Цунами возникает от подводного землетрясения в том случае, если подземный толчок вызвал крупные нарушения на дне моря. Внезапный подъем по разлому значительных участков дна океана приводит к поднятию многокилометрового столба воды выше ее обычного уровня. Такой же эффект наблюдается и при опускании морского дна. Масса перемещающегося вверх и вниз столба воды вызывает появление поверхностных волн, которые распространяются по всему океану, подобно ряби от брошенного в воду камня. Заметим только, что во время цунами переносятся миллиарды тонн воды. Колоссальная энергия гонит ее на расстояние до 10–15 тыс. км.
Волны следуют друг за другом с интервалом около 10 мин., распространяются со скоростью реактивного самолета. В наиболее глубоких частях Тихого океана их скорость достигает 1000 км в час. Волны, передвигающиеся с такой скоростью и разделенные значительным промежутком времени, удалены на расстояние многих сотен километров друг от друга. Поэтому в океане каждая волна цунами представляет собой небольшой бугор высотой до полутора метров (очевидно, не превышающий то поднятие дна, которое их вызвало) и протяженностью в десятки километров. Люди на корабле, под которым пройдет такая волна, ничего не заметят. Цунами для них так же невидимо, как и прилив. Иное дело, когда волна подходит к мелководью. Здесь она вырастает до огромных размеров. Особенность длинных волн с колоссальной энергией состоит в том, что, обладая большой скоростью в глубоких водах, они замедляют свой бег на мелководье. Уменьшение скорости приводит к тому, что энергия волн идет на увеличение высоты волны. Основание волны задерживается, и возникает водяная стена. Особенно неблагоприятные условия в заливах с высокими берегами. Такие заливы, обычно сужающиеся по мере удаления от моря, оказываются гигантскими ловушками для волн цунами. Заходя в сужающийся залив или каньон, волна цунами начинает резко увеличивать свою высоту, поднимаясь до 40–60 м и даже выше.
Невероятные по разрушительным последствиям катастрофы возникают в случае падения в море огромных масс горных пород или льда, сорванных подземным толчком.
Необычайно сильная катастрофа произошла в заливе Литуйя на юго-востоке Аляски. В этом заливе, вдающемся в сушу более чем на 11 км, геолог Д. Миллер обнаружил разницу в возрасте деревьев на склоне холмов, окружающих залив. По годовым кольцам деревьев он подсчитал, что за последние 100 лет в заливе по крайней мере четыре раза возникали волны с максимальной высотой в несколько сотен метров. К выводам Миллера отнеслись с большим недоверием. И вот 9 июля 1958 г. к северу от залива произошло сильное землетрясение, вызвавшее обрушение побережья, образование многочисленных трещин.
Очевидцами катастрофы оказались люди, находившиеся на борту кораблей, которые бросили якорь в заливе. От страшного толчка всех их выбросило с коек. Вскочив на ноги, они не поверили своим глазам: море вздыбилось.
«Гигантские оползни, поднимавшие тучи пыли и снега на своем пути, начинали бег по склонам гор. Вскоре их внимание привлекло совершенно фантастическое зрелище: масса льда ледника Литуйи, находящегося далеко к северу и обычно скрытого от взоров пиком, который высится у входа в залив, как бы поднялась выше гор и затем величественно обрушилась в воды внутреннего залива. Все это походило на какой-то кошмар.
Несмотря на то, что катастрофа происходила в десяти километрах от места стоянки кораблей, все выглядело ужасно. На глазах потрясенных людей вверх поднялась огромная волна, которая поглотила подножие северной горы. После этого она прокатилась по заливу, сдирая деревья со склонов гор; обрушившись водяной горой на остров Кенотафия… перекатилась через высшую точку острова, возвышавшуюся на -50 м над уровнем моря…
Вся эта масса внезапно низверглась в воды тесного залива, вызвав огромную волну, высота которой, очевидно, Достигала 17–35 м. Ее энергия была столь велика, что волна яростно носилась по заливу, захлестывая склоны гор. Во внутреннем бассейне удары волны о берег, вероятно, оказались очень сильными. Склоны северных гор, обращенные к заливу, оголились: там, где раньше рос густой лес, теперь были голые скалы; такая картина наблюдалась на высоте до 600 метров!..
