Тайны океана

В 1962 г. ураганный ветер со скоростью 50 м/сек создал нагон воды у берегов Западной Германии, затопил Гамбург и вместе с ним еще три приморских города. Начиная с XII в., наводнения в Западной Германии, вызванные штормовыми ветрами и волнами, разрушавшими плотины, повторялись по 1-2 раза в столетие.

Всем нам знакомо по поэме Пушкина "Медный всадник" петербургское наводнение 1824 года. Ровно через сто лет, в 1924 г., штормовой нагон балтийской воды поднял уровень в Неве почти до отметки 1824 г. С 1703 по 1955 г. в Ленинграде (Петербурге) было 50 нагонов с подъемом уровня воды в Неве выше 2 м и три нагона (1777, 1824, 1924 гг.) - выше 3 м. В 1955 г. вода в Неве у Ленинграда поднялась на 2,82 м. В 1924 г. было затоплено 72 км2 городской территории, в 1955 г. - 34 км2. При подъеме воды на 1,8 м в Ленинграде подтопляются предместья, подвальные помещения, канализационная система; при подъеме на 2,1 м вода заливает некоторые жилые кварталы. Над проблемой предотвращения ленинградских наводнений настойчиво работают советские ученые и инженеры.

Большие беды приносят прибрежному населению одиночные волны иного происхождения, чем те, с которыми мы уже познакомились. Они возникают под влиянием сейсмических и метеорологических причин. Вступая на мелководье, они растут, превращаются в волны перемещения и обрушивают на берег огромные массы воды. Природа одиночных метеорологических (барических) волн мало изучена. Предполагается, что самое резкое падение атмосферного давления не может вызвать волну выше 1 де, но с выходом на мелководье эта волна вырастает до 2-3 м.

Сейсмические одиночные волны образуются при извержениях подводных вулканов, при подводных землетрясениях и сдвигах земной коры. Эти волны носят японское название - цунами.

В случае подводного землетрясения или извержения подводного вулкана в море возникает волна или группа волн. Их особенность состоит в том, что они охватывают всю толщу воды. Это и есть волны цунами. При подводном вулканическом извержении или при подводном взрыве образуется, кроме того, "волна давления" или, иначе, "ударная волна". Судно, настигнутое ударной волной, испытывает сильный резкий толчок - гидравлический удар, который создает впечатление, будто судно внезапно наскочило на подводный камень. Капитаны, введенные в заблуждение ударной волной, нередко сообщают географические координаты мнимой подводной скалы. Однако высланные для проверки гидрографические суда не находили в указанном месте никаких подводных препятствий. Ударная волна распространяется в воде со скоростью звука.

Несколько лет тому назад пропало без вести японское гидрографическое судно, шедшее для исследований в область эпицентра подводного землетрясения. Предполагают, что оно стало жертвой мощной ударной волны, которая разбила и поглотила судно, не оставив от него никакого следа, кроме нескольких обломков, пропитанных вулканическими газами и найденных много времени спустя.

В открытом море, в удалении от места своего возникновения, сейсмические волны незаметны, так как высота их не превышает 0,3-0,6 м. Однако с выходом на мелководье они быстро растут, достигают порой высоты в 20-30 м и являются причиной катастрофических разрушений и наводнений, уносящих нередко тысячи жизней и причиняющих многомиллионные убытки. Исследователь Камчатки С. Крашенинников один из первых обратил внимание на волны цунами. В своей книге "Описание Земли Камчатской" он рассказал о землетрясении и цунами, которые наблюдал в 1737 г.

Чаще всего от цунами страдают берега Японии. В 1854 г. русский офицер Путятин во время стоянки фрегата "Диана" в японском порту Симода был свидетелем разрушительного действия волн цунами, повлекших, за собой гибель прибрежной части города и самого фрегата.

С тех пор подробно описано много случаев сейсмических волн, наблюдавшихся в различных морях. Теоретические основы возникновения и распространения волн цунами разработаны советским геофизиком Е. Ф. Саваренским.

Волны цунами распространяются в океане со скоростью до 800 км/час. Приближаясь к берегам, они даже на малых глубинах сохраняют скорость около 50 км/час.

Подводные землетрясения, сдвиги частей земной коры и извержение вулканов одновременно с цунами возбуждают, как уже было сказано, ударные волны и, кроме того, сейсмические волны, распространяющиеся в земной коре. Так как скорость первых примерно вдвое, а вторых - втрое превышает скорость волн цунами, это дает возможность предсказывать образование и приближение цунами. Для этого на берегах в нескольких пунктах устанавливаются сейсмографы, регистрирующие колебания земной коры, а под водой - акустические приборы, улавливающие ударные волны. С их помощью во многих странах, особенно расположенных на берегах Тихого океана, организована служба цунами, своевременно оповещающая население о приближении волн цунами. Впрочем, эти предупреждения, как мы увидим ниже, не всегда принимаются к сведению. Система сейсмических станций, организованная под эгидой ЮНЕСКО, охватывает 65 стран.