В море очень много разных волн, как поверхностных, на границе океана и атмосферы, так и внутренних, где-то на границе слоев в толще воды. Но бывает, что из-за какого-то сильного воздействия вся толща воды от поверхности до дна вовлекается в волновое колебание, и имя ему – цунами. Для цунами характерны очень длинные волны (десятки и сотни километров), которые возникают в основном в результате землетрясений, но также и в результате падения в воду каких-то больших объектов (оползень, обвал или даже метеорит), либо в результате извержения подводного вулкана. Также цунами могут возникать из-за резких изменений атмосферного давления – они называются метеоцунами.

Когда землетрясение где-то в середине океана встряхнуло морское дно, вся толща моря от поверхности до дна (толщиной в сотни метров или километры) приходит в вертикальное, а затем и горизонтальное движение. Из-за этого по океану начинает распространяться волна со скоростью в несколько сотен километров в час. Когда эта волна бежит в глубоком океане, высота волны не превышают нескольких метров. Когда волна цунами выходит на мелководье, она замедляется до десятков километров в час, уменьшается ее длина, но увеличивается высота. Из-за того, что вся толща океана, то есть очень большая масса воды, находится в движении, высота волны цунами при выходе на берег достигает десятков метров и может привести к очень серьезным разрушениям.

Рис. 84.Образование и распространение цунами

Более 70% всех цунами формируется в результате подводных землетрясений, и эти цунами обычно распространяются на большие расстояния и наносят большой ущерб на берегу. При этом цунами, которые формируются в результате оползней или извержений вулканов, как правило, локальны и быстро затухают, так как явления, ставшие их причиной, обладают гораздо меньшей энергией, чем землетрясения. Тем не менее особенно сильные извержения вулканов могут вызывать разрушительные цунами, как было после извержения вулкана Кракатау в 1883 году, в результате чего погибло более 30 тысяч человек. В середине января 2022 года произошло извержение вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай в Тихом океане, которое было сопоставимо по своей мощности с извержением вулкана Кракатау. Высота волн цунами достигала 20 метров.

Самые высокие цунами формировались в результате оползней и обвалов. В 1958 году в результате землетрясения недалеко от залива Литуйя на Аляске оползень сошел в залив. Поднявшаяся на противоположной стороне залива волна цунами поднялась на 524 метра. Это цунами произошло в безлюдной местности, никто не наблюдал его непосредственно в эпицентре. Высоту волны цунами удалось восстановить только по лесу, уничтоженному вплоть до высоты в 524 метра. Но уже на расстоянии нескольких десятков километров от этого места волна цунами затухла.

Самое разрушительное цунами по количеству жертв произошло сравнительно недавно, в 2004 году в Индийском океане. Сильное землетрясение около острова Суматра вызвало цунами, которое накрыло густонаселенное побережье Юго-Восточной и Южной Азии. По разным оценкам, погибло от 225 до 300 тысяч человек. Цунами с сопоставимыми масштабами, накрывшее восточное побережье Японии в 2011 году, привело к гораздо меньшему количеству жертв – около 20 тысяч человек. Десятикратная разница в количестве жертв объясняется как большей подготовленностью Японии к цунами, так и более гористым рельефом, чем в Юго-Восточной и Южной Азии. Тем не менее в результате этого цунами в Японии произошла авария на АЭС «Фукусима-1», что привело к радиоактивному выбросу в размере до 20% от выброса после аварии на Чернобыльской АЭС.

Итак, цунами, которые формируются в результате землетрясений, эпизодически приносят огромные разрушения. Казалось бы, стоит только научиться предсказывать время и силу землетрясения, и цунами перестанут быть смертоносной опасностью для людей. Однако до сих пор человечество не смогло решить проблему прогноза землетрясений, в том числе в океане. Тем не менее существуют различные системы предупреждения о цунами. Эти системы направлены на то, чтобы своевременно детектировать распространение цунами в океане и предупреждать население прибрежных районов. Сейсмические волны от эпицентров землетрясений распространяются в земной коре на 1–2 порядка быстрее, чем бежит волна цунами. Распределенная сеть сейсмических датчиков на суше регистрирует землетрясения, потенциально вызывающие цунами, после чего службы предупреждения о цунами рассчитывают направление и скорость распространения волн цунами. После этого начинается оповещение населения всеми возможными способами. При угрозе цунами очень важно расстояние от эпицентра землетрясения до берега, потому что если цунами накатывает на берег через несколько минут после землетрясения, то никакая система предупреждения о цунами не успеет донести эту информацию до людей. Важная часть системы предупреждения о цунами – мероприятия по обучению населения правилам поведения во время цунами: люди должны знать, куда бежать и где прятаться.

Я не раз слышал истории о том, что, когда объявляют угрозу цунами, многие люди выходят на берег, чтобы на это цунами посмотреть! Я думал, что журналисты преувеличивают человеческое любопытство и безрассудство, пока сам не стал тому свидетелем. В Эквадоре в прибрежном городе объявили угрозу цунами, и набережная сразу же заполнилась людьми. Цунами так и не случилось, но этот момент хорошо отложился в памяти.

Также должно проводиться цунамирайонирование, то есть оценка вероятности воздействия цунами на те или иные участки побережья, что важно для планирования строительства на берегу.