Миллер обнаружил, что деревья, растущие на верхней границе обнаженной площади, чуть ниже 600 м над заливом, согнуты и сломаны, их поваленные стволы направлены к вершине горы, однако корни не вырваны из почвы. Что-то толкнуло эти деревья вверх. Огромная сила, свершившая это, не могла быть ничем иным, как верхом гигантской волны, которая захлестнула гору в тот июльский вечер 1958 года».[17]
Сильное цунами обрушилось осенью 1952 г. на Курильские острова и южную часть восточного побережья Камчатки (рис. 26). Очаг подводного землетрясения был сравнительно недалеко (в пределах Курило-Камчатского глубоководного желоба). Волны быстро достигли Курильских островов и на острове Парамушир в некоторых местах поднялись, как максимум, до высоты 18 м. На Парамушире в ночь с 4 на 5 ноября население было разбужено землетрясением. Разрушались печи; посуда и другая домашняя утварь падала с полок: выплескивалась вода из ведер. Перепуганные люди выбежали из домов. После прекращения толчков, продолжавшихся несколько минут, большая часть населения стала возвращаться в дома. Лишь те, кто ранее был знаком с цунами, главным образом рыбаки, бросились к горам, несмотря на спокойное море.
Через 45 мин. после землетрясения послышался громкий гул со стороны океана, и через несколько секунд на Северо-Курильск обрушилась огромная волна, двигавшаяся с большой скоростью. Она имела наибольшую высоту в центральной части города, где она катилась по долине речки.
Через несколько минут волна отхлынула в море, унося с собой все разрушенное. Дно пролива обнажилось на протяжении нескольких сот метров. Наступило затишье.
Через 15–20 мин. на город обрушилась вторая, еще большая волна, 10-метровой высоты. Она нанесла особенно сильные разрушения, смывая все постройки. Позади волны на месте оставались лишь цементные фундаменты домов.
Пройдя через город, волна достигла склонов гор, после чего начала скатываться обратно в котловину, расположенную ближе к центру города. Здесь образовался огромный водоворот, в котором с большой скоростью вращались обломки строений и мелкие суда. Откатываясь, волна ударила с тыла в береговой вал перед портовой территорией, на котором сохранилось несколько домов, и в обход горы прорвалась в Курильский пролив. На перемычке между этим островом и горой волна нагромоздила груду бревен, ящиков и даже принесла из города два дома.
Через несколько минут после второй волны пришла более слабая, третья волна, которая вынесла на берег много обломков.
Начальник изыскательской партии Л.И. Дымченко находился во время землетрясения и последовавшего затем Цунами на базе рыбозавода на восточном берегу Камчатки, южнее Петропавловска. Он рассказал:
«5 ноября ночью я проснулся от сильной тряски. Проснувшись, я сообразил, что тряска это — землетрясение, и стал будить товарищей; тряска продолжалась от 3 до 5 минут. Пока мы поднялись, оделись и зажгли свет, землетрясение прекратилось. У меня и всех моих товарищей было ощущение настороженности. Мы пошли осматривать трещины, получившиеся от землетрясения. Трещины эти (шириной 30–40 см) начинались от нашей палатки и шли по направлению к жиротопному цеху, примерно параллельно береговой черте, проходили под жиротопный цех и шли дальше. Жиротопный цех был единственным зданием, которое после землетрясения оказалось разрушенным до основания. У жиротопного цеха трещины были шириной более метра. Недалеко от жиротопни по направлению к пирсу находился засольный цех — большой деревянный сарай длиной 25–30 м. Землетрясением этот сарай был сдвинут в море и под влиянием небольшого западного ветра дрейфовал из бухты в море.
После конца землетрясения прошло минут 10–12, и вдруг мы увидели, что прямо на нас плывет обратно тот самый засольный цех, который только что относило в море, причем плывет теперь с большей скоростью и против ветра. Только тут я сообразил, что цех плывет под действием цунами. Раздумывать было некогда, нужно было спасаться. Я находился от сопок в 700 м, а море было рядом. От меня метрах в 70 находилась шлюпка, вытащенная на берег. Я бросился к шлюпке и добежал к ней уже по колено в воде. Только я успел прыгнуть в шлюпку, ее подхватила волна и понесла по направлению к сопкам. Потом волна перегнала шлюпку, оставив меня примерно на том месте, где раньше находилось озеро. Через некоторое время волна отхлынула и смыла с косы, где размещался рыбозавод, шлюпку вместе со мной и массу самых различных плавучих предметов, начиная от бревен, крыш, полов, стогов сена и кончая различными ящиками с консервами, мешками с мукой, различной одеждой и др.