Н. А. ЩЕТНИКОВ
ЦУНАМИ
Ответственный редактор
кандидат физико-математических наук
А. А. ПОПЛАВСКИЙ
© Издательство «Наука», 1981
ВВЕДЕНИЕ
Более 200 лет назад великий русский ученый М. В. Ломоносов в своем трактате «О слоях земных» писал: «Двумя образы обнажает натура недро земное: иное усиливанием тел, вне оного обращающихся, иное движением самых его внутренностей. Внешние действия суть сильные ветры, дожди, течение рек, волны морские, льды, пожары в лесах, потопы; внутреннее одно землетрясение…».
Испокон веков стихийные явления природы привлекали внимание людей, оказывая определенное воздействие на весь их жизненный уклад. Одни из них радовали человека, другие — пугали и доставляли огорчения; одни ожидались с надеждой, другие — с тревогой и опасениями.
Много неприятностей приносят людям ураганы и наводнения, тайфуны и снежные бураны, грязевые сели и лавины, вулканические извержения и горные обвалы. И хотя все они нередко сопровождаются материальными потерями, а иногда и человеческими жертвами, часто уступают по своим масштабам таким наиболее грозным явлениям природы, как сильные землетрясения, да еще в сопровождении цунами.
Соприкосновение суши и моря в определенной степени накладывает своеобразный отпечаток на жизнь и деятельность людей, расселяющихся на прибрежных территориях. В нашей стране особо выделяются районы Дальневосточного побережья: Сахалин, Камчатка, Курильские и Командорские острова, подверженные частым землетрясениям и нашествию волн цунами.
В указанных районах эти волны могут появляться как от землетрясений, эпицентры которых расположены за Многие тысячи километров от берегов, так и от землетрясений, происходящих в их непосредственной близости.
Внезапность возникновения, неограниченная дальность распространения в морях и океанах, огромная скорость, большая разрушительная сила цунами и притом недостаточная их изученность заставляют человека быть постоянно настороже.
6 сентября 1971 г. у юго-западных берегов Сахалина, вблизи о-ва Монерон, произошло землетрясение, названное впоследствии Монеронским. Оно возбудило цунами. И хотя высота волны была незначительной, но из-за недостаточной осведомленности населения близлежащих районов о том, может ли быть цунами на Сахалине и если да, то какой величины, возникли самые различные суждения и предположения, вплоть до фантастических.
Большая группа сотрудников Сахалинского комплексного научно-исследовательского института была направлена для изучения явления, проведения разъяснительной работы, сбора макросейсмических сведений и организации сети временных сейсмических станций по наблюдению за последующими подземными толчками. Были собраны данные почти по всей территории южной части Сахалина, подвергшейся сейсмическим сотрясениям, выполнены повторные высокоточные геодезические, магнитометрические наблюдения и многие другие работы.
Жизнь района довольно быстро вошла в нормальную колею, однако память людей сохранила картины пережитого. Естественно, человек задает вопрос: а возможны ли цунами в будущем?
Попытку ответить на этот вопрос и содержит предлагаемая читателю книга. Здесь в качестве примера более или менее подробно рассмотрено только одно цунами — от Монеронского землетрясения, возникшего в непосредственной близости от Сахалина. По своему характеру проявления оно, по мнению автора, служит хорошим аналогом серии тех цунами, которые возникают от землетрясений с очагами вблизи Сахалина. Но прежде чем приступить к описанию Монеронского цунами, необходимо рассмотреть некоторые положения и понятия, связанные с цунами вообще и с потенциальными возможностями возбуждения волн цунами в районе Сахалина в частности. Поэтому первые две главы в кратком изложении дают общие представления о землетрясениях и цунами.
Приближенная оценка волн цунами для различных участков побережья острова дана на основе статистических данных. Величины подтопления прибрежных районов Сахалина волнами, приходящими от очагов цунами из разных зон Тихоокеанского бассейна, показаны в табл. 1, составленной на основе имевших место цунами. В ней приводятся сведения о параметрах и проявлении волн, но без расчета очагов и построения волновой картины, что, собственно, и не требовалось для ответа на поставленный выше вопрос.
Таким образом, выпуск в свет данной книги преследует по крайней мере следующие цели: дать примерную оценку высот волн цунами, которые могут проявиться у побережья Сахалина; предупредить необоснованные страхи у некоторой части населения перед возможными там цунами.
Автор выражает признательность за высказанные замечания С. Л. Соловьеву, А. А. Поплавскому, А. И. Иващенко, Р. 3. Тараканову, В. М. Кайстренко, В. А. Бернштейну, Ч. Н. Го, И. Н. Тихонову, К. И. Непопу, И. В. Якушкину, а также В. Е. Калачевой, Е. К. Козловой, Л. П. Карнацкой, Н. Д. Жигулиной, Е. А. Тихоновой, Р К. Ри, X. С. Киму за помощь в подготовке рукописи к печати.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯХ
История представлений
Прежде чем человечеству удалось понять грозную силу различных явлений природы, оно прошло длительный и сложный путь развития — от трепета и страха перед силами природы на заре своего существования через столетия полного суеверий и религиозных предрассудков средневековья до современного состояния знаний.
Обратившись к истории, мы можем восстановить по различным писаниям и легендам, каким наши далекие предки видели устройство мира и каковы, по их взглядам, причины возникновения землетрясений. Некоторые из легенд излагают фантастические представления малограмотных или просто неграмотных людей; другие были выдуманы различными ловкачами, стремившимися поразить воображение людей своими необъятными познаниями и прослыть волшебниками; третьи, более поздние, рождались при искреннем стремлении дать более или менее правильную оценку землетрясениям. Но в силу недостатка в то время фактических сведений и неумения делать из них правильные выводы и обобщения, в силу слабого развития науки люди не могли найти ответ.
Вот что пишет З. Робертс в книге «Когда сотрясается земля»: «По преданию одного бирманского племени Земля окружена кольцом из змей. Если какая-нибудь из них, приняв по ошибке свой хвост за нечто съедобное, начинала ловить его, то вызванные ею сотрясения распространялись по всей Земле. Жители Молуккских островов также верили, что причиной землетрясений являются змеи. Согласно индийской легенде, Землю поддерживает множество змей, не давая ей упасть в море. Перебрасывая свою ношу друг другу, они якобы вызывают землетрясения.
Существует немало вариаций на эту тему, и всегда в них фигурируют животные. В древние времена они играли особо важную роль в жизни человека. Крупные животные восхищали древних своей силой; ничего удивительного, что они казались предназначенными для выполнения наиболее ответственных задач. В Восточной Индии, например, считалось, что Землю поддерживает буйвол. На о-ве Целебес эту роль выполнял боров; почесываясь о пальму, он раскачивал Землю и этим вызывал землетрясения. Монгольские ламы — буддийские священники — утверждали, будто бы бог препоручил заботы о Земле специально сотворенной для этой цели чудовищной лягушке. Всякий раз, когда она делала движение какой-либо частью тела, в ближайших областях Земли возникали землетрясения…
Подобные представления получили широкое распространение и пользовались популярностью даже среди греков и римлян, обладавших более высоким уровнем развития. Постепенно люди поняли абсурдность представлений о животных — монстрах, которых никто не видел в глаза. Появилась потребность в других объяснениях, которые, как считали в те времена, были более правдоподобными.