Святловский Александр Евгеньевич.
Сейсмотектонический режим и цунами опасность.
(Последняя научная статья)
Институт вулканологии и сейсмологии > Памяти вулканологов > Александр Евгеньевич Святловский > Последняя научная статья

Наиболее мощные землетрясения, вызывающие разрушительные цунами, происходят по разломам у восточных берегов Курило-Камчатской островной дуги – горного хребта, поднимающегося над глубоководной впадиной дна океана. Здесь, в западном склоне глубоководного желоба выходит сейсмофокальный слой, в котором происходит разрядка мощных напряжений, сопровождающихся землетрясениями. Эта призма земной коры, раздробленная разломами, наклонена под континент и является огромной поверхностью надвига континента на океаническое ложе.
Очаги землетрясений, происходящих по разломам в этой сейсмофокальной зоне, возникают на глубине до 700 км под континентом. По мере приближения к океаническому дну очаги землетрясений приближаются к земной поверхности, образуя сейсмотектонический пояс, охватывающий тихоокеанское побережье Камчатки, Курильских островов и других побережий Тихого океана. Вулканический пояс расположен над той частью погружающейся под континент сейсмофокальной зоны, которая достигает глубины 100-300 км, где возникают гипоцентры землетрясений, лежащих глубоко под вулканами.
В полосе океанического дна, имеющей ширину всего несколько десятков километров, сосредоточены гипоцентры землетрясений с глубиной очагов до 80 км и небольшой силы.

Сейсмотектоническая активность этих близ поверхностных землетрясений проявляется в быстрых смещениях по разломам, выходящим на дно океана и вызывающим мгновенные колебания больших масс воды, как будто огромный поршень стремительно поднимает и опускает дно океана, перемещая колоссальные водные массы. При этом на поверхности океана образуются волны, вначале пологие, но, достигая побережья, накатываются на него с большой силой, образуют разрушительные валы. Возможность образования катастрофического землетрясения связана с сейсмическим поясом, лежащем между поясом вулканов и глубоководным желобом. Сила катастрофической морской волны зависит от мощности подземного толчка, порождающего перемещение на дне океана блоков земной коры, перемещающих в свою очередь крупные массы воды, достигающей побережья в виде волн цунами (рис.1).



Рис.1. Схема распространения цунами в Тихом океане.
1 – глубоководные океанические впадины, в которых возникают цунами северо-западной части Тихого океана;
2 – направление распространения цунами.



Вулканические и сейсмические пояса уходят своими корнями в земные недра, причём вулканическая призма нагрета, и сквозь трещины по ней из глубины земли поднимается магма, питающая вулканы.
Призма сейсмического пояса холодная и находится в состоянии сжатия, разрядкой которого служат землетрясения.
Вулканические пояса асейсмичны до глубины более 100 км, где они подсекаются уходящей под континент под углом около 500 сейсмофокальной призмой. Пояс действующих вулканов является наложенным на геоантиклинальную структуру вулканического пояса, и сейсмичность в нём слегка повышена. Что касается сейсмичности на глубинах 100-150 км, то она хорошо совпадает с поясом действующих вулканов, является прямым указанием на сопряжённость сейсмичного и вулканического поясов в геодинамической структуре земной коры.

Под вулканическим фронтом средняя часть сейсмофокального слоя находится на глубине 125-150 км, а под большинством вулканов на глубине около 150 км. Характерна параллельность пояса вулканов и из глубин сейсмофокального слоя. Максимальная сейсмичность связана с глубинами 0-40 км, причём наиболее сейсмичная полоса на этих глубинах падает от желоба в сторону континента и ложится там на наклонную часть фокального слоя на глубинах 0-40-50 км.
Действующие вулканы проектируются на глубины 100-200 км, где число землетрясений в фокальном слое убывает быстрее всего.
На этих глубинах происходят фазовые переходы вещества мантии. Почти вся сейсмичная энергия освобождается на глубинах 0-50 км на горизонтальном участке сейсмофокального слоя, с поперечной шириной 150-200 км. Под поясом вулканов находится равный по протяжённости горизонтальный участок сейсмофокальной зоны, что позволяет предполагать сопоставимость упругих деформаций сейсмичного пояса с неупругими деформациями вулканического пояса, где генерируется поток энергии и вещества, порождающий вулканы. Это является подтверждением сопряжённости поясов.

