Связь параметров очага цунами с характеристиками землетрясения (1104798)
Текст из файла
На правах рукописиБольшакова Анна ВладимировнаСВЯЗЬ ПАРАМЕТРОВ ОЧАГА ЦУНАМИС ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯСпециальность 25.00.29 – Физика атмосферы и гидросферыАвторефератдиссертации на соискание ученой степеникандидата физико-математических наукМосква – 2013Работа выполнена на кафедре физики моря и вод суши физического факультетаФедерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшегопрофессионального образования «Московский государственный университет имениМ.В.
Ломоносова».Научный руководитель:доктор физико-математических наукпрофессор Носов Михаил АлександровичФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшегопрофессионального образования «Московский государственный университетимени М.В. Ломоносова»Официальные оппоненты:доктор физико-математических наукпрофессор Жмур Владимир ВладимировичФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшегопрофессионального образования «Московский физико-технический институт(государственный университет)»,заведующий кафедрой термогидромеханики океана;кандидат физико-математических наукЧирков Евгений БорисовичФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физикиЗемли им.
О.Ю. Шмидта Российской академии наук,старший научный сотрудник.Ведущая организация:Федеральное государственное бюджетное учреждениеокеанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук.наукиИнститутЗащита состоится 17 октября 2013 г. В 16 : 00 на заседании Диссертационного СоветаД.501.001.63 по геофизике при Московском государственном университете имениМ.В.
Ломоносова по адресу: 119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, дом 1, строение 2,МГУ имени М.В. Ломоносова, физический факультет, аудитория ЮФА.С диссертацией можно ознакомиться в Отделе диссертаций Научной библиотеки МГУимени М.В. Ломоносова (Ломоносовский просп., д.27).Автореферат разослан ____ сентября 2013 г.Ученый секретарь Диссертационного Советакандидат физико-математических наук, доцент2В.Б. СмирновОбщая характеристика работыАктуальность темы. За последнее десятилетие произошли 13 крупных цунами,которые унесли жизни около 250 000 человек. Несмотря на то, что к настоящему моментунакопились обширные знания о физической природе волн цунами, разработаныматематические модели явления и технологии прогноза, катастрофические последствияцунами последнего десятилетия, и особенно крупнейших событий в Индонезии 26.12.2004и в Японии 11.03.2011, показали, что проблема цунами все еще далека от разрешения.Изучение всего комплекса прикладных и фундаментальных задач, связанных с этимопасным природным явлением, в конечном счете, направлено на снижение рисковцунами, и, следовательно, является актуальным и практически значимым.Основной механизм генерации цунами связан с деформациями дна, которыесопровождают сильные подводные землетрясения.
Деформации дна в значительнойстепени зависят не только от магнитуды, но и от механизма очага землетрясения и егоглубины. Поэтому далеко на каждое, даже сильное, землетрясение способно вызватьразрушительные волны цунами. Следовательно, выявление связей характеристикземлетрясения с параметрами очага цунами является важным аспектом изучения этогоопасного природного явления.В настоящее время оперативный прогноз цунами базируется на магнитудногеографическом критерии. Тревога цунами объявляется в любом случае прификсировании факта возникновения землетрясения в заранее определенном районе океанаили моря (цунамигенная зона) с магнитудой выше принятой пороговой.
Так, например,для Курило-Камчатского региона России (Курило-Камчатская впадина, Охотское иЯпонское моря) величина пороговой магнитуды составляет Мw=7. Такой порядокпринятия решения об объявлении тревоги цунами позволяет получить достаточную длябольшинства регионов заблаговременность, но приводит к большому количеству ложныхтревог из-за недостаточно четкого критерия цунамигенности землетрясения. Примеромобъявления ложной тревоги может служить недавнее землетрясения в Охотском море(24.05.2013, Мw=8.3 USGS), когда, в соответствии с регламентом информационнообрабатывающего центра «Южно-Сахалинск» Сахалинского филиала геофизическойслужбы РАН, была объявлена тревога цунами по охотоморскому побережью Сахалина иКурильских островов [rtws.ru].
