1. Природа цунами
Цунами — это длинноволновая гравитационная волна, возникающая при внезапном вертикальном смещении морского дна на значительной площади. Такое смещение вовлекает огромные массы воды, которые вынуждены переместиться вверх или вниз, что и формирует длинноволновое колебание всей толщи океана.
Основные причины цунами:
- сбросы и надвиги литосферных плит при землетрясениях (особенно при субдукции — погружении одной плиты под другую);
- подводные извержения и обвалы склонов;
крупные оползни или падение массивных метеоритов.
Ключевое условие: должно произойти масштабное вертикальное смещение твёрдого дна, а не просто локальный импульс энергии в толще воды.
2. Свойства волны цунами
Длина волны цунами огромна — от десятков до сотен километров. Благодаря этому волна охватывает всю глубину водного столба, а потери энергии на трение и дисперсию минимальны. Скорость распространения определяется формулой для длинных гравитационных волн:
c= квадратный корень из произведения gh
где
g — ускорение свободного падения (≈ 9,81 м/с²),
h — средняя глубина океана.
Для глубины h=4000 скорость волны цунами составляет около 200 м/с (≈ 720 км/ч).
Энергия цунами E
E пропорциональна квадрату амплитуды и длине волны:
E∝A2*λ
Именно из-за огромной длины волны цунами сохраняет энергию при распространении на тысячи километров, практически не затухая. Для сравнения: землетрясение магнитудой 9 (например, Тохоку, 2011 год) высвобождает энергию порядка 10 в 18 степени Дж. Энергия взрыва «Царь-бомбы» мощностью 50 мегатонн — около 10 в 17 степени Дж. Но в отличие от землетрясения, ядерный взрыв передаёт воде только ничтожную часть этой энергии в виде длинноволнового колебания.
3. Что происходит при подводном ядерном взрыве
Подводный взрыв — это точечный источник энергии в жидкой среде. Большая часть выделенной энергии идёт не на перемещение масс воды, а на тепловые и ударные процессы: Нагрев воды, образование газовой каверны
- 50–60 %
Ударная волна в воде
- 30 %
Движение воды (гидродинамическая волна)
-<10 %
Точные значения зависят от глубины, мощности и геометрии взрыва, но порядок цифр остаётся схожим: доля, способная породить цунами, мала. В результате образуется расширяющаяся и пульсирующая каверна (пузырь газа), создающая серию коротких волн с длиной порядка сотен метров — на порядки меньше длины волны цунами. Эти волны быстро затухают из-за турбулентности и диссипации.
4. Почему волна от взрыва не превращается в цунами
Главное отличие — масштаб и форма возмущения. Цунами зарождается, когда вся масса воды над обширным участком дна перемещается вертикально. Взрыв же создаёт локальное, мгновенное расширение воды — импульсную сферическую волну, а не длительное смещение дна. Даже если взрыв произойдёт у самого морского дна, он вызовет разрушение и кратковременное перемешивание осадков, но не поднимет весь участок коры вверх или вниз. Следовательно, не выполняется условие вертикального смещения дна. Коротковолновая природа взрывной волны приводит к её быстрому затуханию: энергия рассеивается на турбулентность и кавитацию, а фронт волны ломается. На глубинах более 500 м амплитуда падает до незначительных величин уже через несколько километров.
5. Исторические наблюдения
Испытание Operation Crossroads (1946 г., атолл Бикини) хорошо иллюстрирует этот эффект.
Подводный взрыв мощностью 23 кт (≈ 10¹⁴ Дж) вызвал волну высотой около 30 м у эпицентра, однако уже через 3–5 км высота уменьшилась в несколько раз. Волна не распространилась на значительные расстояния и не обладала свойствами цунами — это была локальная гидродинамическая волна.
6. Взрыв у берега: изменится ли картина?
Если подорвать заряд вблизи берега, объём воды, с которым он взаимодействует, будет слишком мал. Волна действительно может быть очень высокой на небольшом расстоянии, вызывая локальное наводнение и разрушения в пределах сотен метров или пары километров. Однако это не цунами в геофизическом смысле, а мощный брызговой выброс и серия коротких волн, быстро затухающая по мере удаления.
7. Итог
Цунами возникает из-за вертикального смещения дна на большой площади, а не от точечного источника энергии. Подводный ядерный взрыв создаёт каверну и ударную волну, но не смещает дно в геологическом масштабе. Энергия взрывной волны быстро теряется из-за турбулентности, кавитации и короткой длины волны. Даже мегатонный подводный взрыв порождает волны, заметные лишь в пределах десятков километров; дальнодействующее цунами не формируется. Взрыв у берега способен вызвать только локальные разрушения, но не глобальное цунами.
8. Заключение
Подводный термоядерный взрыв — неэффективный способ генерации цунами. Энергия взрыва рассеивается в виде тепла, кавитации и ударных волн, а не преобразуется в длинноволновое колебание всей толщи океана. Для возникновения настоящего цунами требуется масштабное, длительное и пространственно протяжённое вертикальное смещение морского дна — процесс, который невозможно воспроизвести даже самым мощным одиночным взрывом. Именно поэтому идея создания «цунами-торпеды» в СССР была признана научно несостоятельной и закрыта: расчёты показали, что даже при гигантских затратах энергии эффект будет исключительно локальным.
Также стоит отметить, что далеко не каждое землетрясения или смещение литосферных плит способны вызвать цунами. Ключевое условие - вертикальное смещение (субдукция). К примеру, разлом Сан-Андреас вблизи Калифорнии - это движение литосферных плит в противоположных направлениях без вертикального смещения их друг относительно друга. Поэтому любое по силе землетрясение в этой зоне не приведет к образованию цунами просто потому, что не будет выполнено базовое условие его возникновения.
К чему это я? А к тому что наша ядерная торпеда "Посейдон" не смоет под Америки как заявляют некоторые особо упоротые пропагандисты. Против законов физики не попрешь...