Вулканизм и сейсмотектонический режим. Сопоставляя мощность вулканизма и сейсмичности в сейсмо-фокальной зоне Курило-Камчатской островной дуги, убеждаемся, что активные вулканические процессы здесь зарождаются на глубинах 100-200 км. При этом происходит увеличение теплового потока и уменьшение сейсмичных напряжений. Здесь проходит зона с повышенным вулканизмом и пониженными скоростями продольных сейсмичных волн. Пояс действующих вулканов характеризуется структурной связью с тектоническими поднятиями, позволяя предполагать, что магма, питающая вулканы, поднимается к земной поверхности по цилиндрическим очагам каналам. Парамуширская высокотемпературная гидротермальная система связана с вулканотектоническими поднятиями, сопряжёнными в геодинамическом режиме с параллельными им сейсмотектоническими поясами.
Источником теплового питания гидротерм является конвективный тепловой поток, достигающий земной поверхности в связи с вулканической деятельностью. Сейсмо-фокальный слой, погружающийся под континент в западном направлении, является источником землетрясений, глубина очагов которых увеличивается к западу и под вулканическим поясом достигает 100-150 км.
Наиболее мощная сейсмичность характеризует восточное побережье Камчатки и Курильских островов. Здесь, вдоль западного склона глубоководной впадины, дна океана достигают разломы сейсмофокального слоя, по которым происходят движения блоков земной коры, порождающие цунами.

Сложные, обычно обратные соотношения между интенсивностью теплового потока и распределением сейсмичной энергии. Определяемых структурной зональностью островных дуг, способствуют установлению динамики тектонических движений в сопряжённых между собой тектонических зонах тихоокеанских окраин. Тепловой поток обычно повышен в обратной пропорции с сейсмичностью: в зоне, где мелкофокусные землетрясения почти отсутствуют, тепловой поток имеет наибольшие значения, а более низкий тепловой поток соответствует зонам повышенного выделения сейсмической энергии. Это соответствует характеристикам зон напряжённого состояния земной коры. Распределение по глубине выделенной сейсмической энергии соответствует мощности литосферы, которая повышается в зонах тектонического напряжения, соответствующих сейсмотектоническим поясам, и понижается в зонах активного вулканизма.

Геодинамика района Парамуширской ВГС.
Геодинамическая обстановка рассматриваемого района характеризуется мощной сейсмичностью, повышенным тепловым потоком и вулканизмом, определяющими структурные черты островных дуг.
Землетрясения разделяются по глубине гипоцентров на три группы:
1. Мелко фокусные, с глубиной очагов до 60 км, охватывающие западные склоны глубоководного океанического желоба, пронизанного разломами.
2. Промежуточные по глубинам, от 100 до 200 км, залегающие главным образом под вулканическим поясом действующих вулканов.
3. Глубоко фокусные – очаги которых лежат под западными склонами островных цепей и Охотским морем на глубинах от 200 до 700 км.
Гипоцентры землетрясений трассируют погружающуюся под континент сейсмо-фокальную призму.
Выделение сейсмической энергии на погружении этой призмы неравномерно, причём, освобождение повышенной энергии совпадает с областью распространения мелко фокусных землетрясений, где выделяется около 80% сейсмической энергии островных дуг.
Растяжение и повышенный тепловой поток островных дуг характеризуют земную кору с малой мощностью, в то время как увеличение мощности земной коры сопровождается напряжениями сжатия и уменьшения величины теплового потока при отсутствии действующих вулканов.
Эти геофизические поля сопровождаются также магнитными аномалиями и отчётливо выражают структурно-морфологические режимы островных дуг, разделяющиеся на внутренние (западные) и внешние (восточные пояса, а сейсмическая активность характеризует геодинамику внешних сейсмотектонических поясов, рис. 2).




Рис.2. Сейсмотектоническая карта Курило-Камчатской области.

а – зона возникновения тектонических землетрясений (более 9 баллов);
б – зонадействующих вулканов;
в – сейсмотекто-нические разломы;
г – Э1, Э2 – эпицентры землетрясений, сопровождавшиеся разрушительными цунами:
Э1 – определено инструментально,
Э2 – определены по району, охваченному цунами.
Площади, охваченные землетрясениями из зоны “а” –
1 – силой 9 баллов,
2 - силой до 8 баллов,
3 - силой до 7 баллов,
4 – силой до 6 баллов.


