Поиск
x
Журнал №190, июль 2019
Журнал №70, июнь–август 2019
Это новый сайт National Geographic Россия. Пока мы работаем в режиме бета-тестирования.
Если у вас возникли сложности при работе с сайтом, напишите нам: new-ng@yasno.media
Природа

Составлена карта цунами-опасности в регионах России

Наука в Сибири
14 марта 2017
/upload/iblock/8b7/8b75283e105a955fd1ddc26d4f12c1b8.jpg
Охотское море.
Фото: Андрей Грачев
/upload/iblock/bbd/bbde2786b356aceae7613bc4abf85ede.jpg
Репутация Черного моря прочно утвердилась в эпитетах «ласковое», «курортное», практически домашнее. Однако если заглянуть вглубь не вод, но истории, то выяснится: это далеко не так.
Фото: Фёдор Лашков
Если за северные моря можно быть спокойными, то восточные и южное Черное способны преподнести очень опасные сюрпризы.
Бороться с цунами невозможно, однако предусмотреть атаку бушующей воды вполне реально. Российские ученые завершили большое исследование по оценке опасности цунами на побережьях страны и составили соответствующую карту. Идея проекта родилась из необходимости сделать долгосрочную оценку цунами-риска. Оперативный прогноз разрушительных волн относительно успешно решается с помощью службы предупреждения о цунами, действующей на Дальневосточном побережье РФ с 1958 года. Однако карты долгосрочной цунами-опасности, необходимые администрациям регионов, строителям и МЧС, до сих пор отсутствовали. Перед исследователями стояла сложная задача. Помимо создания собственно математических моделей было необходимо проанализировать огромный наблюдательный материал по сейсмологии и региональной сейсмотектонике, выбрать на его основе правильные закономерности повторения цунамигенных землетрясений различной магнитуды и провести большой объем сценарных расчетов. Для того чтобы предусмотреть вероятность цунами-опасности, тем более на достаточно длительные промежутки (500, 1 000 и более лет) и особенно для проектировщиков и строителей различных объектов, необходим большой массив данных об уже свершившихся катастрофах. При этом наблюдательный материал, как правило, ограничен.
«Приходится привлекать данные о сейсмотектонике региона, то есть о глубинных геодинамических процессах, приводящих к возникновению сильных землетрясений и вулканических извержений в зонах субдукции, типичным примером которых является Курило-Камчатская зона, — комментирует заведующий лабораторией изучения цунами ИВМиМГ СО РАН доктор физико-математических наук Вячеслав Константинович Гусяков. — На этой основе определяются наиболее вероятные зоны расположения и механизмы «работы» очагов подводных землетрясений, оцениваются интервалы их повторяемости. Таким образом строится сейсмотектоническая модель региона». Дальше в дело вступают математические модели возбуждения и распространения цунами, позволяющие просчитать возмущение от движений дна, возникших в глубинах океана до колебаний уровня воды в различных точках побережья. Здесь также есть масса технических и технологических проблем, но они все преодолимы, за исключение одной — для уверенного предсказания высоты волны на берегу требуется точное знание батиметрии (совокупность данных о глубинах водного объекта, результат батиметрической съемки. – прим. ред.) прилегающих к суше участков морского дна. «Вот с этим дело обстоит очень непросто, — признается Вячеслав Гусяков. — Для очень многих районов таких данных просто нет, для других они есть, но получить их в свое распоряжение ученым очень трудно, в большинстве стран прибрежная батиметрия считается либо закрытой, либо конфиденциальной информацией». Выход из ситуации был найден: для построения обзорных карт цунами-опасности вполне достаточно глобальных цифровых массивов батиметрической информации, как, допустим, известного массива цифровой батиметрии GEBCO-30, находящихся в открытом доступе. Их качество позволяет достаточно надежно предсказывать высоту цунами, например, на изолинии 30-метровой глубины, проходящей на некотором удалении от берега. Главной целью проекта было создание вероятностной методики оценки цунами-опасности и воплощение ее в рамках системы хранения и визуализации сценарных расчетов.
/upload/iblock/345/34512e4645432ceeaace57faef7ed499.jpg
В качестве демонстрации методики в действии были рассчитаны обзорные карты цунами-опасности всего Дальневосточного побережья России и отечественной части побережья Черного моря на периоды в 100, 200, 500 и 1 000 лет. Они позволяют количественно сравнивать уровни угрозы на различных частях берегов РФ и определять участки, нуждающиеся в детальном цунами-районировании. Именно детальные карты впоследствии должны послужить руководством для проектировщиков и строителей.
