Сейсмические морские волны. Цунами - Мурти Т.С.
Скачать (прямая ссылка):
Понятие об «интенсивности» цунами
Соловьев [12, с. 152] отмечал некорректность использования термина «магнитуда цунами». Он писал: «Если к описанию цунами применяется сейсмологическая терминология, то градации шкалы Имамура—Иида являются мерой интенсивности, а не магнитуды. Это является следствием того, что величина магнитуды должна давать динамическую характеристику процесса в источнике, а интенсивность должна характеризовать его в некотором ближайшем к источнику пункте наблюдений».
44
Другим важным моментом, отмеченным Соловьевым, яв-
ляется различие между средним т] и максимальным r]max затоплением при цунами. Это различие необходимо, так как, хотя энергия цунами определя- цтох
ЄТСЯ ПО Средней ВЫСОТе JQ
подъема, в старых описаниях прежде всего указывается максимальная высота цунами. Разница между средней и максимальной высотой может быть в основном обусловлена топографией. На рис. 2.1 показано
СООТНОШеНИе Между T) И Т)шах
для различных цунами.
Соловьев определил интенсивность цунами г, как
20
I
/
/3
/
/
/ 2
о
9 / 4
J
* = log2(l/"24). (2.5)
По сравнению с выражением (2.1) выражение (2.5) имеет три отличия. Во-первых, вместо величины т вводится параметр t; во-вторых, максимальная высота rjmax заменяется на среднюю ту, в-третьих, вводится множитель У2, учитывающий среднюю разность
между максимальной и средней высотой цунами различной интенсивности.
5 10rj
Рис. 2.1. Зависимость между максимальными и средними высотами цунами, м.
Цунами: / — Санрику, 1933 г.; 2 — Тонанкандо, 1944 г.; 3 — Нанкаидо, 1946 г.; 4 —' Токати-Оки, 1952 г.; 5 —Камчатка, 1952 г.; 6 — Босо, 1953 г.; 7 —Итуруп, 1958 г.; 8 — Чили, 1960 г.; 9 — Уруп, 1963 г.; 10 — Аляска, 1964 г.; // — Ниигата, 1964 г. [588].
Цунамигенные и нецунамигенные землетрясения
Иида [267] изучил соотношение между силой землетрясения M и фокальной глубиной H подводных землетрясений, которые произошли с 1926 до 1968 г. в Японии или около нее (рис. 2.2). На рис. 2.2 сплошная линия представляет границу между цунамигенными и нецунамигенными землетрясениями, при этом цунамигенные землетрясения находятся справа от этой
45
60 40 20
линии. Эта (нижняя) предельная сила цунамигенных землетрясений выражается соотношением
М = 6,3 + 0,005Я, (2.6)
где фокальная глубина H выражена в километрах. Однако слева от сплошной линии имеются три цунамигенных землетрясения (на рисунке не показаны). Если их учитывать, то наименьшая сила цунамигенного землетрясения равна
Af = 5,6 + 0,01#. (2.7)
Иида [267] приводит также следующее соотношение для нижней границы магнитуды землетрясений, которые породили „ разрушительные цунами (т. е. цу-
Я KM о с\ \
TTOHiTTT Л» HiTOTlTTTJTtXrTTZ-VTT Г\ Г\ Tl Г±Гі V 1
В0[
j Af = 7,7 + 0,05//. (2.8)
I
I На рис. 2.2 эта граница пока-
I зана пунктиром. I В данные, представленные на
/ рис. 2.2, включено 79 землетрясений J силой, большей, чем та, которая j дается соотношением (2.6), и все-
_ / , таки не сопровождавшихся цунами.
5 s 7 н Из них 32 были афтершоками, Рис. 2.2. Соотношение ме- а 15 имели относительно большую жду магнитудой землетря- фокальную глубину. Оба эти типа сения и фокальной глубиной толчков вряд ли приводят к цунами, подводных землетрясении, тт *
1926—1968 гг. [267]. Для объяснения того, что остав-
шиеся 32 землетрясения были нецу-намигенными, Иида предложил наличие специфического особого разлома сдвига.
Для этих 32 землетрясений Иида рассмотрел решения в фокальной плоскости. Для вычисления компонентов единичного смещения в направлении падения и простирания этой плоскости использовались диаграммы распространения P- и S-волн. Сдвиг считается направленным вдоль падения, если первый компонент превышает второй. В обратном случае сдвиг считается направленным вдоль простирания. Иида нашел, что для более чем 60 % изученных цунамигенных землетрясений сдвиг был направлен вдоль падения, т. е. был наклонным.
Иида [267] изучил соотношение между магнитудой землетрясений и магнитудой цунами при различных типах сдвига. Он пришел к выводу, что магнитуда цунами пропорциональна маг-нитуде землетрясения и что наибольшие цунами являются результатом землетрясений, связанных с наклонным сдвигом. Другие детальные исследования японских цунами сделаны Хатори [212] и Ватанабе [674]. Об источнике механизма цунамигенных
46
и нецунамигенных землетрясений в северо-западной части Тихого океана см. работу Балакиной [64].
Соотношение между сейсмической энергией и энергией цунами
Иида [265] дал следующее соотношение между силой землетрясения M и магнитудой цунами т:
/я = (2,61 ± 0,22) M — (18,44 ± 0,52). (2.9)
Гутенберг и Рихтер [187] приводят следующее соотношение
между значением M и сейсмической волновой энергией Es (в эргах)
log E3 = 11,8+ 1,5М. (2.10)
Из этих двух уравнений следует
log ?, = 22,4 + 0,6m (2.11)
или
E3 = E0- 10°'6m,
где
E0 = 2,5- Ю22 эрг. (2.12)
Такахаши [619] дал следующее соотношение между магнитудой цунами т и его энергией Et:
