книги из ГПНТБ / Святловский, А. Е. Цунами не будет неожиданным

памятники обычны для городов Тихоокеан­ ского побережья Японии. Фото С. .7. Со­

ловьева.

Разрушения в Ниигате, вызванные цунами

16 июня 1964 г.

Пожар на нефтяных складах Ниигаты при цунами 16 июня 1964 г.

нов людей. Так же дело обстоит и в Средиземноморье, на Филиппинах и Гавайях, в Индонезии и па Аляске; у нас вдоль восточного берега. Камчатки и Курильских островов живут десятки тысяч людей. Для них побе­ режье океана — родина, земля, на которой жили и тру­ дились поколения и поколения предков, и уходить от­ сюда даже под угрозой стихийного бедствия, как прави­ ло, они не хотят.

Да и повсеместный рост численности населения, раз­ витие производительных сил, с одной стороны, диктуют, а с другой — делают возможным освоение и заселение все новых территорий. Среди них и те, что подвергаются время от времени набегам волн. Так что оставить «поле брани» целиком в руках грозного соперника человече­ ство просто не может.

Следовательно, у нас пока один выход: применяться

кгрозному характеру цунами, учитывать его суровый нрав, пытаться обмануть или упредить его, чтобы как-то избегнуть удара стихии.

Роль человека в борьбе с землетрясениями ведь то­ же не назовешь активной. Ему приходится применяться

кобстоятельствам, строить здания с учетом специаль­ ных антисейсмических правил, чтобы сооружения, не разрушаясь, переносили подземные толчки любой ин­ тенсивности, в принципе возможные в данной мест­ ности. Нельзя ли и с цунами поступать аналогичным образом?

Увы, очень трудно. Такого здания, которое могло бы безболезненно вынести удар катастрофической волны, не построишь. Не существует и таких волноломов или дру­ гих оградительных берегозащитных сооружений, кото­ рые могли бы противостоять катастрофическим цунами. Конечно, метровую или даже двухметровую волну оста­ новить можно вне зависимости от того, какого она про­ исхождения — штормового, приливного или сейсмическо­ го. Но ее опасность и так невелика, а вот что делать с цунами в десять или более метров высотой, которое

любые ограждения подхватывает и, действуя обломка­ ми, как тараном, с удвоенной силой рушит все, что ни встретит на берегу?

Остается применяться к местности, выбирая для строительства районы, в которых опасность незначитель­ на. Так возникла проблема с несколько громоздким на­ званием — «цунамирайонирование», которому член-кор­ респондент АН СССР Е. Ф. Саваренский (Институт фи­ зики Земли имени О. Ю. Шмидта АН СССР) дает такое определение: указание степени опасности для различ­ ных пунктов океанского побережья.

В сущности, это продолжение и развитие сейсмиче­ ского районирования, при помощи которого решается задача: где и какой силы возможны землетрясения. Ин­ тересно отметить, что сильные подводные землетрясе­ ния, в том числе и вызывающие катастрофические цу­ нами, нередко сами по себе ущерба на суше не при­ носят. Наша страна принадлежит к числу наиболее подробно и точно районированных в сейсмическом отно­ шении. Одна пятая территории Советского Союза — это область, где в принципе могут быть землетрясения' си­ лой 6—9 баллов. Эта площадь почти равна площади всех стран Европы, вместе взятых. У нас здесь проживает около 40 миллионов человек. В этой сейсмоактивной зоне расположено девять из пятнадцати столиц союзных рес­ публик, сотни городов и поселков. Легко себе предста­ вить, как важно иметь карту, на которой отмечено: «Здесь землетрясение с такой-то интенсивностью можно ожидать раз во столько-то лет...»

Карты, несущие информацию о том, где и какой си­ лы стихийное бедствие можно ожидать, составляются и в отношении цунами.