Быстрое смещение по разрывам блоков земной коры, вызывающее образование цунами, может быть отмечено по изменениям форм подводного рельефа в эпицентральных зонах землетрясений.
Совпадение областей зарождения тектонических движений, вызвавших цунами, характер деформаций морского дна выявляется по знакам первого вступления волны на побережье.

Проблема прогноза и моделирования цунами.
Как известно, после каждого сильного землетрясения в земной коре длительное время происходит накопление напряжений, способных вызвать разрыв земной коры. Поэтому сильные землетрясения в одном и том же месте повторяются редко, иногда через сотни лет.
Так, например, в районе Южной Камчатки и Северных Курильских островов за 200 лет крупные землетрясения, вызвавшие катастрофические цунами, произошли лишь дважды – в 1737 и 1952 г.г.

В число проблем предсказания будущих цунами входит вопрос о территориальном охвате волной угрожаемых районов, её высоты и силы удара. Прогнозировать площадь, которую могут опустошить будущие цунами, в первую очередь, можно по следам цунами, происходившим в прошлом. Однако эти данные не являются решающими, т.к. формы берегов и подводной топографии будут определять основные черты каждого цунами, которое может случиться в районе, в зависимости от многих причин: направления волны, расстояния от области зарождения цунами и др. условий его движения. Эффект будущих волн цунами решается уравнением с множеством неизвестных, которое не может быть выведено с достаточной точностью.
Поэтому производятся экспериментальные исследования распространения волн методом моделирования. Естественно, что каждая модель, воспроизводящая цунами, искажает явление, т.к. невозможно моделировать такую волну, которая была бы по длине почти в 20 тысяч раз более её высоты. При этом каждая модель решает по-своему все задачи, в зависимости от особенностей движения каждой волны. Однако при экспериментах на искажённых по отношению к натуре моделях движение волн оказывалось сходным с движением волн, возникавших при прошлых цунами. Поэтому модельные исследования цунами всё чаще применяются и дают вполне удовлетворительные результаты.

Точно также производилось моделирование возможного цунами на бетонной модели Второго Курильского пролива с воспроизведением подводного рельефа и берегов. На модели прослеживались вертикальные колебания уровня воды в различных пунктах побережья пролива. Было проделано четыре варианта наблюдений при одном луче волнения (волны шли в пролив с юга) и шесть вариантов наблюдений при другом луче волнения (волны шли с юго-востока). Второй вариант рассматривался более подробно, т.к. при цунами 1952 г. волны входили в пролив с юго-востока. Экспериментальные данные относительных возвышений уровня волн у мысов сходны с относительными уровнями волн в природе, а данные о скорости распространения волн хорошо совпадают с вычисленными скоростями.

Краткосрочный прогноз цунами. Помимо долгосрочных структурно-геологических прогнозов землетрясений и цунами в настоящее время разработано краткосрочное прогнозирование, заключающееся в попытках предсказания землетрясений за несколько месяцев, дней и часов. Для этого в районах частых землетрясений ведутся длительные наблюдения по изучению повторяемости циклов.
Также представляет интерес исследования по искусственному дроблению крупных землетрясений в серию мелких. Для этой цели в участках земной коры, где по теоретическим расчётам накопились крупные напряжения, бурятся скважины, в которые закачивается вода, вызывающая серию мелких сотрясений, на которые расходуется энергия, накапливающаяся для крупного сейсмического толчка.

Краткосрочные предсказания землетрясений также производятся по содержанию гелия и радона в термальных водах. В некоторых случаях такие предсказания оправдываются, правда. Скорее как явления, сопровождающие землетрясения, чем прогнозные. Гелиево-родоновый метод прогнозирования землетрясений даже запатентован, что свидетельствует о перспективности в этом направлении. Трудности заключаются в том, что об успешности предсказания сейсмологи узнают после того как землетрясение сбылось, чем аннулируется практическая роль прогноза. К сожалению, цунами нельзя предсказать до землетрясения, вызвавшего “волну в гавани” (русская транскрипция названия цунами). В связи с этим речь может идти лишь о краткосрочном прогнозе, который требует следующих данных: 1 – координаты эпицентра землетрясения; 2 – время совершения землетрясения; 3 – определение механизма очага землетрясения (необходимо установить, произошло ли быстрое смещение по разломам на дне океана?); 4 – необходимо знать время пробега цунами до побережья; 5 – необходимо знать вероятную высоту цунами и предполагаемую деятельность заплеска волн. На основании этих сведений могут быть сделаны рекомендации по поводу эвакуации жителей прибрежных населённых пунктов на возвышенные места. О прогнозном строительстве следует сказать, что не следует строить никаких сооружений в прибрежной полосе, подверженной опасности цунами. На побережье океана живут многие миллионы людей, для которых эти берега являются родиной, и они не желают её покидать, даже под угрозой любых стихийных бедствий. Кроме того, поскольку численность населения Земли всё возрастает, то это делает необходимым заселение новых территорий, в т.ч. и подверженных опасности землетрясений и цунами.

