Волны-убийцы: мифы и реальность

ТИХИМ вечером в пятницу 17 июля 1998 года, через несколько минут после захода солнца, все жители деревень, расположенных на северном побережье Папуа-Новой Гвинеи, неожиданно ощутили колебания земной поверхности. Это были глубокие подземные толчки в 7,1 балла по шкале Рихтера. Как сообщается в журнале «Сайентифик америкэн», «основной толчок сотряс прибрежную полосу протяженностью 30 километров... и вызвал внезапные изменения рельефа дна океана. В результате на водной поверхности, обычно ровной, неожиданно появилось некоторое возвышение — и образовалось мощное цунами».

Один очевидец рассказывает, что слышал что-то наподобие отдаленного грома, который постепенно затихал. Тем временем море медленно отступало — начался небывало сильный отлив. Через несколько минут этот человек заметил первую волну — высотой около трех метров. Он пытался убежать, но волна настигла его. Следующий, еще более сильный вал обрушился на деревню, а того человека увлек за собой и отнес почти за километр — в близлежащую мангровую рощу. «Высота волн достигала 14 метров, о чем можно было судить по свисающему с вершин пальм мусору»,— говорится в «Сайенс ньюс».

За один вечер гигантские волны лишили жизни по меньшей мере 2 500 человек. По злой иронии случилось так, что одна лесозаготовочная компания пожертвовала материалы для постройки новых школ, а ходить в школу оказалось некому: почти все дети — более 230 — погибли от цунами.

Что такое цунами?

«Цунами» в переводе с японского означает «портовая или прибрежная волна». Как отмечается в книге «Цунами!», это «подходящее название, поскольку от таких гигантских волн, несущих с собой смерть и разрушения, чаще других страдают японские портовые районы и прибрежные селения» («Tsunami!»). Чем  объясняется невиданная высота и сокрушительная мощь этих внезапно обрушивающихся на берег волн?

Цунами отличаются от приливных волн, которые представляют собой всего-навсего периодические колебания уровня моря, обычно называемые приливами и обусловленные силами притяжения Луны и Солнца. Даже те огромные валы — иногда до 25 метров высотой,— которые поднимает штормовой ветер, не идут ни в какое сравнение с цунами. Если поднырнуть под ветровую волну, можно заметить: чем глубже погружаешься, тем меньше ее сила. На определенной глубине волнение почти не ощутимо. Но цунами не похожи на обычные волны: на всем протяжении от поверхности океана до его дна мощность цунами не уменьшается, даже если глубина достигает нескольких километров!

Это объясняется тем, что цунами обычно вызваны сильными сейсмическими возмущениями дна океана. Поэтому ученые иногда называют цунами сейсмическими волнами. Если на каком-то участке дно океана поднимается, при этом поднимается и опирающийся на него столб воды. На поверхности воды образуется некоторое возвышение, иногда площадью до 25 000 квадратных километров. И наоборот: если дно океана опускается, на поверхности воды внезапно образуется впадина.

И в том и в другом случае под действие силы тяжести толщи воды начинают колебаться вверх и вниз. В результате образуются волны, расходящиеся в виде концентрических окружностей,— как при попадании камешка в водоем. Это явление показывает всю несостоятельность весьма распространенного убеждения, согласно которому цунами — просто отдельная волна необычной величины. Цунами, как правило, образуют так называемую волновую систему. Цунами иногда возникают при извержениях вулканов или подводных оползнях.

Одними из самых разрушительных оказались волны цунами, которые одна за другой обрушились на берега Индонезии в августе 1883 года, после извержения вулкана Кракатау. Некоторые волны достигали небывалой высоты — 41 метра над уровнем моря. Они смели с лица земли около 300 прибрежных городов и деревень. Погибло, по всей видимости, свыше 40 000 человек.

Изменчивость цунами

Скорость ветровых волн никогда не превышает 100 километров в час, обычно она даже намного меньше. «А цунами на глубоководье по скорости могут соперничать с реактивным самолетом, за час покрывая расстояние в 800 и более километров»,— говорится в книге «Цунами!». Тем не менее в открытом океане они не представляют никакой угрозы. Почему?

 Во-первых, в открытом море отдельная волна, как правило, бывает не выше 3 метров, а во-вторых, она обычно пологая, поскольку длина волны — расстояние от одного гребня до другого — может достигать сотен километров. Поэтому чаще всего она практически неощутима для проплывающих над ней кораблей. Капитан торгового судна, находившегося далеко от берега у одного из Гавайских островов, даже не заметил цунами, пока не увидел издалека, как на побережье обрушились гигантские волны. Основное правило безопасности для судов — отплывать туда, где глубина не менее 180 метров.

По мере того как волны приближаются к береговой черте и достигают мелководья, их вид меняется. Из-за трения о дно скорость их движения снижается, но не равномерно. Задняя часть волны обычно находится на большей глубине, чем передняя, и потому движется несколько быстрее. Волна сжимается, замедляя бег, но вырастая в высоту. Тем временем волны, накатывающиеся следом за ней, настигают ее и сливаются вместе.

У береговой черты цунами могут образовать бурун или опрокинуться на побережье в виде водяного вала, или бора. Но чаще всего цунами напоминают быстро возникающую и сильную приливную волну, которая намного превышает обычный уровень прилива. Бывают случаи, когда вода поднимается более чем на 50 метров над средним уровнем моря и обрушивается на берег, сметая на своем пути все. Она несет с собой различные обломки, рыбу, куски кораллов, отбрасывая их на сотни метров в глубь суши.

