ОКЕАНОЛОГИЯ, 2004, том 44, № 2, с. 179-188
= ФИЗИКА МОРЯ
УДК 551.465
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЦУНАМИОПАСНОСТИ ЯПОНОМОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ РОССИИ НА ОСНОВЕ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
© 2004 г. А. А. Куркин1, Е. Н. Пелиновский2, Б. X. Чой3, Д. С. Ли3
Нижегородский государственный технический университет 2Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород
3Университет Сунгкюнкван, Сувон, Корея Поступила в редакцию 30.10.2002 г., после доработки 14.05.2003 г.
Обсуждаются сравнительные характеристики высот волн цунами вдоль российского побережья Японского моря от исторических и гипотетических источников. Гипотетические источники локализованы вблизи побережья Японии (основная зона генерации волн цунами в Японском море). В рамках теории мелкой воды рассчитаны распределения высот волн вдоль побережья. Обнаружено, что в некоторых прибрежных пунктах высота волны мала при любом положении очага в пределах рассматриваемой зоны, и, следовательно, опасность цунами для этих пунктов может не учитываться.
1. ВВЕДЕНИЕ
Цунами на российском побережье Японского моря не являются очень уж редким событием. Согласно историческим материалам [2, 4, 5, 7, 8, 10], на побережье Приморья отмечено пять случаев цунами, а на побережье Сахалина - восемь случаев (мы приведем эти данные ниже). Четыре события, происшедшие в 1940, 1964, 1983 и 1993 гг., были заметными на побережье всех стран Японского моря [14]. Большинство исторических цунами в Японском море образовалось вблизи побережья Японии, их очаги показаны на рис. 1, построенном с помощью компьютерной экспертной базы по цунами, разработанной в лаборатории цунами иВМиМГ СО РАН под руководством В.К. Гусякова [16]. Несколько слабых цунами, зарегистрированных в Японском море, связаны с катастрофическими событиями на Камчатке (1952 г.) и Чили (1960 г.). И хотя за последние 65 лет в бассейне Японского моря произошло, как минимум, 17 событий, на российском побережье за это же время их зарегистрировано только пять, что явно недостаточно для оценки цунамио-пасности на основании только исторической информации. Именно поэтому побережье Японского моря по существу не включено в разработанную ранее схему цунамирайонирования Тихоокеанского побережья России [3].
Одним из способов увеличения числа данных, необходимых для цунамирайонирования, является использование идеи синтетического каталога, включающего не только исторические события, но и возможные гипотетические события в будущем [15]. Эта идея реализована для корейского побережья [11] и будет использована в данной
статье для сравнительной оценки цунамиопаснос-ти российского побережья Японского моря. Исторические данные о цунами на япономорском побережье России кратко обсуждаются в разд. 2. В разд. 3 описаны возможные источники волн цунами, использованные при расчетах. Кратко математическая модель, основанная на теории мелкой воды, приведена в разд. 4. Результаты расчетов распределения высот волн вдоль Российского побережья Японского моря обсуждаются в разд. 5, и
Рис. 1. Положение очагов цунамигенных землетрясений в Японском море с датировкой цунами, зарегистрированными на российском побережье.
179
2*
на их основе делаются сравнительные оценки цу-намиопасности для этого региона.
2. ИСТОРИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ О ЦУНАМИ В ПРИМОРЬЕ И НА ЗАПАДНОМ ПОБЕРЕЖЬЕ САХАЛИНА
Исторические данные о цунами в северной части Японского моря систематизированы в работах [2, 4, 5, 7, 8, 10]. Воспроизведем часть из этих данных, которые затем использованы для сопоставления с результатами численного моделирования.
Цунами в Приморье. В литературе можно найти описания только пяти цунами, происшедших в XX столетии. Их очаги локализованы в цунами-генной зоне вблизи побережья Японии. Волны цунами наблюдались практически вдоль всего побережья Приморья с максимальной высотой 5 м.
1 августа 1940 г. Вызвавшее это цунами землетрясение с магнитудой 7.5 произошло возле о. Хоккайдо (его очаг отмечен на рис. 1). На побережье Японии максимальная высота подъема воды была равна 3 м. Примерно через 30-40 мин после землетрясения в п. Рудная Пристань (прежнее название Тетюхе-Пристань) была замечена волна высотой до 5 м, надвигавшаяся на берег с большой скоростью. Первая волна перехлестнула песчаную косу, отделяющую лагуну от моря, и затопила участок берега шириной около 300 м. Через 7-10 мин пришла более слабая вторая волна с высотой около 3 м, затем море быстро успокоилось. Слабые волны цунами наблюдались также в Каменке, расположенной в 25 км к северу от Тетю-хе-Пристань, и в Духово - в 50 км к северу-востоку. Особенностью цунами явилось то, что рыба иваси навсегда покинула промысловый район вблизи Тетюхе, что связывают со сходом подводного оползня, возможность которого обуславливается наличием большой массы рыхлого материала, приносимого рекой Тетюхе и отлагающегося вблизи устья [1].
16 июня 1964 г. Сильнейшее землетрясение (магнитуда 7.5) около Ниигата вызвало цунами на западном побережье Японии с высотой 4-6 м (его очаг показан на рис. 1). В Приморье цунами было достаточно слабым (Посьет - 6 см, Владивосток и Находка - 22 см, Рудная пристань - 12 см, Терней -6 см, и Адима - 3 см). Характерный период колебаний уровня моря составлял 20-70 мин.