Принципы цунами-районирования территории, занятой Парамуширской ВГС.
Наряду с опасностью землетрясений производится районирование территорий, подверженных угрозе цунами. Цунами–районирование показывает степень угрозы цунами для различных пунктов океанического побережья и рекомендует застройку этих территорий в соответствии с наименьшей опасностью. Установлено, что главное значение для распространения и высоты цунами играет роль рельеф дна и побережья. Поэтому цунами-районирование основывается на геоморфологических исследованиях. При этом роль рельефа определяется в зависимости от направления движения цунами от эпицентра к берегу и от расстояния между ними.

Берега разделяются в зависимости от поведения волн, проникающих на сушу, на три типа:
1 – широкие низменности и обширные косы в вершинах открытых бухт и заливов, сложенные наносными террасовыми отложениями (здесь трудно выбрать площадки, пригодные для строительства. Цунами смывает не только сооружения, но и наносные грунты фундамента. Возвышенности для спасения населения находятся слишком далеко);
2 – террасированные формы рельефа, спускающиеся к берегу до высоты 10-15 м (удобны для строительства, но опасны на низких высотах, близ уровня моря, куда волны могут проникать на расстоянии до полукилометра);
3 – скалистые бухты с высокими берегами (врезанные в сушу фиорды), различаются по типам водного бассейна тип “а” – залив, широкий в устье и резко сужающийся к вершине, представляет большую опасность для любого строительства, и тип “б” – залив, имеющий узкий скалистый вход, но за которым находится обширная изометрической формы бухта, похожая на Авачинскую, менее опасен для размещения населённых пунктов, т.к. волна, разбиваясь в узком входе в бухту о скалистые берега, затем разливается по широкому пространству и быстро теряет высоту и энергию.

А. Историческое событие – цунами 4 – 5 ноября 1952 г.
Землетрясение и цунами 4-5 ноября 1952 г по силе и принесённому ущербу служат эталоном для сравнения с возможными здесь и будущем катастрофами, случающимися чрезвычайно редко. Землетрясению предшествовало усиление сейсмической активности в северо-западной части Тихого океана. 4 марта 1952 г. произошло сильное землетрясение, вызвавшее цунами у восточного побережья острова Хоккайдо. К июлю 1952 г. землетрясение переместилось на север – к восточному побережью средней Камчатки. Слабые толчки происходили в районе Алеутских островов.
Северная часть Курильской впадины, где в 1923 и 1936 гг. произошли землетрясения, сопровождающиеся цунами, сохраняла покой. Для района землетрясения 1952 г. характерны следующие особенности:
1 – отсутствие сильных землетрясений на протяжении многих лет;
2 – смещение повторных толчков по направлению к берегам Камчатки, т.е. от западного края Курило-Камчатской впадины к континентальному склону;
3– наиболее частое расположение повторных толчков у южной оконечности Камчатки и мыса Шипунского.
Глубина очага землетрясения 4-5 ноября 1952 г. составляла около 50 км, с эпицентром в 150 км к востоку от южного побережья Камчатки. Цунами, сопровождавшее землетрясение, распространилось более чем на 700 км вдоль восточного побережья Камчатки и Курильских островов. Цунами достигало наибольшей силы на побережьях северной части Курильских островов и северной Камчатки.

