Цунами - так называют необычайно большие, и высокие волны, внезапно появляющиеся на побережьях, и в гаванях океана. Чаще всего цунами возникают в результате сильных подводных землетрясений, реже - из-за извержения подводных или островных вулканов. По поверхности океана цунами распространяются с огромной скоростью - 400 - 800 километров в час. Высота волны, обрушивающейся на берег, доходит до 10 - 20, иногда до 40 метров.
Сильные цунами приводят к большим разрушениям, и человеческим жертвам. Особенно они опасны для поселков, и городов, расположенных на низменных берегах океана.
Сведения о катастрофических цунами дошли до нас из глубины истории. Мы знаем о 365 крупных цунами, происшедших за последние две с половиной тысячи лет в разных морях, и океанах земного шара. Из них 137 обрушилось не Японию, и на Гавайские острова. На Камчатке и Курильских островах с 1737 года зарегистрировано 16 цунами, 4 из них очень сильных.
Каждый век человеческой истории отмечен одним или несколькими «цунами века». Не всегда эти цунами сильнейшие. Их печальная известность чаще всего обусловлена тем, что они нахлынули на густонаселенные берега, и именно поэтому оставили после себя недобрую память во многих поколениях.
Страшными были Японское цунами 1692 года, Японское - 1792 года (вулканическое), Камчатское - 1737 года, Индонезийское (вызванное взрывом вулканического острова Кракатау) - 1883 года, Японское - 1896 года, Японское (Токийское) цунами 1923 года, Гавайское - 1946 года, Курильское - 1952 года, Японское (Ниагатское) - 1960 года, Анкориджское (на Аляске) - 1964 года. Вот далеко не полный список катастроф, виною которых были цунами. Среди них Курильское - 1952 года, безусловно, принадлежит к «первой тройке» трагических цунами, вызванных землетрясениями в XX веке.
В северо-западной части Тихого океана лежит Курило-Камчатский пояс землетрясений большой силы. Он проходит вдоль западного склона глубоководного желоба, окаймляющего восточное побережье Камчатки и Курильских островов и, как бы продолжает Японский сейсмический пояс, расположенный южнее. Основные разломы Курило-Камчатского сейсмического пояса идут вдоль побережий, но их еще пересекают поперечные разломы, выходящие на побережья или в проливы между Курильскими островами. Наиболее сильные землетрясения чаще всего происходят в местах пересечений этих разломов.
Ежегодно сейсмические станции отмечают несколько десятков землетрясении значительной силы, возникающих в районе Курило-Камчатского пояса. Однако далеко не каждое сильное землетрясение (а может быть, только одно из ста) вызывает цунами. Цунами возникают лишь после тех землетрясений, которые связаны с быстрым образованием на дне океана сбросов, обвалов, и оползней.
Происходит это только в том случае, если очаг землетрясения лежит на небольшой глубине (не более чем 40 - 60 километров). Быстрое смещение блоков горных пород - сброс дает толчок, приводящий в движение огромные массы воды. Словно гигантский поршень толкает воду, вызывая моретрясение.
Цунами подобны стреле, выпущенной из лука. Тетива лука - это разлом, выталкивающий массу воды в виде горба на поверхность океана. Если разлом, давший толчок массе воды, параллелен побережью, цунами направлены к берегам, и сила их будет наибольшей. Если образовавшийся вновь разлом лег перпендикулярно к побережью, то цунами покатятся параллельно побережью, и принесут меньше вреда.
Цунами, которые образуются у Алеутских островов, и у Аляски, для побережья Камчатки и Курильских островов менее опасны, чем цунами такой же силы, идущие через весь океан, от Южноамериканского побережья Тихого океана. Аляскинское (Анкориджское) цунами 1964 года в западной части Тихого океана прошло незамеченным, а Чилийское цунами 1960 года принесло значительный урон Японским островам, и дошло до Курильских островов.
Очень страшными были цунами, вызванные извержением вулкана.
Мощность вулканического взрыва огромна. Волна цунами, возникшая в 1883 году при взрыве вулкана Кракатау, достигала высоты 30 - 40 метров, и смыла с окружающих островов в течение нескольких минут 35 тысяч человек.
У берегов Камчатки нет подводных вулканов, по Курильские острова - это гряды подводных, и островных вулканов, где' могут возникнуть очаги цунами.
Высота волны непосредственно над очагом цунами в океане совсем невелика. Суда, которые оказались вблизи эпицентра подводного землетрясения, ставшего причиной цунами на побережье, не ощущают никакого цунами. Подводные сейсмические толчки передаются на корпус корабля в виде серий сотрясений. При сильном моретрясении толчки бывают сильными люди падают, выходят из строя машины, и рулевое управление, создается впечатление, будто судно внезапно наскочило на мель. Цунами, невидимые, и неощущаемые на корабле, движутся к побережью в виде очень пологих, и очень длинных волн. Именно потому, что это волны очень большой длины - каждая волна длиной 100 - 300 километров, - они незаметны в открытом океане.
По теоретическим расчетам, даже сильнейшие цунами имеют в открытом океане высоту не более чем 2 метра. Высота волны возрастает при выходе на мелководье, самой большой она бывает у берега.
Цунами уменьшают сбою высоту, проходя над большими глубинами, и увеличивают ее, достигая мелководья. Чем больше глубина океана, тем с большей скоростью распространяется волна.
Под влиянием толчка в очаге цунами приходит в движение вся масса воды, и цунами свободно распространяются по океану, то увеличивая, то уменьшая скорость в зависимости от того, как меняется глубина. Пересекая Тихий океан, где средняя глубина около 4 километров, цунами движутся со скоростью 650 - ООО километров в час. Когда цунами подходят к берегу, на отмели шельфа скорость быстро падает, и волна при этом перестраивается.
Учитывая закон сохранения энергии в балансе энергии цунами, можно рассчитать, как будут изменяться основные черты цунами длина, высота, скорость. (Конечно, надо учесть, и потерю энергии цунами по пути к берегу за счет трения о дно, и прочее.) Итак, когда цунами подходят к берегу, длина волны уменьшается, потому, что уменьшается глубина моря, высота волны резко увеличивается, а скорость преобразуется в энергию выброса волны на берег. Заторможенная на неровностях два, волна принимает резко асимметричную форму, оп-прокидывает свои гребень вперед, и тараном обрушивается на берег. Поэтому разрушительная сила цунами прямо пропорциональна скорости выхода цунами к берегу.
Яростно бросаются цунами в узкие, клинообразные бухты, и проливы, огромными валами многометровой высоты вкатываются на несколько километров вверх по долинам рек. Если цунами подходят к ровному, пологому берегу, их ударная сила уменьшается, но увеличивается зона затопления. В узких скалистых воротах больших замкнутых бухт, таких, как Авачинская на Камчатке или Владивостокская, цунами разбиваются, теряют свою мощь. Внутри таких бухт просто происходит небольшой подъем воды, не представляющий серьезной опасности.
Обратимся к событиям.
Ранним холодным утром 5 ноября 1952 года жители города Северо-Курильска, совсем недавно после войны отстроенного на острове Парамушир, проснулись от подземных толчков. Трещали стены домов, сильно раскачивались висячие лампы, на полках гремела посуда, в хлевах ревела скотина. Собаки, кошки, крысы, все животные, которые были на свободе, не обращая внимания друг на друга, торопливо уходили на склоны гор, окружающих город. Люди оказались менее прозорливыми. Полураздетые, выскочившие в морозную ночь из теплых постелей, они стоял’* в нерешительности. Подземные толчки вскоре прекратились. Дома, и улицы города почти не пострадали от землетрясения. Казалось, что беда миновала. Люди стали возвращаться в дома, и снова укладываться спать. Многие из них поселились здесь после 1945 года, они лишь смутно представляли себе, что такое цунами, и не знали, что землетрясение в этих краях - предупреждение о приближающейся катастрофе.
После того, как прекратились подземные толчки, наступила полная тишина. А минут через 30 - 40 со стороны океана послышался гул, подобный канонаде. Лишь немногие видели, что перед этим океан отхлынул от берегов метров на 500, обнажив скалистое дно.
Послышались выстрелы, забил набат. Через несколько секунд на город обрушилась катастрофа.
Тральщик, стоявший близ Северо-Курильска, в Курильском проливе на рейде внезапно отнесло волной от берега. Потом его подбросило, словно ялик-скорлупку, и моряки, стоявшие на вахте, в сером тумане предрассветной мглы более почувствовали, чем увидели волну, прокатившуюся к берегу. Через мгновение уютные огоньки Северо-Курильска исчезли, словно опустились в воду. Это было похоже на кошмарный сон. Ошеломленный капитан тральщика отправил радиограмму «Остров Парамушир погрузился в океан»
В действительности на город хлынула огромная океанская волна, несущая песок, ил, обломки камней, деревьев, и домов. С ревом, и грохотом, сокрушая все на своем пути, пронеслась она над островом. Перед волной шла упругая воздушная подушка - волна сжатого воздуха, которая распахивала в домах двери, и окна, словно приглашая войти незваную гостью. Люди в затопленных домах плавали под потолком, и пытались выскочить в окна. Те, кого волна захватила на улице, старались забраться на крыши домов, столбы, и заборы, добраться до склонов гор, окаймляющих город.
Волна катилась с большом скоростью, наибольшей силы, и высоты она достигла в долине речки, протекающей через центр города. Ударившись о склоны гор, волна откатилась в океан. Наступило затишье, а через 15 - 20 минут пришла вторая волна, более сильная. По расчищенной территории она прокатилась с еще большей скоростью.
Тараня стены, срывая крыши с домов, волна пересекла город, и скатилась в котловину, где образовался огромный водоворот, в котором вращались крыши домов, бревна, обломки утвари, мелкие суда, принесенные из бухты.
Затем вода снова схлынула в океан, оставив вместо Северо-Курильска пустырь. Лишь кое-где торчали фундаменты домов да сохранились стены одного каменного домика. Все постройки, расположенные выше 10 метров над уровнем моря по амфитеатру холмов, уцелели. Возле них суетились люди. Склоны гор стали приютом для тех, кому удалось спастись. Здесь разжигали костры, чтобы хоть немного отогреться, строили землянки.
В течение всего дня 5 ноября на остров Парамушир набегали постепенно затухающие волны. Через пять часов после начала цунами на юге острова в бухте Океанской волны еще достигали высоты в 2 - 3 метра. Вот, как рассказывает о своих переживаниях этого дня инженер Г. Н. Дымченко. Катастрофа застала его в одной из бухт юго-восточного побережья Камчатки.
«После землетрясения все были растеряны, и не знали, что предпринять. Прошло 20 - 25 минут, и вдруг мы увидели, что деревянный засольный цех, который при землетрясении был сброшен оползнем, и уплыл в море, быстро плывет против ветра к берегу, прямо на нас. Я сообразил, что это цунами. Раздумывать было некогда, надо было спасаться. Примерно в 70 метрах от меня на берегу лежала шлюпка. Я подбежал к ней уже по колено в воде - настолько быстро надвигалась волна, и едва успел прыгнуть в шлюпку, как ее подхватило волной, и понесло к горам. В несколько минут поселок перестал существовать.
Отразившись от сопок, волна отхлынула, и смыла с косы, где помещался рыбацкий поселок, все обломки, и мою шлюпку.
Эта была волна небольшой высоты, и скорости, ей предшествовал быстрый подъем воды в океане. Моя шлюпка грузоподъемностью более тонны после первой волны оказалась наполовину наполненной водой. Я вычерпал воду и, поймав обломок доски, стал грести по направлению к берегу, на котором горели костры, зажженные спасшимися людьми, но сильная зыбь, и противный ветер не давали стронуть шлюпку с места. Я считал, что катастрофа кончилась.
Через 10 - 15 минут после того, как первая волна отхлынула, я заметил, что со стороны океана в бухту движется, как бы огромное ледяное поле, покрытое снегом. Я не успел подумать, откуда же здесь могло появиться ледяное поле, и почему оно движется против ветра, как оказалось, что это вторая волна, гораздо большей высоты - около 10 метров и, главное, гораздо большей скорости.
Когда я увидел вблизи себя такую громадину, и понял, что белая она оттого, что несет с собой массу водяной пыли, которая издали кажется снегом, я подумал, что теперь все кончено - это смерть. Волна налетела со страшной скоростью, и я почувствовал боль от удара.
Волна подхватила меня вместе со шлюпкой, подняла на-гребень, и перевернула шлюпку. Некоторое время волна несла меня с собой, а потом перегнала меня, я вынырнул, и уцепился за плавающее бревно. Невдалеке увидел мою шлюпку, наполненную водой, и, когда я взобрался в нее, то оказался по горло в воде.
Через 4 часа, проведенных мной в ледяной воде, меня, полузамерзшего, подобрал спасательный катер.
Из всего виденного мною в этом стихийном бедствии самым страшным была вторая волна, гребень которой состоял из огромных беляков, гораздо больших, чем штормовые; пространство между ними было заполнено мельчайшей водяной пылью. Вдохнув ее несколько раз, я чуть не задохнулся»
Побороть, уничтожить цунами люди пока не в силах. Но изучить «повадки» коварной стихии, знать признаки приближения цунами, научиться строить береговые поселки, и сооружения так, чтобы они каждый раз оказывались вне зоны разбойничьих налетов цунами, мы должны, и уже можем.
