Тип землетрясения, вызывающего цунами гораздо большей силы
Землетрясение Санрику 1896 года было типичным землетрясением-цунами.
В сейсмологии землетрясение -цунами — это землетрясение , которое вызывает цунами значительно большей магнитуды , измеряемой сейсмическими волнами с более коротким периодом . Этот термин был введен японским сейсмологом Хироо Канамори в 1972 году. [1] Такие события являются результатом относительно низких скоростей разрушения . Они особенно опасны, поскольку большое цунами может достичь береговой линии практически без предупреждения.
Характеристики
Отличительной особенностью землетрясения-цунами является то, что выделение сейсмической энергии происходит с длительными периодами (низкими частотами) по сравнению с типичными цунамигенными землетрясениями. Землетрясения этого типа обычно не демонстрируют пиков сейсмической волновой активности, связанных с обычными событиями. Землетрясение цунами можно определить как подводное землетрясение, для которого магнитуда поверхностной волны M s заметно отличается от моментной магнитуды M w , поскольку первая рассчитывается по поверхностным волнам с периодом около 20 секунд, тогда как последняя является мерой суммарное энерговыделение на всех частотах. [2] Смещения, связанные с землетрясениями, вызванными цунами, постоянно превышают смещения, связанные с обычными цунамигенными землетрясениями того же момента, обычно более чем в два раза. Скорость разрушения при землетрясениях цунами обычно составляет около 1,0 км в секунду по сравнению с более нормальными 2,5–3,5 км в секунду для других мегаземлетрясений. Эти медленные скорости разрыва приводят к большей направленности, что может привести к более высоким набегам на коротких прибрежных участках. Землетрясения цунами в основном происходят в зонах субдукции , где есть большой аккреционный клин или где осадки погружаются, поскольку этот более слабый материал приводит к более медленным скоростям разрыва. [2]
Причина
Анализ землетрясений, вызванных цунами, таких как землетрясение на Алеутских островах в 1946 году, показывает, что высвобождение сейсмического момента происходит в необычайно длительный период. Расчеты эффективного момента, полученного от поверхностных волн, показывают быстрое увеличение с уменьшением частоты сейсмических волн, тогда как для обычных землетрясений он остается практически постоянным с частотой. Продолжительность деформации морского дна мало влияет на размер возникающего цунами в течение нескольких минут. Наблюдение долгопериодного энерговыделения согласуется с необычно низкими скоростями распространения разрыва. [1] Медленные скорости разрыва связаны с распространением через относительно слабый материал, такой как плохо консолидированные осадочные породы . Большинство землетрясений цунами связаны с разрывами в самой верхней части зоны субдукции, где в висячей стенке меганадвига образуется аккреционный клин. Землетрясения цунами также были связаны с наличием тонкого слоя погруженных осадочных пород вдоль самой верхней части интерфейса плит, который, как полагают, присутствует в областях со значительным рельефом в верхней части океанической коры и там, где распространение происходило в направление вверх, возможно, достигая морского дна. [3]
Определение землетрясений цунами
Стандартные методы раннего предупреждения о цунами основаны на данных, которые обычно не идентифицируют землетрясение, вызванное цунами, как цунамигенное и, следовательно, не позволяют предсказать возможно разрушительные цунами. [4]
Примеры
1896 Санрику
15 июня 1896 года на побережье Санрику обрушилось разрушительное цунами с максимальной высотой волны 38,2 м, в результате которого погибло более 22 000 человек. Жители прибрежных городов и деревень были застигнуты врасплох, поскольку цунами предшествовал лишь относительно слабый толчок. Магнитуда цунами была оценена как M t =8,2, тогда как землетрясение показало только магнитуду M s =7,2. Это несоответствие в величине требует чего-то большего, чем просто низкая скорость разрушения. Моделирование генерации цунами, учитывающее дополнительное поднятие, связанное с деформацией более мягких отложений аккреционного клина, вызванное горизонтальным перемещением «ограничителя» в перекрывающей плите, успешно объяснило расхождение, оценив магнитуду M w =8,0–8,1. . [5]
1992 Никарагуа
Землетрясение 1992 года в Никарагуа стало первым землетрясением, вызванным цунами, зарегистрированным широкополосной сейсмической сетью. [6]
Землетрясение в Герреро 2002 года — землетрясение магнитудой 6,7 утра у побережья Мексики не смогло вызвать срабатывание системы предупреждения о землетрясениях страны из-за чрезвычайно низкого пикового ускорения. Землетрясение вблизи траншеи разрушило ущелье Герреро и, возможно, вызвало аномально сильное цунами. [17]
Землетрясение в Торисиме в 2015 году. Умеренное землетрясение магнитудой 5,7 баллов возле Тори-симы вызвало волны с максимальной амплитудой 0,5 метра в Хатидзё-дзима . [21]
^ abc Канамори, Х. (1972). «Механизм землетрясений-цунами» (PDF) . Физика Земли и недр планет . 6 (5): 346–359. Бибкод : 1972PEPI....6..346K. дои : 10.1016/0031-9201(72)90058-1. Архивировано из оригинала (PDF) 14 июня 2011 года . Проверено 19 июля 2011 г.