Для расположения эпицентров повторных толчков землетрясения характерно постепенное уменьшение числа повторных толчков в течение нескольких месяцев после землетрясения (от 200 толчков в первые сутки до 3-4 толчков по истечению нескольких месяцев).
Смещение эпицентров повторных толчков отмечалось в направлении берегов Камчатки, т.е. от западного края Курило-Камчатской глубоководной впадины к континентальному склону, и наиболее частое расположение эпицентров повторных толчков наблюдалось у мыса Шипунского и у южной оконечности Камчатки. При этом характерно отсутствие на протяжении многих лет сильных землетрясений в этом районе
Вследствие влияния мысов, выступающих на восточном побережье Камчатки, цунами распространилось на север менее далеко, чем на юг, и не достигло Усть-Камчатска. Также цунами не достигло западных берегов Камчатки и Курильских островов и других частей Охотского моря, т.к., проходя проливы между Курильскими островами, потеряло свою силу.

Б. Задачи цунами-районирования. При конкретных задачах цунами-районирования важно учитывать топографическое строение побережья: конфигурации берегов, глубины на подходах к ним, рельеф выходящих к морю речных долин. Также очень важен подводный и надводный рельефы береговой полосы, разнообразие формы мысов, заливов. Изменение глубин, неровности дна, выступы полуостровов, заливы вызывают преломление, отражение, сложение и другие перестраивающие волну, изменяющие волновой фронт, высоту гребня, направление и скорость волны, накатывающей на берег. Чем больше изрезан прибрежный рельеф, тем разнообразнее изменение в направлении волновых лучей и высоте их гребней (рис. 3).



Рис. 3. Высота всплеска цунами 5 ноября 1952 года в различных районах Камчатки
и Курильских островов.



Защитные сооружения, предохраняющие от цунами, воздвигаются в зависимости от районирования побережья. При подходе к берегу цунами обладает такой мощной энергией, что от её удара, имеющего фронтальное направление, разрушаются любые портовые сооружения-молы, причальные стенки, здания. Величина удара цунами ослабляется в случае, если волна подходит к берегу под углом: - чем более острый угол, тем больше ослабляется удар. Также ослабляется мощность натиска волны в том случае, если портовые сооружения находятся под защитой полуостровов или скалистых мысов. Принимая во внимание различные формы бухт и заливов, предпочтение для строительства портовых сооружений надо отдавать не воронкообразным бухтам, а бухтам с узким входом и большой акваторией. При отсутствии отгораживающих от океана рифов и отмелей для защиты порта сооружаются волноломы, поглощающие часть энергии волны. Рекомендуется расположение волноломов под углом к предполагаемой волне. Посёлки, расположенные под защитой песчаных кос, служащих препятствием для цунами, во многих случаях могут уцелеть при катастрофе, хотя и не полностью. Дополнительно, между волноломами и песчаными косами, в береговой полосе высаживаются полосы леса и кустарника, частично сдерживающие напор волны, а также препятствующие смыву в море сорванных с фундаментов деревянных домов и других сооружений.

Следует учитывать, что только мощная полоса континентального шельфа способна удержать волну от сокрушительного удара; узкая полоса, сопровождающаяся значительными океаническими глубинами, не в состоянии препятствовать мощным волнам, которые, поднявшись на больших глубинах, преодолевает косу и обрушатся на берег.
Надо подчеркнуть, что расстояние эпицентра землетрясения оказывает влияние на высоты волн, приходящих от отдалённых районов, но главное значение у близлежащих берегов играет геоморфологическое строение.
Наибольшие высоты цунами имеют у высоких обрывистых берегов и в вершинах бухт, где, как правило, характерны большие глубины.
Низменные участки побережья, долины рек, песчаные отмели и косы находятся под угрозой волн цунами, достигающих высот 10-15 метров, и это следует учитывать при строительстве.

Рассмотрим условия геоморфологического строения района намечаемых работ – острова Парамушира - одного из крупнейших островов Курильской гряды, протяжённостью 100 км, второго в гряде от Камчатки. Остров тянется с юго-запада на северо-восток, его отдельные вулканические вершины достигают высот до 1800 м. Охотское побережье более высокое, чем тихоокеанское, сложено скалистыми склонами вулканов, круто обрывающихся к берегу моря. Тихоокеанский берег положе и ниже охотского, и его подводный береговой склон значительно более пологий, чем Охотский. Вдоль подножия берегового склона более чем на два км от берега простираются подводные рифы, возвышающиеся среди песчанной и каменистой равнины шельфа. Южная оконечность острова –мыс Васильева - является песчаной намывной косой, тянущейся от высокого коренного берега, сложенного вулканическими породами.

