Новая угроза цунами скрывается у побережья Калифорнии

Хотя самые опасные цунами в Калифорнии происходят за тысячи миль, ученые говорят, что они определили волновой триггер, который намного ближе к дому. Землетрясения вдоль сдвиговых разломов могут вызывать потенциально опасные волны в определенных условиях. новая модель показывает – и такие разломы действительно существуют прямо у некоторых берегов Золотого штата.

В случае подтверждения выводы, описанные в Трудах Национальной академии наук, могут повлиять на будущие оценки риска местных цунами для побережья Калифорнии и за ее пределами.

Цунами могут быть вызваны различными явлениями, включая оползни, вулканическую активность и, чаще всего, землетрясения.

Но не каждое землетрясение может вызвать волну-убийцу. Землетрясения вдоль подводных надвигов, в которых одна сторона поднимается выше, чем другая, считаются основной причиной, потому что вертикальное движение может вызвать волну в воде выше.

Землетрясения вдоль сдвиговых разломов, таких как Сан-Андреас, при котором две плиты скользят мимо друг друга, не считались причиной цунами сами по себе, потому что они вызывают в основном горизонтальное движение.

Вот почему Землетрясение и цунами в Сулавеси 2018 г. в Индонезии геологи удивились.

28 сентября того же года волна высотой от 13 до 23 футов обрушилась на столицу провинции Палу после землетрясения магнитудой 7,5, которое произошло вдоль сдвигового разлома. Вместе эти два события убили тысячи людей.

Ученые, удивленные силой волны, предположили, что, возможно, она вызвала оползни с вертикальным движением, которые могли вызвать волну.

Но они так не думали …

«Мы так не думали,– сказал Арес Розакис, инженер, специализирующийся на механике твердого тела и один из ведущих авторов исследования. Он подозревал, что вина лежит только на самой вине. «Расстегивания дна океана в районе Палу… было бы достаточно, чтобы объяснить возникновение этого цунами.”

Когда Росакис и его команда, в которую входили эксперты по всем аспектам процесса, включая сейсмологию и гидродинамику, начали исследовать это возможное решение загадки Палу, они начали видеть доказательства того, что разрыв землетрясения не был обычным расстегиванием разлома.

Он соответствовал профилю явления «сверхсдвига», при котором фактический физический разрыв движется быстрее, чем сейсмические волны, проходящие через материал. Это вызывает треугольную ударную волну, называемую конусом Маха, которая очень похожа на звуковой удар, возникающий, когда чрезвычайно быстрый самолет движется со скоростью, превышающей скорость звука.

Они загрузили эту информацию в мощную компьютерную модель, которая учитывала сейсмические волны, очаг землетрясения, форму дна залива Палу и гидродинамику самой волны.

Результат: землетрясение в результате сдвига, подобное тому, которое разрушило Палу, действительно могло вызвать цунами.

«Это увлекательное исследование с точки зрения физики,– сказал Эрик Гейст, геофизик-исследователь Геологической службы США, базирующийся на калифорнийском месторождении Моффетт. «Это своего рода новый взгляд на генерацию цунами.”

Он добавил, что для таких сложных моделей, которые сочетают в себе динамику землетрясения и цунами, требуются мощные компьютеры, но они, вероятно, станут нормой.

Частично причиной цунами на Сулавеси была очень узкая форма залива Палу. Розакис сравнил это с сильным плеском, которое можно было бы увидеть после толкания высокого тощего стакана, по сравнению с более мягким движением, которое можно было бы увидеть в более широком сосуде.

Модель подходит для регионов Калифорнии

Росакис и его коллеги указали на участки вдоль Подходящее по профилю побережье Северной Калифорнии, включая залив Сан-Франциско и залив Томалес в округе Марин. Разлом Сан-Андреас находится недалеко от берега обеих этих областей, и оба они достаточно узкие, чтобы потенциально можно было увидеть некоторые очень сильные всплески.

Другие заливы по всему миру также подходят под этот профиль, в том числе залив Измит в Турции и залив, образованный заливом Акаба в Египте.

«Это первый раз, когда это было признано,Росакис сказал:так что действительно нужно проделать гораздо больше работы, чтобы включить ее в карты оценки опасности. На данный момент его полностью нет – эти зоны объявлены безопасными.”

Диего Аркас, директор Центра исследования цунами NOAA, назвал заключение авторов «интересным».

Исследование помогает объяснить, как землетрясения вдоль сдвиговых разломов могут вызывать цунами и почему риск, который они представляют, может быть недооценен., он сказал. Но он добавил: «Я не думаю, что это изменит наш подход к прогнозированию цунами или оценке угроз.”

Это потому, что карты опасности цунами обычно составляются путем оценки последствий самого большого и потенциально разрушительного цунами.

Для Калифорнии это были бы большие волны, вызванные, скажем, землетрясением M9 за тысячи миль через Тихий океан или аналогичным сильным землетрясением у берегов моря. Зона субдукции Каскадия к северу от мыса Мендосино– сказал Рик Уилсон, старший инженер-геолог Калифорнийской геологической службы, которая обновляет данные штата. карты опасности цунами. Маловероятно, что какой-либо дополнительный риск цунами, если он будет подтвержден, повлияет на эти худшие сценарии.

«Мы продолжим изучать подобные статьи, чтобы увидеть, действительно ли нам нужно что-то обновлять, но, основываясь на нашем опыте и на всех крупных источниках, которые мы включили в карты, мы чувствуем себя довольно уверенно, что существующие карты безопасны для использовать и хорошо использовать,– сказал Уилсон.

Результаты исследования могут повлиять на вероятностные оценки опасности, которые учитывают не только наихудший случай, но и вероятность землетрясений различной магнитуды, сказал Аркас.

В конечном итоге потребуется время, чтобы большее количество ученых самостоятельно проверили, могут ли они воспроизвести результаты, сказала Лори Денглер, геофизик и почетный профессор Государственного университета Гумбольдта.

«Я предполагаю, что эта статья заставит ряд разработчиков моделей цунами присмотреться к ней более внимательно.»На роль землетрясений по сдвиговым разломам.– сказал Денглер. «Также необходимо более внимательно изучить, при каких условиях возникает сверхдвиг. Если эта идея подвергнется более тщательной проверке, она будет включена в следующее поколение карт цунами.”

По словам Аркаса, хотя важно понимать потенциальный риск цунами из этих местных источников, он вряд ли повлияет на то, как ведется прогнозирование цунами, потому что информация о разрыве земли недоступна в режиме реального времени.

Даже если бы это было так, добавил он: «многие из неисправностей с этим типом механизма могут быть обнаружены в непосредственной близости от берега, и, хотя они могут быть опасными на местном уровне, не будет времени для местного предупреждения из-за близости источника.”

Денглер сказал, что в таких ситуациях предупреждением является само землетрясение.

«Что касается общественной безопасности – всякий раз, когда вы чувствуете землетрясение около побережья, особенно такое, где сотрясения длится долгое время, предположите, что может возникнуть цунами, и эвакуируйте прибрежную зону,” она сказала. «В Палу во время землетрясения проходил фестиваль, который привел в залив множество людей из внутренних районов. Многие из этих людей, возможно, не осознали, что тряска была их предупреждением, чтобы они убирались с берега.”

Я бы действительно принял во внимание эти новые открытия … А как насчет вас?