ситуации обрушения Акернеста и возможные последствия этого явления с точки зрения одной из семей, проживающих у Гейрангерфьорда.
Япония
Цунами — слово японского происхождения, дословно «волна в заливе».
У побережья этого островного государства также часты подобные стихийные бедствия. Мощь высоких волн воспета японскими художниками и поэтами.
К примеру, 9 января 2005 года землетрясение магнитудой 6,8 на востоке Японии вызвало цунами высотой от 30 до 50 метров. Жертв не было, так как население было вовремя эвакуировано из опасных зон побережья.
В 2011 году Японию накрыло цунами «Тохуку» (средняя высота волны около 5-6 метров, по данным Японского метеорологического агентства, хотя некоторые отчеты указывают высоту от 30 до 40 метров). Землетрясение, вызвавшее волну, было крупнейшим в истории Японии, но не самым разрушительным. Цунами распространилось по всему Тихому океану - во многих прибрежных странах, в том числе по всему тихоокеанскому побережью Северной и Южной Америки, было объявлено предупреждение и проводилась эвакуация населения. В Гуаме сила цунами «Тохуку» сорвала со швартовых две субмарины ВМС США.
В Японии приблизительно 125 тысяч зданий были повреждены или разрушены. Около 25 тысяч человек погибло, несколько городов было полностью разрушено, начались крупные пожары на нефтеперерабатывающем заводе в городе Итихара, произошел взрыв в нефтехимическом комплексе в городе Сендай. В результате стихийного бедствия 11 энергоблоков атомных электростанций из 53 существующих на тот момент в стране были автоматически остановлены. Наибольшие разрушения цунами нанесло АЭС «Фукусима-I», пострадали также «Фукусима-II», «Онагава» и «Токай», поэтому при подсчете убытков от землетрясения и цунами значительный вклад в них вносит ликвидация последствий аварий в атомной энергетике страны. Общий ущерб от землетрясения в Японии, произошедшего 11 марта, оценивается от 198 до 309 миллиардов долларов.
Самое разрушительное цунами современности
В декабре 2004 года произошло мощнейшее землетрясение в Юго-Восточной Азии магнитудой 9,3, ставшее причиной самого разрушительного цунами в истории человечества. Эпицентр находился в Индийском океане, к северо-западу от острова Суматра. Высота образовавшейся в результате этого события волны составила 30 метров. Во многих местах обрушившиеся на побережье волны прошли от 2 до 4 километров.
Цунами принесло катастрофическое разрушение побережий Индонезии, Шри-Ланки, Таиланда, а также Сомали и ЮАР. Общее количество погибших превысило 235 тысяч человек. На Шри-Ланке цунами стало причиной крупнейшей в мировой истории железнодорожной катастрофы (1700 погибших). Точные цифры жертв цунами 2004 года не установлены до сих пор, так как множество тел было унесено водой. Причиной огромного количества жертв стало то, что цунами затопило часть береговых линий наиболее пострадавших государств уже через 50 минут после землетрясения. Северные районы индонезийского острова Суматра встретились с цунами очень быстро, а Шри-Ланка и восточное побережье Индии — лишь через 1,5-2 часа. При этом Таиланд волна настигла через 4 часа, хотя он и находился ближе к эпицентру (это связано с тем, что цунами двигалось медленнее в мелководном Андаманском море).
Отсутствие централизованной системы предупреждения о цунами привело к тому, что большинство прибрежных зон ничего не знали о надвигающейся катастрофе. Гуманитарная помощь жертвам землетрясения и цунами превысила 14 миллиардов долларов. После этого землетрясения ООН приняла решение о создании Системы предупреждения о цунами в Индийском океане, которая начала свою работу в 2006 году. Сейчас новые дома в Индонезии и Таиланде, особенно на побережье, возводятся в соответствии со специальными требованиями — их конструкция, материалы и расположение позволят эффективнее противостоять морской стихии и свести жертвы и разрушения к минимуму.
На основе реальных событий снят художественный фильм «Невозможное», повествующий о семье, оказавшейся в эпицентре данной катастрофы.