Подводный береговой склон мыса Васильева сравнительно пологий у Тихоокеанского побережья, сложен потоками наносов, образует к югу от него широкий выступ дна. Широкий берег без крупных бухт и мысов способствует спокойному разливу волны вдоль береговой линии, высотой до 6 метров, наименьшей для всего острова.

Севернее мыса Васильева тихоокеанское побережье острова сложено возвышенными склонами вулканического хребта Карпинского.
Далее к северу береговая черта, окаймлённая скалистыми рифами, изгибается к востоку, образуя широкий залив, в который впадает реку Тухарка. Западнее её лежит небольшая бухта Китовая, вдающаяся в сушу на 1 км скалистыми берегами. Бухта имеет угольную форму и ограничена сходящимися скалистыми берегами, обусловившими наивысшую на всём побережье высоту цунами до 20 м. На правом берегу залива высота цунами не превышала 7 м благодаря продольному (не фронтальному) направлению волны. Вследствие этого был сильно разрушен длинный мол, оказавшийся расчленённым на отдельные блоки. От мыса Океанского берег плавным изгибом в северо-восточном направлении достигает мыса Арахата-Саки, слева ограничивающим второй Курильский пролив, ведущий к г. Северо-Курильску. Шельфовое мелководье достигает здесь 35 км шириной. Очертание пролива образует треугольник с вершиной, расположенной между г. Северо-Курильском и посёлком Байково на о-ве Шумшу. Берега пролива, находятся на расстоянии полутора километров друг от друга, а узкий пролив между ними вытягивается на север. Вдоль берегов пролива лежат песчаные отмели, и низменная суша местами прерывается мысами. Тот же облик имеет и побережье о-ва Шумшу. У мыса Озерного, севернее Северо-Курильска, расположен рыбоконсервный завод и туковый завод, смытые волной, высотой около 7 м.

В районе мыса Кабута-Яма волна достигала уже 10 м. Фронт волны был направлен на южный берег мыса, благодаря чему цунами испытало сильный подъём. Севернее мыса Кабуто-яма находится расширение пролива – бухта Кисивобара, на берегах которой был расположен г. Северо-Курильск. Подъём волны в бухте, вызванный расположенным далее к северу сужением пролива, вызвал разрушение города, от которого уцелело лишь несколько домов, стоящих на древних береговых валах высотой 5-10 м. Отвесные обрывы Аэродромного плато далее отклонили волны к востоку, к пос. Байково на о-ве Шумшу, где подъём волны достигал 6 м. Наибольшей высоты волна достигала у Аэродромного плато, где пролив сужен более всего. Здесь он имеет сечение в форме желоба и его сужение к северу послужило причиной нарастания высоты волны.

В. Землетрясение и цунами 1952 г. на о-ве Парамушир. Землетрясение, вызвавшее цунами, произошло у юго-восточных берегов Камчатки и было сильнейшим для Курило-Камчатского района за период примерно около трёхсот лет летописной истории Камчатки. Американское военное командование оповестило жителей тихоокеанского побережья о сроках, в течение которых цунами достигнет различных районов. Эта телеграмма, отправленная открытым текстом, была засекречена, и командующий Тихоокеанским флотом адмирал Холостяков, получив разрешение у члена Военного совета, показал её представителю Ан СССР Святловскому А.Е. оповещение жителей побережья никто не предусмотрел. Американское оповещение о сроках, в течение которых цунами достигнет различных районов тихоокеанского побережья, было дано на основе определения положения эпицентра землетрясения, явившегося причиной цунами. Цунами, пересекающее Тихий океан, распространяется со средней скоростью 750-850 км в час. Однако по мере уменьшения глубин океана скорость цунами уменьшается до 300-400 км в час. Именно с такой скоростью цунами достигло побережья Северо-Курильска на о-ве Парамушир. Число минут, в течение которых продольная сейсмическая волна совершает пробег от эпицентра землетрясения до побережья, соответствует числу часов, за которые этот путь проходит цунами. Расхождение фактических скоростей цунами с рассчитанными обычно незначительно и составило 1,5-2%. Скорость распространения цунами, с длиной волны 100-300 км, определяется по формуле С=360 Н. км/час, где Н – средняя глубина океана. Таким образом, волна достигла Курильских островов со скоростью около 480 км/час, а Тихий океан она пересекла со средней скоростью 720 км/час.