^ abcdef Брайант, Э. (2008). «5. Цунами, вызванное землетрясением». Цунами: недооцененная опасность (2-е изд.). Спрингер. стр. 129–138. ISBN978-3-540-74273-9. Проверено 19 июля 2011 г.
^ аб Полет, Дж.; Канамори Х. (2000). «Землетрясения в зоне субдукции и их цунамигенный потенциал». Международный геофизический журнал . 142 (3): 684–702. Бибкод : 2000GeoJI.142..684P. дои : 10.1046/j.1365-246X.2000.00205.x .
^ Цубои, С. (2000). «Применение Mwp к землетрясению, вызванному цунами». Письма о геофизических исследованиях . 27 (19): 3105. Бибкод : 2000GeoRL..27.3105T. дои : 10.1029/2000GL011735 .
^ Таниока, Ю.; Сено Т. (2001). «Влияние осадков на образование цунами землетрясения в Санрику 1896 года» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 28 (17): 3389–3392. Бибкод : 2001GeoRL..28.3389T. дои : 10.1029/2001GL013149. S2CID 56014660. Архивировано из оригинала (PDF) 10 июня 2011 года . Проверено 19 июля 2011 г.
^ Канамори, Х.; Кикучи М. (1993). «Землетрясение в Никарагуа 1992 года: медленное землетрясение-цунами, связанное с погружением отложений» (PDF) . Природа . 361 (6414): 714–716. Бибкод : 1993Natur.361..714K. дои : 10.1038/361714a0. S2CID 4322936. Архивировано из оригинала (PDF) 19 марта 2012 года . Проверено 19 июля 2011 г.
^ Ишибаси, К. (2004). «Состояние исторической сейсмологии в Японии» (PDF) . Анналы геофизики . 47 (2/3): 339–368 . Проверено 22 ноября 2009 г.
^ Янагисава, Х.; Гото, К.; Сугавара, Д.; Канамару, К.; Ивамото, Н.; Такамори, Ю. (2016). «Землетрясение цунами может произойти в другом месте вдоль Японского желоба — исторические и геологические свидетельства землетрясения и цунами 1677 года». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 121 (5): 3504–3516. Бибкод : 2016JGRB..121.3504Y. дои : 10.1002/2015JB012617 .
^ Накамура, М. (2009). «Модель разлома землетрясения Яэяма 1771 года вдоль желоба Рюкю, оцененная по разрушительному цунами». Письма о геофизических исследованиях . 36 (19): L19307. Бибкод : 2009GeoRL..3619307N. дои : 10.1029/2009GL039730.
^ Накамура, М. (2013). «Цунами на Окинаве 1768 и 1791 годов в районе желоба Рюкю». Осенняя встреча 2013 . 2013 . Американский геофизический союз . Бибкод : 2013AGUFM.T13E2574N.
^ Ли, Уильям Гонконг ; Ривера, Луис; Канамори, Хироо (1 октября 2010 г.). «Исторические сейсмограммы для раскрытия загадочного землетрясения: землетрясение на Суматре 1907 года». Международный геофизический журнал . 183 (1): 358–374. Бибкод : 2010GeoJI.183..358K. дои : 10.1111/j.1365-246X.2010.04731.x . ISSN 0956-540X.
^ Мартин, Стейси Сервито; Ли, Линлин; Окал, Эмиль А.; Морен, Джули; Теттероо, Александр Э.Г.; Свитцер, Адам Д.; Сие, Керри Э. (26 марта 2019 г.). «Повторная оценка «землетрясения-цунами» на Суматре 1907 года на основе макросейсмических, сейсмологических наблюдений и наблюдений за цунами, а также моделирования». Чистая и прикладная геофизика . 176 (7): 2831–2868. Бибкод : 2019PApGe.176.2831M. дои : 10.1007/s00024-019-02134-2. hdl : 10356/136833 . ISSN 1420-9136. S2CID 135197944.