Чили
Часто цунами возникают на западном побережье Южной Америки. В мае 1960 года в южной части Чили произошло «Великое Чилийское землетрясение», вызвавшее цунами. В Чили, Японии, на Гавайских и Филиппинских островах погибло более 2 тысяч человек, получили повреждения — более 4 тысяч, остались без крова — порядка 2 миллионов. Самыми мощными волнами серии цунами были третья и четвертая. Они достигли берега через 2-3 часа после землетрясения. До цунами 2004 года в Индийском океане данное стихийное бедствие считалось самым мощным и разрушительным из зафиксированных в истории.
Россия
К цунамиопасным районам нашей страны относятся Камчатский полуостров, Курильские острова и остров Сахалин, принадлежащие побережью Тихого океана.
В ноябре 1952 года, вследствие произошедшего близ побережья полуострова Камчатка землетрясения силой 9,0 балла по шкале Рихтера, цунами обрушилось сначала на Гавайские острова (сумма причиненного ущерба – 1 миллион долларов), а чуть позже три волны высотой до 15-18 метров уничтожили город Северо-Курильск. Здесь по официальным данным погибло более 2000 человек. Советский писатель-фантаст Аркадий Стругацкий, служивший в то время военным переводчиком на Дальнем Востоке, принимал участие в ликвидации последствий катастрофического явления, благодаря его записям можно понять масштабы произошедшей катастрофы:
«...Я был на острове Сюмусю (или Шумшу — ищи у южной оконечности Камчатки). Что я там видел, делал и пережил — писать пока не могу. Скажу только, что побывал в районе, где бедствие, о котором я тебе писал, дало себя знать особенно сильно...
...Тот, кто был на Сюмусю,
Был в ту ночь на Сюмусю,
Помнит, как на Сюмусю
Шел в атаку океан;
Как на пирсы Сюмусю,
И на доты Сюмусю,
И на крыши Сюмусю
С ревом рухнул океан...
А наутро, Сюмусю,
К стенам-скалам Сюмусю
Много трупов, Сюмусю,
Вынес Тихий Океан...
...Эти вирши сплел я под впечатлением виденного и слышанного. Не знаю, как с литературной точки зрения, но с точки зрения фактов — всё правильно…»
Прогнозирование цунами
Цунами возникают настолько неожиданно и движутся на такой высокой скорости, что определить их появление чрезвычайно трудно, а потому сейсмологи часто оперативно не справляются с этой задачей. Системы предупреждения стихийного бедствия (в частности, Тихоокеанская и Индийская) построены на обработке сейсмических данных и дают краткосрочный прогноз: если есть подозрение на то, что землетрясение будет иметь магнитуду больше семи балов, а его очаг находится на дне океана, то все страны, которые находятся в потенциальной зоне риска, получают предупреждения о приближении огромных волн. Кроме того, чтобы определить наличие опасных волн в открытом океане, учёные используют специальные датчики гидростатического давления, которые передают данные на спутник, что позволяет довольно точно определить время их прибытия в тот или иной пункт. Долгосрочное прогнозирование цунами сводится к проблеме научного предсказания землетрясений. Эта задача до сих пор не решена.
Естественным сигналом предупреждения о возможности цунами является подводное землетрясение. Перед затоплением побережья вода, как правило, отступает далеко от берега, обнажая морское дно на сотни метров (до нескольких километров). Отлив может длиться от нескольких минут до получаса. Движение волн может сопровождаться громоподобными звуками, которые слышны до подхода волн цунами. Иногда перед волной цунами происходит подтопление побережья водяным «ковром». Возможно появление трещин в ледяном покрове у берегов. Признаком приближающегося стихийного бедствия также может быть изменение обычного поведения животных, которые заранее чувствуют опасности и стремятся переместиться на возвышенные места.
Для минимизации рисков необходимо дальнейшее изучение опасных природных процессов, в том числе низких уровней воды, природных наводнений и цунами. Как заметил немецкий ученый XIX века Вильгельм Швебель — избежать катастрофы может только тот, кто считает её возможной.