Ночью, с 4 на 5 ноября жители посёлков, расположенных на восточном берегу северных Курильских островов и южной Камчатки, около 4 час. Утра по местному времени, были разбужены 7-бальным землетрясением. Проснувшись от сильных толчков, люди выскакивали из домов полуодетые. Домашних животных охватил страх. Трещали стены домов, разрушались печи и обваливались печные трубы. В домах с полок сыпалась посуда, раскачивались висячие лампы. После прекращения толчков, продолжавшихся несколько минут, холод загнал людей обратно в дома. Многие из них, поселившиеся на Курилах после 1945 г., не имели представления о цунами и не знали, что главная опасность-цунами - ещё впереди и землетрясение явилось предупреждением о нём. Цунами достигло побережья Камчатки и Курильских островов через 20-40 минут после землетрясения. Когда люди немного успокоились и легли спать. Ранее всего волна хлынула на побережье юго-восточной Камчатки, расположенное наиболее близко очагу землетрясения. Несколькими минутами позднее цунами достигло Курильских островов. Сильнее всего пострадали посёлки восточного побережья Камчатки и Курильских островов. Главной жертвой катастрофы оказался г. Северо-Курильск, расположенный на берегу Второго Курильского пролива (рис.4).


Рис.4. Расположение населённых пунктов,пострадавших от цунами во Втором Курильском проливе
в ночь с 4 на 5 ноября 1952 года
1 – зона, охваченная волной цунами;
2 - береговой вал;
3 – высоты, в м;
4 – глубина, в м.


Катастрофическое разрушение г.Северо-Курильска в значительной степени определилось особенностями подводной топографии Второго Курильского пролива и конфигурацией его берегов. Побережье пролива относится к формам рельефа, наиболее подверженного угрозе цунами вследствие воронкообразной формы, причём, в наиболее узкой части этой воронки расположен г. Северо-Курильск.
Волны цунами, теснимые берегами пролива, двигались на северо-запад, входя вначале в широкую часть пролива. Далее, к северо-западу, по мере сужения пролива, они обрушивались на берега с нарастающей силой. Берега Второго Курильского пролива здесь низменны, имеют извилистое очертание. У их поворотов были расположены строения порта Северо-Курильска.

Городская территория образована низменностью, постепенно возвышающейся к склонам гор. Низменность, высотою над уровнем моря 1-5 м, окаймляется террасовидными возвышенностями, лежащими у склонов гор, окружающих город. Низменность пересекается речкой, впадающей в залив. На террасовидных берегах речки, на высотах 10-20 м, расположены окраинные дома Северо-Курильска.
Территория города с юго-востока ограничена скалистым мысом, оканчивающемся у пролива возвышенностью, у подножия которой расположен порт. За территорией порта, в 200-300 м от берега, к мысу примыкает древний береговой песчаный вал протяжённостью в несколько сот метров, на склонах которого размещались склады и служебные постройки. Позади берегового вала, южнее города, низменность частично заболочена и не застроена. С юга эта низменность окаймлена террасой, причленённой к склонам гор. Центральные улицы города были расположены вдоль берега бухты вплоть до стадиона, в районе которого были размещены административные здания. У берега пролива к северу от города, возвышались консервный и туковый заводы, за территорией которых, к северу начинаются возвышенности.

На террасах и склонах гор, окаймляющих низменную территорию города, располагалось много построек, частично затем разрушенных цунами.
В самом Северо-Курильске повреждения вследствие землетрясения были незначительными, как и на всём побережье Камчатки и Курильских островов.
Цунами накатилось через 40-45 минут после землетрясения и прежде всего разрушило причал и портовые сооружения. Волна размыла береговые валы, вызвав оползание причальных стенок и баков для горючего.
Приближение цунами к г. Северо-Курильску сопровождалось грохотом, подобным канонаде. На окраине посёлка поднялась тревога, забили в пожарные колокола. Уже через несколько секунд на город обрушилась огромная волна, имевшая наибольшую высоту вдоль долины речки в центральной части города. Отхлынув через несколько минут, унося с собой обломки разрушений, волна обнажила дно пролива на несколько метров в сторону океана. Наступило затишье…..Прошло 15-20 минут и на город накатилась вторая волна, достигавшая высоты в десяток метров. Эта самая разрушительная волна пронеслась вдоль долины речки, смывая всё на своём пути и оставляя лишь цементные фундаменты домов. Пройдя через город, волна достигла склонов окружающих гор и начала скатываться обратно в котловину, расположенную ближе к центру города. Здесь образовался огромный водоворот, в котором с большой скоростью вращались обломки разрушений и мелкие суда. В этом водовороте в течение нескольких минут погибло множество людей.
Волна, откатываясь, ударила с тыла в береговой вал перед портовой территорией, на которой сохранилось несколько домов и материальный склад Курилторга, и в обход горы прорвалась в Курильский пролив. На берегу у горы Маячной (Дунькин пуп) нагромоздилась груда обломков, и к склону горы “причалило” несколько домов.