^ Салари, А., Окал, Е.А. (2017). «Землетрясение-цунами» 13 апреля 1923 года на Северной Камчатке: сейсмологические и гидродинамические исследования» (PDF) . Чистая и прикладная геофизика . 175 (4): 1257–1285. дои : 10.1007/s00024-017-1721-9. S2CID 134560632 . Проверено 5 июня 2021 г.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
^ Эмиль А. Окал; Нушин Салур (2017). «Исторические землетрясения-цунами в юго-западной части Тихого океана: расширение параметра энергии к моменту Θ до Δ> 80 °». Международный геофизический журнал . 210 (2): 852–873. дои : 10.1093/gji/ggx197.
^ Окал Э.А.; Борреро Дж. К. (2011). «Землетрясение цунами 22 июня 1932 года в Мансанильо, Мексика: сейсмологическое исследование и моделирование цунами». Международный геофизический журнал . 187 (3): 1443–1459. Бибкод : 2011GeoJI.187.1443O. дои : 10.1111/j.1365-246X.2011.05199.x .
^ Пол Р. Лундгрен; Эмиль А. Окал; Дуглас А. Винс (10 ноября 1989 г.). «Характеристики разрушения при землетрясениях в Тонге 1982 года и Кермадеке 1986 года». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 94 (Б11): 15521–15539. Бибкод : 1989JGR....9415521L. дои : 10.1029/JB094iB11p15521.
^ Иглесиас, А.; Сингх, СК; Пачеко, Дж. Ф.; Алькантара, Л.; Ортис, М.; Ордас, М. (2003). «Мексиканские землетрясения вблизи траншеи имеют аномально низкие пиковые ускорения». Бюллетень Сейсмологического общества Америки . 93 (2): 953–959. Бибкод : 2003BuSSA..93..953I. дои : 10.1785/0120020168.
^ Аммон, CJ; Канамори Х.; Лэй Т.; Веласко А.А. (2006). «Землетрясение, вызванное цунами на Яве 17 июля 2006 г.». Письма о геофизических исследованиях . 33 (24): L24308. Бибкод : 2006GeoRL..3324308A. дои : 10.1029/2006GL028005 .
^ Хилл Э.М.; Борреро Х.К.; Хуан Цз.; Цю Ц.; Банарджи Б.; Натавиджаджа ДХ ; Элосеги П.; Фриц Х.М.; Суваргади Б.В., Пранантио И.Р., Ли Л., Макферсон К.А., Сканавис В., Синолакис К.Э. и Сие К. (2012). «Землетрясение в Ментавай мощностью 7,8 балла в 2010 году: очень неглубокий источник редкого землетрясения-цунами, определенный на основе полевых исследований цунами и данных GPS ближнего поля». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 117 (Б6): н/д. Бибкод : 2012JGRB..117.6402H. дои : 10.1029/2012JB009159. hdl : 10261/87207 .{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
^ Да, Линлинг; Лэй, Торн; Канамори, Хироо (2013). «Вариации процесса разрушения при сильном землетрясении на меганадвиге в Средней Америке» (PDF) . Письма о Земле и планетологии . 381 : 147–155. Бибкод : 2013E&PSL.381..147Y. дои :10.1016/j.epsl.2013.08.042 . Проверено 21 апреля 2021 г.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
^ Осаму Санданбата, Шинго Ватада, Кендзи Сатаке, Ёсио Фукао, Хироко Сугиока, Аки Ито и Хадзиме Сиобара (2018). «Оценка амплитуды источника на основе закона Грина: применение к землетрясению вулканического цунами 2015 года недалеко от Торишимы, юг Японии» (PDF) . Чистая и прикладная геофизика . 175 : 1371–1385. дои : 10.1007/s00024-017-1746-0. S2CID 135266645 . Проверено 4 июня 2021 г.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
^ Чжэ Цзя; Чжан Чжунвэнь; Хироо Канамори (2021). «Землетрясение силой 8,2 балла на Южном Сандвичевом острове в 2021 году: медленное событие, зажатое между регулярными разрывами». Письма о геофизических исследованиях . 49 (3). Библиотека Калифорнийского технологического института: Искусство. № e2021GL097104. Бибкод : 2022GeoRL..4997104J. дои : 10.1002/essoar.10508921.1. S2CID 244736464.
дальнейшее чтение
Рикельме, Себастьян; Фуэнтес, Маурисио (2021 г.), «Эффективность цунами из-за очень медленных землетрясений», Письма о сейсмологических исследованиях , 92 (5): 2998–3006, Бибкод : 2021SeiRL..92.2998R, doi : 10.1785/0220200198, S2CID 239707512