Позднее был объявлен отбой тревоги цунами в связи сглубоким расположением гипоцентра. Второй яркий пример – землетрясение вблизи о-ваСуматра 11.04.2012, Мw=8.6 (USGS). Несмотря на значительную магнитудунезначительную глубину (22.9 км), это землетрясение вызвало волны цунами неопаснойамплитуды. Эти события ещѐ раз убедительно демонстрируют, что одной из важнейшихпроблем в системах предупреждения о цунами является четкое и достоверноеопределение цунамигенности подводного землетрясения.В последнее время наметился существенный прогресс в изучении цунами. Этотпрогресс обязан, во-первых, развитию существующих и установке новых измерительныхсистем (DART, JAMSTEC/DONET, NEPTUNE и др.), которые позволяют регистрироватьволны с высокой точностью не только на побережье, но и в открытом океане, в том численепосредственно в очаге цунами.
Во-вторых, в последние годы появилась возможностьдостаточно точно восстанавливать пространственную структуру очага землетрясения(USGS − Геологическая служба США, Caltech − Калифорнийский институт технологий,3UCSB − Университет Санта-Барбары и др.), по которой можно рассчитать остаточную(косейсмическую) деформацию дна в очаге цунами [Okada, 1985], являющуюся основнойпричиной формирования волн. Сопоставление измеренных в открытом океане ирасчетных волновых форм, полученных на основе структуры очага землетрясения,показывает, что очаг цунами восстанавливается достаточно достоверно. К настоящемувремени информация о структуре подвижки доступна по нескольким десяткам подводныхземлетрясений, что обеспечивает возможность анализа особенностей реальных очаговцунами на достаточно представительном массиве данных.Основной количественной характеристикой силы проявления цунами на побережьеявляется его интенсивность.
В мировой практике наибольшее распространение получилашкала интенсивности Соловьева-Имамуры (HTDB/WLD-Historical Tsunami Database forthe World Ocean, NOAA/WDC Tsunami Event Database). Связь между интенсивностьюцунами и магнитудой землетрясения, представляющая первостепенный интерес длясистемы предупреждения о цунами, исследовалась многими авторами. Главнойособенностью этой связи является колоссальный разброс данных.
При одной и той жемагнитуде амплитуда волн может отличаться в десятки раз. Этот факт еще разподтверждает сложность и неоднозначность связи между цунами и землетрясением. Всвязи с этим, для точного прогноза цунами, недостаточно основываться на магнитудногеографическом критерии. Необходимо выявление иных надежных и независимыхкритериев цунамигенности произошедшего подводного землетрясения.Цели и задачи диссертации. Основными целями диссертационной работы былоизучение связей между параметрами очага цунами и характеристиками землетрясения, атакже выявление такого параметра очага цунами, который наилучшим образом можетхарактеризовать степень цунамигенности землетрясения.
Исходя из основных целей,поставлены следующие задачи:1. Проанализировать гидродинамическую задачу о генерации цунами землетрясением ина основе данных прямых измерений в очаге оценить вклад гидроакустических инелинейных эффектов в волну цунами.2. Для модели равномерного распределения подвижки вдоль прямоугольной площадкиразрыва выявить связи параметров очага цунами с моментной магнитудой и глубинойземлетрясения.
На основе полученных связей оценить экстремальные характеристикиволн цунами и сопутствующих гидродинамических явлений.3. На основе данных о структуре подвижки в очагах реальных подводных землетрясенийи о топографии дна Мирового океана рассчитать параметры очагов цунами исопоставить их с теоретическими значениями, полученными для модели равномерногораспределения подвижки вдоль прямоугольной площадки разрыва.4. Проанализировать связь параметров реальных очагов цунами с моментной магнитудойземлетрясения.
Оценить относительный вклад горизонтальных и вертикальныхкомпонент деформации дна в генерацию цунами.5. Проанализировать зависимости между интенсивностью цунами по шкале СоловьеваИмамуры и параметрами реальных очагов цунами. Выявить параметр очага цунами,который наилучшим образом характеризует цунамигенность землетрясения.4Научная новизна1. Впервые по данным прямых измерений в очаге цунами показано, что процессгенерации цунами землетрясением может быть описан в рамках модели несжимаемойжидкости, а гидроакустические эффекты, сопровождающие генерацию цунами,существуют независимо от гравитационных волн и не оказывают влияния на высотузаплеска на побережье.2.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
