Сейсмические морские волны. Цунами - Мурти Т.С.
Скачать (прямая ссылка):
Ворцель и Юинг [710] наблюдали распространение со скоростью звука высокочастотных волн от подводных взрывов на мелководье. Пекерис [510] развил теорию этого явления, которая позже была обобщена Прессом и Юингом [525], рассмот-
158
ревшими распространение звука в слое жидкости, лежащем на бесконечном жестком основании.
Юинг и другие [159] изучили Г-фазу от землетрясений с эпицентрами в Доминиканской республике на станциях восточного побережья США. Они пришли к заключению, что Г-фаза возникает только при землетрясениях с магнитудой более 7, и утверждают, что существует заметная корреляция между возбуждением Г-фазы и цунами. Они использовали работу Хека [218], который приводит данные о 11 цунами Тихого океана с 1932 по 1947 г. Из них шесть были исключены из рассмотрения, так как Г-фаза от их эпицентров не могла быть зарегистрирована на станциях Калифорнии из-за препятствий в виде суши на пути ее распространения. Четыре из пяти изученных цунами сопровождались Г-фазой в Беркли и Пасадене. Исключением явилось цунами 1/IV 1946 г.
Юинг и другие [159] рассмотрели также Г-фазы, зарегистрированные в Вестоне (штат Массачусетс), Фордхэм (штат Нью-Йорк) и Оттаве (провинция Онтарио), вызванные землетрясениями в Доминиканской республике, и пришли к выводу о хорошей связи между возникновением Г-фазы и цунами. Они предположили, что эту связь можно использовать в службе предупреждения об опасности цунами в Атлантическом океане.
Критика этих заключений со стороны Лита [355, с. 165], вероятно, правильна. Лит заявляет:
«Юинг, Толстой и Пресс из Колумбийского университета сообщили о том, „что была обнаружена тесная корреляция между появлением короткопериодной фазы землетрясения (Г-фазы), распространяющейся со звуковой скоростью через океан, и появлением цунами".
Их утверждения о характеристиках Г-фазы во всех существенных деталях не верны. Для Тихого океана они перечислили пять цунами с 1933 по 1946 г., среди которых крупнейшее (1/IV 1946 г.) возникло при землетрясении, не сопровождавшемся Г-фазой. Они не рассматривали землетрясение 23/1 1938 г. около Гавайских островов, которое возбудило самую сильную Г-фазу из зарегистрированных на берегах Тихого океана, но не сопровождалось цунами. Важность этих исключений, а также ошибки в приведенных данных и неопределенность относительно действительного числа зарегистрированных на берегах Тихого океана Г-фаз—©се это делает очевидным неубедительность прогностического смысла Г-фазы.
Предложение использовать Г-фазу как предупреждение о цунами в Атлантике приводит к абсурду. Юинг, Толстой и Пресс установили, что между 1939 и 1948 гг. «20 толчков в Доминиканской республике порождали Г-фазу», причем только один из них определенно сопровождался цунами. В действительности на протяжении этих немногих лет более 200 толчков в Доминиканской республике сопровождались Г-фазой. Множество их
159
произошло также в других районах Атлантики. Одно небольшое цунами на 200—250 Г-фаз — это не производит впечатления убедительной корреляции».
Лит [355] также не согласен с Юингом и другими [159] и по вопросу о величине периода 7-фазы. Он утверждает, что эта величина составляет в общем 0,5—1,0 с, тогда как другие авторы называют верхний предел 0,5 с. Это расхождение Лит считает очень важным [355, с. 166]:
«Изучение 200 с лишним записей Г-фазы в Атлантике показало, что во всех случаях период оказывается скорее больше 0,5 с, чем меньше, и по большей части лежит в пределах 0,5— 1,0 с. Это существенно, потому что распространение сигналов SOFAR (Sound Fixing and Ranging) вдоль осей минимума скорости звука не может объяснить прохождение волн с периодами больше 0,5 с, несущих большую часть энергии 7-фазы.
Г-фаза не распространяется со скоростью звука в воде на глубоководной части пути. В различных частях Атлантического океана ее скорость в этой части пути изменяется от 1,70 до 2,65 км/с, тогда как скорость звука в этих районах лежит в пределах 1,46—1,53 км/с. Скорость Г-фазы на суше составляет 2,13 км/с».
Работа Юинга, Пресса и Толстого
Юинг и другие [158] представили дальнейшее доказательство в поддержку выдвинутых ими ранее [159] утверждений. По отношению к их первоначальной публикации [159] критика Лита, видимо, была правильной, однако статья [158] кажется более обоснованной. Авторы убедились, что Г-фаза обладает периодом 0,5—1,0 с. Поскольку в прежней работе поправки для континентальной части пути Г-фазы вводились недостаточно обоснованно, то для статьи [158] авторы отобрали данные с таким расположением эпицентров и регистраторов, чтобы практически исключить континентальные отрезки путей. Они использовали сейсмограммы в Гонолулу, Канеохэ и станцию SOFAR в Пойнт-Сур. В этих случаях путь Г-фазы по суше практически отсутствовал и скорость можно было определить просто делением расстояния на время пробега. Такая оценка дала значения 1,40 + 0,02 км/с.
«Интересно отметить, что землетрясения к юго-западу от Гонолулу, сопровождавшиеся Г-фазой на сейсмограммах, не дали никакого сигнала на гидрофоне SOFAR, расположенном на небольшом расстоянии к северо-востоку на том же острове. Таким образом, о. Оаху затеняет Г-фазу при землетрясениях подобно тому, как это происходит на Бермудах с сигналами SOFAR [160]. Это еще одно доказательство того, что Г-фаза распространяется как волна сжатия в воде» [158, с. 42].