5 сентября 1971 г. Сильное землетрясение (магнитуда 6.9) произошло в районе о. Монерон вблизи юго-западного побережья Сахалина (рис. 1). К берегам Приморского и Хабаровского краев волны подошли очень слабыми с максимальной высотой, равной 4 см.
26 мая 1983 г. Сильнейшее землетрясение с магнитудой 7.7 произошло в море с эпицентром в 30 км от северо-западного побережья о. Хонсю
(рис. 1). Максимальная высота волн цунами у берегов Японии была равна 14 м. Цунами проявилось практически вдоль всего побережья Приморья спустя 1-2 ч после землетрясения. Высота волны менялась крайне неравномерно вдоль побережья от бухты к бухте. На юге Приморья высота цунами составляла 56 см в Посьете, в б. Золотой Рог - 66 см, в б. Тихая - 5 м, в б. Анна - 1 м. В районе г. Находки высота волны менялась от 40 см в порту до 3-4 м на входе в залив Америка. К северу от Находки цунами было особенно заметным. На юго-восточном участке в бухте Успения высота волны достигала 3 м. В поселке Преображение (закрытая часть бухты) высота волны была 1-1.2 м. В бухте Кит (поселок Глазковка) максимальная высота волны составила 1.5-2 м. В бухте Валентин высота волны была 3 м, а в поселке Моряк Рыболов - 2.5 м. В бухте Ольга наблюдалось три волны с высотами: внутри бухты -0.5-0.8 м, у входа в бухту - 1-1.2 м. В поселке Рудная Пристань высота цунами составила 4-5 м, а в бухте Лидовка (10 км к северу) - 4-5 м. В бухте Каменка (высота 3-5 м) цунами началось с осушения бухты. В бухтах Пластун и Терней максимальная высота волн составила 50 см.
12 июля 1993 г. Эпицентр землетрясения с магнитудой 7.6 находился на о. Окушири вблизи Хо-кайдо (рис. 1), и максимальный заплеск волны цунами на этом острове составил 30 м. На юге Приморья высота волны варьировалась от 60 см (б. Андреева) до 1.5 м (м. Де-Леврон). В Находке и п. Врангеля высота волны достигала 1 м. На юго-востоке Приморья высота цунами превышала 1 м. В б. Каменка высота цунами составила 1.5 м, а максимальный заплеск в 4.4 м был в Глазково (б. Преображение). В б. Валентин высота подъема воды составила 4 м, а в п. Моряк-Рыболов - 2 м. В б. Ольга максимальный заплеск составил 1.2 м. В заливе Владимира высота подъема воды была равна 1.2-2.0 м. В Рудной Пристани цунами было значительным (3.8 м). В п. Каменка высота запле-ска составила 2.8 м. К северу Приморья высота цунами уменьшалась: б. Пластун - 1.3 м, Терней -85 см, п. Светлая - 50 см.
Цунами на западном берегу Сахалина. Известно восемь случаев цунами на япономорском побережье. Первые сведения о цунами здесь относятся к 29 сентября 1878 г., когда пароход, стоявший на якоре в Дуэ (Татарский пролив) при штиле, был выброшен на берег и разбит внезапной волной и шквалом. Сведений о землетрясении в этом районе не было, поэтому и нет однозначного ответа на вопрос о причине происхождения внезапной волны [9].
15 марта 1924 г. в районе Углегорска во время сухопутного землетрясения с магнитудой 6.8 на Сахалине (рис. 1) было отмечено волнение воды в реках.
1 августа 1940 г. Это цунами, заметное в Приморье, было слабым на побережье Сахалина. В районе Невельска воздействию волн подвергались несколько поселков, но нет сведений о высоте волны.
16 июня 1964 г. Ниагатское цунами на Сахалине было очень слабым с высотой от 4 до 7 см по мареографным данным в Холмске, Невельске, мысе Крильон и Корсакове.
18 декабря 1969 г. Землетрясение с магниту-дой 7.1 произошло на юге Сахалина (рис. 1). Описания этого цунами нам не удалось найти.
5 сентября 1971 г. Известное Монеронское землетрясение и цунами, уже цитированное выше. На о. Монерон высота цунами составила 1.5 м с периодом около 5-10 мин, цунами началось с отлива. Максимальными были третья и пятая волны. На юго-западном побережье Сахалина максимальная высота волны, равная 2 м, была отмечена в Горнозаводске и Шебунино. В более удаленных поселках цунами было слабым (Красногорск - 1 м, Углегорск 0.5 м). Севернее Углегорска цунами не наблюдалось. Самописцами уровня моря цунами зарегистрировано в Чехове (высота 50 см), в Холмске (41 см), в Невельске (40 см), на мысе Крильон и в Корсакове (20 см). После главного толчка было еще четыре землетрясения с магнитудами 6.2- 6.7 (рис. 1), вызвавшие очень слабые цунами, записанные приборами в Холмске и Невельске.
26 мая 1983 г. Одно из сильнейших цунами в Японском море слабо проявилось на юго-западном побережье Сахалина. Оно зарегистрировано мареографами на м. Крильон (40 см) и в Невельске (30 см).
12 июля 1993 г. И это сильное цунами слабо проявилось на побережье Сахалина, как и предыдущее цунами в 1983 г.
Уже из этого краткого описания следует, что опасность цунами для Приморья существенно выше, чем для юго-западного побережья Сахалина. Основным источником цунами для Приморья являются землетрясения вблизи побережья Японии, а для Сахалина - локальные землетрясения типа Монеронского. Высота волны вдоль побережья Приморья меняе
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.