Генерация цунами во вращающемся океане

Нурисламова Г.Н., Носов М.А.

Аннотация


Процесс генерации цунами деформациями дна конечной продолжительности в безграничном вращающемся океане постоянной глубины рассматривается в рамках линейной теории длинных волн. Задача сводится к набору неоднородных уравнений Клейна-Гордона, которые записываются относительно смещения свободной поверхности, потенциала скорости течения или функции тока. Для случая осесимметричной деформации дна проводится анализ эволюции смещения свободной поверхности и поля скорости горизонтального течения. Установлено, что вращение Земли приводит к незначительному ослаблению волн цунами. Физические причины этого ослабления состоят в связывании части энергии источника в геострофическом вихре и дисперсии, которой подвержены длинные волны во вращающемся океане.


Ключевые слова


генерация цунами; деформация дна; вращение Земли; длинные волны

Полный текст:

PDF

Литература


Гусяков В.К. Сильнейшие цунами мирового океана и проблема безопасности морских побережий // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2014. Т. 50. №. 5. С. 496−507.

Доценко С.Ф. Эффекты вращения Земли при генерации цунами подводными землетрясениями // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1999. Т. 35. № 5. С. 706–714.

Доценко С.Ф., Шокин Ю.И. Генерация вихрей в непрерывно стратифицированной вращающейся жидкости при смещениях участка дна бассейна // Вычислительные технологии. 2001. Т. 6. № 1. C. 13–22.

Ингель Л.Х. Вихревой «след» землетрясения в море // ДАН. 1998. Т. 362. № 4. С. 548–549.

Носов М.А., Мошенцева А.В., Левин Б.В. Остаточные гидродинамические поля вблизи очага цунами // ДАН. 2011. Т. 438. № 5. С. 694–698.

Носов М.А., Нурисламова Г.Н. Потенциальный и вихревой следы цунамигенного землетрясения в океане // Вестник Московского университета. Серия 3: Физика, астрономия. 2012. № 5. С. 44–48.

Носов М.А., Нурисламова Г.Н. Следы цунамигенного землетрясения во вращающемся стратифицированном океане // Вестник Московского университета. Серия 3: Физика, астрономия. 2013. № 6. С. 54–59.

Носов М.А., Нурисламова Г.Н., Мошенцева А.В., Колесов С.В. Остаточные гидродинами-ческие поля при генерации цунами землетрясением // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2014. Т. 50. № 5. С. 591–603.

Нурисламова Г.Н., Носов М.А. Горизонтальные движения водного слоя при прохождении волн цунами по данным густой сети глубоководных станций уровня моря // Вестник Московского университета. Серия 3: Физика, астрономия. 2016. № 5. С. 50–55.

Пелиновский Е.Н. Гидродинамика волн цунами. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 1996. 276 с.

Полянин А.Д. Справочник по линейным уравнениям математической физики. М.: Физматлит, 2001. 576 с.

Рабинович А.Б. Наблюдения цунами в открытом океане // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2014. Т. 50. №. 5. С. 508.

Bryant E. Tsunami. The Underrated Hazard, Third Edition. Switzerland: Springer International Publishing, 2014. 222 p.

Dao M.H., Tkalich P. Tsunami propagation modeling — a sensitivity study // Natural Hazards and Earth System Science. 2007. V. 7. № 6. P. 741–754.

Dijkstra H.A. Dynamical oceanography. Berlin Heidelberg: Springer Science & Business Media, 2008. 407 p.

Gill A.E. Atmosphere-ocean dynamics. New York, London, Paris: Academic Press, 1982.

Grimshaw R.H.J., Ostrovsky L.A., Shrira V.I., Stepanyants Y.A. Long nonlinear surface and internal gravity waves in a rotating ocean // Surveys in Geophysics. 1998.V. 19. № 4. P. 289–338.

Kirby J.T., Shi F., Tehranirad B. et al. Dispersive tsunami waves in the ocean: Model equations and sensitivity to dispersion and Coriolis effects // Ocean Modelling. 2013. V. 62. P. 39–55.

Kowalik Z., Knight W., Logan T., Whitmore P. Numerical modeling of the global tsunami: Indonesian tsunami of 26 December 2004 // Science of Tsunami Hazards. 2005. V. 23. № 1. P. 40–56.

Levin B.W., Nosov M.A. Physics of Tsunamis, Second Edition. — Springer International Publishing AG Switzerland, 2016. 388 p.

Løvholt F., Pedersen G., Gisler G. Oceanic propagation of a potential tsunami from the La Palma Island // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2008. V. 113. C09026.

Nosov M.A., Moshenceva A.V., Kolesov S.V. Horizontal motions of water in the vicinity of a tsunami source // Pure and Applied Geophysics. 2013. V. 170. Iss. 9–10. P. 1647–1660.

Okal E.A., MacAyeal D.R. Seismic recording on drifting icebergs: Catching seismic waves, tsunamis and storms from Sumatra and elsewhere // Seismol. Res. Letts. 2006. V. 77. P. 659–671.

Watada S., Kusumoto S., Satake K. Traveltime delay and initial phase reversal of distant tsunamis coupled with the self-gravitating elastic Earth // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2014. V. 119. № 5. P. 4287–4310.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.



© Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
© Редакция журнала «Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле»