Czym są tsunami i jak powstają

Większość fal powstaje z powodu wiatrów lub pływów morskich, ale tsunami mają zupełnie inną przyczynę. Tsunami jest najczęściej tworzone przez trzęsienie ziemi, ale może być również tworzone przez podwodne osuwisko, erupcję wulkanu lub nawet meteoryt.

Proces jest dość złożony, więc zacznijmy się w niego zagłębiać.

Co to jest tsunami

„Tsunami” to japońskie słowo oznaczające „falę portową”, ale to niewiele mówi o ich naturze, a tsunami nie są ograniczone do portów. Bardziej trafne byłoby określenie „sejsmiczne fale morskie”, które opisywałoby je dokładniej. Jednak tsunami utrwaliło się i dziś wszyscy używają tego określenia. Ludzie czasami odnoszą się do nich jako do „fal pływowych”, ale ten termin jest technicznie niepoprawny i należy go unikać w tym kontekście.

Tsunami są rzeczywiście falami, ale w przeciwieństwie do fal wiatrowych, mają znacznie większą długość fali. Pomyśl trochę o falach – w kontekście fizyki, a nie w kontekście fal morskich. Cechą definiującą każdą falę jest jej długość. Fale wiatrowe mają krótkie fale, które są dobrze widoczne na każdej linii brzegowej. Pojawiają się co kilka sekund, w odstępie kilku metrów – czasem nawet mniej. Ale tsunami ma ogromną długość fali, często dłuższą niż sto kilometrów i dlatego jest tak niebezpieczne (więcej na ten temat nieco później). Tsunami prawie zawsze nie są pojedynczymi falami, ale przychodzą jako fale pociągu.

Jak powstają tsunami – trzęsienia ziemi

Ogromna większość tsunami powstaje w wyniku trzęsień ziemi – konkretnie tsunami tektonicznych. Kiedy dochodzi do trzęsienia ziemi, grunt pod wodą gwałtownie się podnosi i/lub opada, a w wyniku tego ruchu masa wody zostaje przemieszczona i zaczyna się przemieszczać we wszystkich kierunkach. To oznacza początek tsunami.

Przemieszczona woda zaczyna się poruszać jako fala. W tym momencie ma ona bardzo małą amplitudę, ponieważ znajduje się w głębokiej wodzie (trzęsienia ziemi na wybrzeżu rzadko powodują tsunami). Tsunami na otwartych wodach są zwykle krótsze niż 0,3 metra (12 cali).

Jak fala zaczyna przesuwać się w kierunku brzegu, zaczyna zachodzić seria zdarzeń. Po pierwsze, woda staje się coraz płytsza. W rezultacie, wysokość tsunami zaczyna się zwiększać, i może wzrosnąć dramatycznie. Jest to główny powód, dla którego fale te są tak niebezpieczne: Niosą one na sobie ogromne masy wody. Kiedy zbliżają się do linii brzegowej, objętość tsunami pozostaje stała, ale ponieważ woda staje się płytsza, ich wysokość zaczyna rosnąć.

Poniższa symulacja 3D pokazuje, jak przebiega ten proces – zwróć uwagę na cofającą się linię wody przed uderzeniem tsunami. Jest to tzw. wada.

Również płytka woda nieco spowalnia fale i zaczynają się one zbliżać do siebie. W najgłębszych częściach oceanu fale tsunami mogą poruszać się szybciej niż odrzutowiec, z prędkością 970 km/h (600 mph). Oznacza to, że w ciągu zaledwie kilku godzin mogą przemierzyć całe oceany.

Tsunami nie zatrzymują się po uderzeniu w ląd. Duża część ich energii jest rozpraszana i odbijana z powrotem, ale część z niej jest nadal utrzymywana i tsunami będą kontynuować podróż w głąb lądu, aż cała ich energia zniknie. Nie myśl więc, że jeśli jesteś trochę dalej od plaży, to jesteś bezpieczny. W niektórych rzadkich przypadkach fale tsunami mogą również przemieszczać się w górę dolin rzecznych.

Jak powstają fale tsunami – z innych źródeł

W rzadkich przypadkach fale tsunami mogą być również powodowane przez osunięcia ziemi, erupcje wulkanów i meteoryty. We wszystkich przypadkach główna zasada jest taka sama – masa wody jest przemieszczana i w miarę zbliżania się do linii brzegowej zaczyna zwiększać swoją wysokość. Różni się jednak mechanizm wypierania.

Osuwisko

Pod wodą osuwiska są często podobne do wulkanów, które lawinowo wlewają się do morza. Proces ten zachodzi w wyniku trzęsienia ziemi, więc w pewnym sensie, głównym źródłem jest nadal trzęsienie ziemi. Jednak trzęsienia ziemi mogą również jedynie rozluźnić masę lądową, która zaczyna spadać w późniejszym czasie.

Wolkany

Wolkany mogą tworzyć tsunami poprzez dwa mechanizmy. Albo się zapadają, albo wyrzucają materię z taką siłą, że wypiętrzają wodę. W pierwszym przypadku, lądowe wulkany mogą również powodować tsunami, jeśli znajdują się bardzo blisko morza.