Все побережья в крупном, общем плане разделяются по степени подвержённости цунами таким образом:

1) прибрежные районы архипелагов и континентов, окаймленные окраинными горными хребтами и отделен­ ные от океанской платформы глубоководным желобом,

66

или разломом. Здесь цунами от далеких землетрясений хотя и возможны, но чаще всего не слишком опасны. Зато велика угроза от «своих», ближних цунами, порож­ денных местным подводным землетрясением;

2) океанические побережья, не прикрытые с моря щитом островной дуги и окаймленные разломом в зем­ ной коре. В таких местах возможны цунами, возникшие далеко и обычно приходящие из районов первого типа; 3) острова в центре океана, расположенные вдали от разломов в земной коре. Им грозят как дальние,

рождающиеся у противоположных окраин океана, так и ближние цунами сейсмического или вулканического типа (разумеется, если рядом есть действующий вулкан) ; 4) побережья внутренних морей и водоемов, где вдоль берега идет сейсмический разлом в земной коре. В Охотском море нет крупных землетрясений, сопро­ вождающихся подводными сбросами. Поэтому о запад­ ном побережье Камчатки и омываемых Охотским морем берегах острова Сахалин и самого континента можно не беспокоиться: здесь сильного цунами быть не должно. Мы уже писали, что наиболее сильное преобразова­ ние (превращение из быстро бегущей невысокой в более медленную грандиозную) волн происходит на прибреж­ ном мелководье, где глубина не превышает каких-нибудь 30—40 м. Если это мелководье образует широкую поло­ су отмели, вал воды особенно высок и разрушителен, если же берег «приглубый», т. е. без отмелей, где глу­ бина моря меняется очень резко, катастрофическая вол­ на часто не возникает, происходит просто подтопление побережья. Впрочем, если лента окаймляющей отмели очень уж широка, она тоже может оказаться спаситель­ ной. На ней волна опрокинется «раньше времени» и до­ стигнет берега в значительно ослабленном виде. Такую же ослабляющую роль могут играть и рифы, и различ­ ные подводные выступы. Закрытые бухты, типа Авачинской на Камчатке, безопасны: цунами может вызвать

в них лишь небольшое повышение уровня воды.

67

Специалисты, занимающиеся цунамирайоиированием, разделили берега в зависимости от степени проникно­ вения волн на сушу на три типа.

1. Обширные низменности и крупные косы, часто встречающиесй в вершинах открытых бухт, заливов и в долинах рек. Они бывают сложены различными мор­ скими наносными породами. Это — наиболее опасные районы. Здесь трудно найти подходящие для строитель­ ства площадки: цунами могут смыть не только здания, но и частично — наносный грунт. Да и возвышенностей, на которых могло бы укрыться население, тут, как пра­ вило, не бывает.

2. Террасированные склоны, уступами — «полочка­ ми» — спускающиеся к морю. Хотя на низких террасах, имеющих обычно выровненную поверхность, строиться, казалось бы, и удобно, но опасность существует здесь вплоть до высоты в 10—15 м. В такой местности волны могут проникать в глубь суши на расстояние до полуки­ лометра.

Равная вероятность катастрофической волны сущест­ вует около фиордов — узких, глубоко врезанных в сушу заливов. К счастью, они чаще всего имеют высокие, кру­ тые («пригпубые») берега, делающие многие из них практически безопасными. Вот только низменные участ­ ки, нередко примыкающие к вершине фиорда, и причленяющиеся к коренному берегу косы могут пострадать от цунами: высота его в вершине залива увеличивается.

3. Закрытые бухты, высокие крутые берега, образо­ ванные тектоническими сбросами, склонами вулканов (нередко на Курилах), крутыми обрывами, созданными морским прибоем. Эти места можно считать почти сов­ сем безопасными. Мелководных подступов, где бы волна могла перестроиться и опереться о дно, здесь нет. Беда только, что такие районы обычно неудобны для за­ стройки...

Но и это, конечно, все еще слишком общо. С более же конкретными целями производят цунамирайонирова-

68

ние конкретных местностей. Здось уже приходится учи­ тывать топографическое строение каждого участка побе­ режья — глубины у берегов, их конфигурацию, рельеф, строение выходящих к морю речных долин, по которым вспять течению может побежать волна, и т. д. Находят здесь применение и сведения о положении очагов зем­ летрясений, случавшихся в таком районе в разные вре­ мена: если они залегали глубоко, опасность цунами уменьшается, еслп близко к поверхности — увеличивает­ ся. Учитывается интенсивность происходивших ранее землетрясений, их частота и, наконец, повторяемость самих цунами за все истекшее время.

Подводный и надводный рельеф береговой полосы, вот что тоже очень важно! Неровности дна, изменения глубин и разнообразие конфигурации мысов, заливов, полуостровов, бухт вызывают преломление, отражѳпие, сложение п другие процессы перестройки волны. При этом изменяется форма волнового фронта, высота гребня, направленно движения, скорость волны, выходящей на мелководье и выбрасывающейся на берег.

То, что топография дна влияет на цунами, самооче­ видно: пересеченность рельефа и связанное с ней увели­ чение трения приводит к тому, что энергия бегущей вол­ ны растрачивается и рассеивается. Но это утверждение необходимо было подтвердить расчетами, И вот не так

69

ниям», лежала на пути цунами и сыграла роль щита. На северо-восточном берегу Японии .такой значительной банки нет, и волна собрала здесь свою смертельную жатву.

Мы уже упоминали о рефракции. Она приводит к изменению высоты волны благодаря влиянию разре­ жения или сгущения волновых лучей, которые, в свою очередь, подверглись воздействию рельефа и конфигура­ ции берега. Стоит на пути цунами появиться мысу, как начинается так называемая конвергенция — схождение, стягивание волновых лучей — их «притягивают», как магнитом, все эти выступы берега. Результат: энергия концентрируется, высота волны растет.

Если же вместо выпуклости в береговой линии ока­ зывается углубление типа залива или бухты, цунами пе­ реживает обратный процесс — дивергенцию, или расхож­ дение, разрежение волновых лучей, энергия рассеивается и волна становится ниже.

Но вот цунами встретилось с побережьем, имеющим прямолинейные очертания. Здесь волновые лучи распре­ деляются равномерно. Так нередко бывает в районе про­ тяженных песчаных берегов, и цунами, двигаясь вдоль них, рефракции обычно не претерпевают. Словом, чем более изрезан рельеф побережья, тем сложнее измене­ ния в направлении волновых лучей и в высоте их греб­ ней под воздействием рефракции.

Кандидат физико-математических наук Р. А. Ярошеня (Дальневосточный гидрометеорологический научноисследовательский институт ГУГМС во Владивостоке) составила рефракционные схемы, показывающие, как «побегут» цунами к нашим берегам, если в том или ином районе Тихого океана случится землетрясение. При этом она учитывала подводные желоба, возвышенности и дру­ гие особенности подводного рельефа, которые встретятся волне по пути. Согласно ее выводам, характер дна здесь таков, что особенно заметной дивергенции (рассредоточе­ ния волновых лучей) следует ожидать на побережье

70

островов Симушир, Кетой и Расшуа, а конвергенции (схождения, концентрации волновых лучей) — вдоль камчатского побережья и особенно в заливе Кроноки.

Логичен вывод, сделанный С. Л. Соловьевым в его докладе на Международном симпозиуме по исследова­ нию цунами в Гонолулу: чем больше протяженность побережья, подвергающегося цунами, тем вероятнее, что где-либо вдоль него существует участок берега с такими очертаниями, которые способствуют увеличению высоты волны. Вот, например, в ноябре 1952 г. цунами захватило «фронт» камчатского побережья от острова Сарычева до Кроноцкого полуострова и почти все Курилы — всего около 800 км. И хотя в среднем высота волны не превы­

Короче говоря, если совсем уйти из цунамиопасных зон нельзя, то, во всяком случае, можно и нужно учиты­ вать угрозу катастрофических волн при планировании

режья, очень часто бывают подвержены цунами, причем высота волны в таких местах может достигать 10 или даже 15 м.

Пренебречь этим нельзя. И вот доказательство ¡«...Око­ ло трех часов ночи 4 февраля 1923 г. три волны броси­ лись на сушу восточного побережья Камчатки одна за

вую косу, залили низкие места. Лед на низком месте около Семячика оказался выброшенным почти на 1 вер­ сту 400 саж. от берега; на возвышенностях лед остался на 3-х саженной высоте над уровнем моря... Это небыва­ лое явление причинило некоторый вред и разрушения,

71