Первым признаком приближения цунами не всегда служит появление движущегося к берегу водяного вала. Иногда наблюдается обратное явление: море отступает необычно далеко, обнажая обширные участки дна; заливы и бухты мелеют, а на песке или в иле бьется рыба. Какой будет начальная картина, зависит от того, что достигнет берега первым — гребень или подошва волны *.

Если море отступает

7 ноября 1837 года на Гавайском острове Мауи вечер был тихим и безветренным. В книге «Цунами!» рассказывается, что около 7 часов вечера море начало отступать, обнажая рифы и оставляя на берегу рыбу. Многие любопытные жители острова побежали ее подбирать. Лишь некоторые из них оказались более осторожными и поспешили к возвышенным местам, очевидно зная по опыту прошлого, что́ сейчас произойдет. Вскоре на берег обрушился огромный водяной вал. Волна смыла всю деревню — 26 дерновых хижин вместе с жителями и имуществом — и отнесла на 200 метров в глубь острова, выбросив в небольшое озеро.

В тот же вечер тысячи жителей другого острова собрались на побережье на богослужение. И снова, при виде неожиданного и необычного отлива, удивленные гавайцы толпами поспешили на берег. Внезапно, как будто из ниоткуда, появилась гигантская 6-метровая волна. По словам одного очевидца, она  двигалась к берегу «со скоростью скаковой лошади». Отступая назад, вода отнесла в открытое море даже тех, кто прекрасно плавал. Некоторые, выбившись из сил, утонули.

Часто ли бывают цунами?

«За период с 1990 года,— говорится в журнале «Сайентифик америкэн»,— 10 цунами унесли 4 000 жизней. В общей сложности за этот срок в мире было зарегистрировано 82 цунами, что значительно превышает среднее число цунами за десятилетие (оно составляет 57)». Однако, как отмечается в журнале, рост числа зарегистрированных цунами во многом объясняется усовершенствованием средств сообщения, а большое количество жертв отчасти вызвано увеличением численности населения прибрежных районов.

Особенно часто цунами возникают в Тихом океане, поскольку его бассейн наиболее сейсмически активен. Как говорится в одном труде, «практически каждый год у берегов Тихого океана бывает по меньшей мере одно разрушительное цунами», а «за последние полвека 62 процента смертей, связанных с землетрясениями, произошло именно в результате цунами».

Возможно ли их прогнозировать?

За период с 1948 по 1998 год на Гавайях около 75 процентов предупреждений о приближении цунами оказались сигналом ложной тревоги. Это, естественно, располагает к беспечности. Но сегодня разработана более совершенная система предупреждения о цунами, с применением новейшей научной аппаратуры. Основу этой системы составляет донный измеритель давления, который, как можно догадаться по названию, помещается на дно океана — на глубину до нескольких сотен или даже тысяч метров.

Этот высокочувствительный прибор регистрирует изменения давления воды, когда над ним проходит цунами,— даже если в высоту волна не превышает одного сантиметра. С помощью акустических сигналов прибор передает эти данные на специальную буйковую станцию, которая, в свою очередь, передает их на спутник. Со спутника сигнал поступает в береговую службу цунами. По убеждению ученых, благодаря этой надежной системе, способной предсказать цунами задолго до его появления, сократится число «ложных тревог».

Наверное, самое главное условие безопасности — это осведомленность и просвещенность населения. Даже самая совершенная система не поможет, если люди пренебрегают ее сигналами. Поэтому, если вы живете в прибрежном районе, который расположен низко над уровнем моря и в котором бывают цунами, будьте осмотрительны: когда местные власти предупреждают о приближении цунами или вы почувствовали подземные толчки и заметили необычно сильный отлив, постарайтесь как можно быстрее добраться до возвышенного места. Помните: в открытом море цунами может перемещаться со скоростью реактивного самолета и у берега двигаться очень быстро. Поэтому, когда вы заметите волну, вам, по всей вероятности, уже не удастся от нее убежать. Но если цунами застанет вас в открытом море, когда вы совершаете круиз или рыбачите, можете не волноваться: кофе, стоящий перед вами на столе, или вино в бокале, скорее всего, даже не расплескаются.

[Сноска]

[Схема, страница 25]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

Цунами часто возникают в результате сейсмических возмущений на дне океана.

РАЗЛОМ

ЗАРОЖДЕНИЕ ВОЛН

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОЛН

НАВОДНЕНИЕ

[Схема, страница 27]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

Новая система с использованием глубоководных датчиков помогает предсказать цунами.

СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ

НАДВОДНЫЙ БУЙ

ГИДРОФОН

ЯКОРЬ

АКУСТИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ

ДЕТЕКТОР ЦУНАМИ

5 000 метров

[Сведения об источнике]

Karen Birchfield/NOAA/Pacific Marine Environmental Laboratory

[Иллюстрация, страница 25]

Под напором цунами доска проткнула шину грузовика.

[Сведения об источнике]

U.S. Geological Survey

[Иллюстрации, страница 26]

Маяк Скотч-Кэп на Аляске до цунами 1946 года (слева).

Оставшиеся после цунами руины (вверху).

[Сведения об источнике]

U.S. Coast Guard photo

[Сведения об иллюстрации, страница 24]

U.S. Department of the Interior