Meteoryty

Jeśli kiedykolwiek wrzuciłeś kamyk do wody, widziałeś, że tworzy on fale. Meteoryt działa w całkiem podobny sposób, z tą różnicą, że tworzy ogromne fale. Tego rodzaju tsunami są naprawdę rzadkie, ale w 1958 r. odnotowano przypadek, gdy taka fala powstała w wyniku oberwania się skały w Lituya Bay na Alasce.

Dlaczego tsunami są tak niebezpieczne

Tsunami nie zawsze są kolosalnymi falami, gdy docierają do brzegu. Według USGS, „… większość tsunami nie powoduje gigantycznych fal rozbijających się (jak normalne fale surfingowe na plaży, które zwijają się, gdy zbliżają się do brzegu). Przypominają one raczej bardzo silne i bardzo szybkie pływy morskie (tj. gwałtowny, lokalny wzrost poziomu morza).”

Do tej pory powinieneś mieć już całkiem jasne pojęcie, dlaczego tsunami są tak niebezpieczne. Mogą być bardzo długie (100 kilometrów to rozsądna długość), bardzo wysokie (tsunami w Japonii w 2011 roku mierzyło ponad 10 metrów) i mogą przemieszczać się niezwykle szybko, nie tracąc wiele ze swojej energii. Trzęsienie ziemi daleko w głąb oceanu może wysłać kilka niszczycielskich tsunami setki, a nawet tysiące kilometrów dalej.

2004 tsunami

W 2004 roku trzęsienie ziemi z epicentrum u zachodnich wybrzeży Sumatry w Indonezji uderzyło z magnitudą 9,1-9,3. Płyta indyjska uległa subdukcji przez płytę birmańską i wywołała serię niszczycielskich tsunami, niektóre o wysokości ponad 30 metrów. Tsunami zabiło ponad 230 000 ludzi w 14 krajach, będąc jedną z największych klęsk żywiołowych w historii ludzkości. Jest to tylko jeden z wielu tragicznych przykładów podkreślających siłę tsunami.

Bezpieczeństwo w przypadku tsunami

• Pierwszą rzeczą, jaką należy zrobić, to być poinformowanym.

Ponieważ nauka nie może przewidzieć, kiedy wystąpią trzęsienia ziemi, nie możemy dokładnie określić, kiedy powstanie tsunami. Nie oznacza to jednak, że jesteśmy pozbawieni wiedzy. Z pomocą historycznych zapisów tsunami i numerycznych modeli ich wielkości i prędkości, możemy uzyskać całkiem dobre wyobrażenie o tym, gdzie mogą się one pojawić. Zawsze powinieneś wiedzieć, czy znajdujesz się w strefie zagrożenia tsunami. Szacuje się, że 85% wszystkich tsunami zostało zaobserwowanych na Oceanie Spokojnym w „pierścieniu ognia”, ale inne obszary również mogą być niebezpieczne i jak wspomnieliśmy powyżej, tsunami mogą również przemieszczać się na duże odległości.

• Jeśli poczujesz trzęsienie ziemi w nisko położonym, przybrzeżnym obszarze, zachowaj spokój i oddal się od wybrzeża. Nie wszystkie trzęsienia ziemi powodują tsunami, ale niektóre tak.
• Jeśli widzisz dużą masę wody cofającą się, to jest to wada. To znak ostrzegawczy, że nadchodzi tsunami. Dziesięcioletnia dziewczynka uratowała wiele istnień ludzkich w 2004 roku, ponieważ wiedziała o tym z lekcji geografii.
• Tsunami rzadko są pojedynczymi falami – przychodzą w stadach, więc jeśli jedna uderzy, nie myśl, że jest już „wszystko jasne” – więcej może być w drodze. Trzęsienia ziemi również często mają swoje repliki, które z kolei mogą powodować tsunami.
• Uważaj na ostrzeżenia przed tsunami. Tsunami są szybkie, ale nadal potrzebują trochę czasu, aby się przemieszczać. Więc jeśli wiesz, że w pobliżu jest trzęsienie ziemi, sprawdź prognozę tsunami i zobacz co ona mówi. Pamiętaj również, że małe tsunami na jednej plaży może być dużym tsunami na pobliskiej plaży. Podwodna topografia może odgrywać ogromną rolę.
• Budynki nie stanowią żadnej ochrony przed tsunami. Odejście dalej od plaży jest najlepszą rzeczą, jaką możesz zrobić.
• Jeśli jesteś na łodzi lub statku i zbliża się tsunami, mądrzejszym rozwiązaniem może być przeniesienie statku dalej w głąb oceanu, gdzie tsunami jest mniejsze. Może to być jednak bardzo ryzykowne. Bądź na bieżąco z lokalnym radiem, radiem morskim, radiem pogodowym NOAA lub stacjami telewizyjnymi podczas zagrożenia tsunami.
• Cokolwiek robisz, nie idź celowo na plażę, aby zobaczyć tsunami. Poważnie. Prześcignie cię lub wyprzedzi, a to wcale nie jest bezpieczne.

.