Сильные цунами, вызванные землетрясениями в Курило-Камчатской впадине, повторяются не чаще чем раз в 100 - 200 лет. Их разрушительные последствия можно в значительной степени предотвратить или уменьшить, приняв соответствующие меры.
Сейсмическая сеть в нашей стране ныне относится к одной из лучших в мире, работы по изучению землетрясений, и цунами охватывают всю страну, и океанические берега. После катастрофического цунами на Камчатке систематическое изучение цунами в СССР проводится, и уже сделано много. Организована служба предупреждения цунами, и составлены карты, позволяющие разумно размещать поселки, и сооружения по побережьям Тихого океана.
Наши сейсмические станции оборудованы новейшей аппаратурой, приборами, позволяющими быстро определить эпицентр тех землетрясений, которые могут вызвать цунами.
С помощью специальных сейсмических приборов рассчитывают расстояние до эпицентра, а, когда это известно, то уже можно довольно точно предсказать, через, какое время после землетрясения появятся цунами. Скорость распространения цунами в районе курило-камчатского побережья равна примерно 360 километрам в час. Значит, если подводное землетрясение произошло на расстоянии 100 - 200 километров от побережья, приход цунами можно ждать через полчаса.
Значительно большей скоростью (около 850 километров в час) обладают цунами, двигающиеся из районов, лежащих на расстоянии в несколько тысяч километров от побережья. Такие цунами характерны для Гавайских островов, и достигают их побережья через 5 - 8 часов после подводного землетрясения.
Итак, на побережье Камчатки и Курильских островов сильное землетрясение (в 6 - 7 баллов) служит предупреждением, что вскоре (минут через 15 - 40) могут появиться цунами. Однако, если землетрясение не вызвало подводных сбросов, цунами не будет. К сожалению, современные сейсмические приборы не могут сразу определить произошли ли в результате данного землетрясения сбросы, и оползни или нет.
Перед приходом цунами океан обычно отступает от берегов на несколько сот метров. Те, кто живет на берегу океана, даже не видя воды, догадываются о том, что океан отступил, по необычайной тишине, сменяющей вечный шум прибоя. Отступление океана в неурочное время - бесспорный признак надвигающихся цунами. И до прихода огромной волны уже остались считанные минуты - 5 - 10 минут. Люди должны немедленно спасаться на ближайших возвышенностях.
Если в течение часа после сильного землетрясения океан не начал отступать от берегов, и цунами не случилось, то они уже не угрожают побережью. Люди могут спокойно возвращаться в свои дома.
Кроме наиболее опасных для наших берегов ближних цунами с очагами вблизи побережья Азии, возможен приход дальних цунами, зародившихся у противоположных берегов Тихого океана. Эти цунами должны пересечь просторы океана, прежде чем достигнут наших побережий. Но на этом пути они теряют значительную часть энергии, и не имеют опустошительной силы ближних цунами. Кроме того, об их приближении население бывает предупреждено уже за 8 - 10 часов. Таким было Чилийское цунами 1960 года, обрушившееся на берега Японии.
К счастью, волноломы, построенные на относительно больших глубинах у входа в порт Токати (Хоккайдо), спасли город от разрушений.
Немалую роль в защите береговых поселков от цунами играют лесные насаждения в прибрежной полосе. Они частично поглощают ударную силу цунами, и не дают унести в океан легкие деревянные постройки.
Служба предупреждения цунами, организованная в СССР, объединяется с аналогичными службами других стран Тихоокеанского побережья. Можно быть уверенным, что цунами не захватят нас врасплох! Но все же надо быть готовыми к встрече с этим грозным врагом.
ЛИТЕРАТУРА
Е. Ф. Саваренский. В. Г. Тищенко. А. Е. Святловский, А. Д. Добровольский, А. В. Живаго «Цунами 4 - 5 ноября 1952 года». Бюллетень совета по сейсмологии АН СССР № 4. Москва, 1958.
А. Е. Святловский «Цунами (разрушительные волны, возникающие при подводных землетрясениях в морях, и океанах)» Изд-во АН СССР. Москва, 1957
А. Е. Святловский, Б. И. Силкин Цунами не будет неожиданным! Изд-во Гидрометслужба. Ленинград, 1973.
С. Л. Соловьев Землетрясения, и цунами 13, и 20 октября 1963 года на Курильских островах. Изд-во Ю.-Сахалинск, 1965.
Н. А. Щетников. Е. И. Полетаев Аляскинское цунами 23 марта 1964 года у берегов СССР. Изд во Ю.-Сахалинск, 1969