Через несколько минут после ухода второй волны на побережье накатилась третья волна, значительно более слабая, которая вынесла на берег много обломков. До 9 час. Дня наблюдались сильные колебания уровня океана, слабея, продолжавшиеся в течение всего дня, - 5 ноября. В результате прохождения волны в проливе в течение дня проходило образование волн-сулое (стоячая вода) из вертикальных всплесков, возникающих вследствие течений идущих навстречу друг другу из Тихого океана и Охотского моря.
Вся основная часть города была разрушена, сохранилось лишь несколько домов, главным образом, в западной части города на высотах более 10 метров. В низине, которую занимал центр города, сохранились лишь цементные стены домика радиостанции, крыша и двери с которой были сорваны. Мосты и булыжный настил дорого были сорваны, сохранилась лишь стелла-памятник и ворота стадиона. Весь причальный фронт рыбного порта, кроме оградительных сооружений и погрузочной площадки, оказался разрушен. Частично сохранилась бетонная спусковая дорожка. Стенки пирса в ковше проломлены в двух местах и опрокинуты в сторону пролива. Уходящие в океан волны несли обломки домов, баржи, катера, которые, ударяясь в пирс, способствовали его разрушению. Погрузочная площадка ковша оказалась покрытой обломками домов, бочками, автомашинами. Бетономешалка была переброшена волной через погрузочную площадку и, зацепившись за стенку пирса, не была сброшена в пролив. Станки из портовых ремонтных мастерских были вырваны с их основаниями и разбросаны по территории порта. 800- тонный бак с горючим перекосился вследствие вымывания из-под него песчаного основания.

Консервный и туковый заводы разрушены и сохранились лишь несколько построек в северной части территории. Плавучие средства рыбного порта, вытащенные на берег и стоявшие на причалах, были заброшены на берег на сотни метров и сильно повреждены. Большую самоходную баржу цунами забросило на км вверх по долине реки. Катера, стоявшие в ковше, при отступлении первой волны выбросило через стенку пирса в пролив. Дома, стоящие на береговых валах в западной части портовой территории, сохранились, получив частично повреждения. Здесь же уцелел склад, защищённый штабелями.

Служба предупреждения цунами. В странах тихоокеанского побережья, где имеется потенциальная опасность возникновения землетрясений и цунами, служба предупреждения цунами организована в США, СССР (Россия) и в Японии. Эти службы ведут комплексное наблюдение за геофизическими явлениями, в том числе сейсмологическими и мореграфическими, с целью оповещения о цунами. В России служба предупреждения цунами была организована после землетрясения и цунами 1952 г. у юго-восточных берегов Камчатки, разрушивших Северо-Курильск на о-ве Парамушир. Для прогнозирования цунами по сейсмологическим данным разработаны методы определения по записям одной станции положения эпицентра землетрясения, его магнитуду, а также механизм и глубину очага. Издан атлас для расчёта времени добегания и возможных высот волн цунами.

На основе этих данных Гидрометеослужба должна своевременно оповещать население об опасности цунами. В тех случаях, когда эпицентры землетрясений, порождающих цунами, расположены в глубоководных впадинах вблизи берегов, цунами достигает побережья в течение 30-40 минут. Служба предупреждения за такой короткий срок не успеет передать тревогу. Поэтому жители прибрежных посёлков должны руководствоваться “Памяткой для населения тихоокеанского побережья СССР”. В соответствии с ней сильное землетрясение, способное вызвать цунами, следует считать предупреждением об опасности, после которого необходимо быстро покинуть низменное побережье и подняться на окружающие возвышенности.» (Святловский А.Е. – Глава в отчёте по теме НИОКР « Геолого – гидротермическая характеристика Парамуширской высокотемпературной системы» РАО Газпром).

 


webmaster@kscnet.ru
Copyright © 2006 ИВиС ДВО РАН
Последнее обновление: 01.03.2021