Можно сказать, что все восточное побережье Камчатки и Курильских островов находится в зоне высокого цунами-риска. На интервалах в двести и более лет здесь возможны цунами высотой в 10—15 метров, защититься от которых невозможно. Вячеслав Гусяков
В указанных зонах стоит отказаться от строительства зданий, где в течение длительного времени находятся люди. В первую очередь, это жилые дома, школы, больницы. Тем более там нельзя возводить объекты типа атомных электростанций или нефтегазовых терминалов. «В то же время совсем отойти от моря в таких районах, где эксплуатация морских и прибрежных ресурсов является основой хозяйства, также невозможно, — признает Гусяков. — Поэтому возникает задача рационального планирования освоения природных ресурсов и управления жизнедеятельностью на этих территориях. В частности — совершенствование Службы оперативного прогноза цунами и превентивного планирования защитных мероприятий, для чего также требуются карты цунами-опасности». Угроза цунами для берегов Берингова, Охотского и Японского морей, по сравнению с Курило-Камчатским побережьем, существенно ниже, по крайней мере, в отношении максимальных «площадей поражения». Однако частота повторения гигантских волн, например, для побережья Приморья является достаточно высокой — за вторую половину XX века опасные явления наблюдались здесь трижды: в 1940, 1986 и 1993 годах. Источником этих цунами были подводные землетрясения, происходившие в восточной части Японского моря с очагами на крупной литосферной границе раздела, протягивающейся вдоль западных берегов Японии. Цунами-опасности Черного моря в проекте был посвящен специальный раздел. ХХ век не принес ни одного случая сильных катастрофических волн, поэтому репутация у «самого синего в мире» прочно утвердилась в эпитетах «ласковое», «курортное», практически домашнее. Однако если заглянуть вглубь не вод, но истории, то выяснится: это далеко не так. В ходе исследования исторический каталог цунами для Черного моря практически удвоился. Сейчас он включает около 50 случаев за последние 2500 лет. Среди выявленных событий обнаружились разрушительные волны с высотами до 4—5 м, иногда до 7—8 м, вызывавшие гибельные последствия для древних городов (Диоскурия, Себастополис, Бизона, Пантикапей) и многих прибрежных поселений. Кроме того, в сравнении с Дальневосточным регионом механизмы появления цунами на теплых берегах оказались более разнообразны. В частности, некоторые возникли после землетрясений, очаги которых располагались целиком в пределах суши, например на Северо-Анатолийском разломе, проходящем по территории Турции в сотне километров от берега. «Это опять же говорит о важности учета вторичных механизмов генерации, в первую очередь, оползневого, — объясняет Вячеслав Гусяков. — Кроме того, следует учитывать разницу в физико-географических и морфологических характеристиках побережья. На подверженном большим приливам, тайфунам и сильным штормам Курило-Камчатском побережье однометровое цунами может пройти незамеченным. Та же самая волна на переполненных в разгар курортного сезона галечных пляжах Крыма или Сочи способна оказаться очень опасной, а трехметровая — привести к поистине катастрофическим последствиям». Выводы, полученные в результате работы сибирских ученых по цунами-опасности Черного моря, говорят о необходимости создания там службы предупреждения о цунами. Только строиться такая служба должна на несколько иных принципах, отличных от используемых на Дальневосточном побережье, иначе не избежать многочисленных ложных тревог, ущерб от которых может быть сопоставим с ущербом от самих угрожающих волн.+ В работе над проектом принимали участие специалисты Института вычислительных технологий СО РАН и Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Института теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН (Москва) и Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН (Петропавловск-Камчатский). Справка Nat-geo.ru Только в ХХI веке были зафиксированы четыре мощных цунами, каждое из которых привело к гибели множества людей и масштабным разрушениям. • В декабре 2004 года 9-балльное землетрясение в Индийском океане привело к возникновению цунами. Высота волны достигла 30 метров. По разным данным, тогда погибли до 300 000 человек. Основной удар приняли на себя острова Ява и Суматра. • В июле 2006 года остров Ява вновь накрыло цунами – волна пришлась на южный берег. В результате стихийного бедствия погибли более 600 человек, еще больше ста пропали без вести. • В сентябре 2009 года землетрясение магнитудой 8,3 привело к возникновению цунами у берегов Самоа в Тихом океане. Общее количество жертв составило 144 человека. • В октябре 2010 года жертвами цунами, обрушившегося на острова Малайского архипелага, стали более 400 человек. Причиной возникновения гигантской волны стало землетрясение магнитудой 7,7 с десятью афтершоками у берегов Суматры.