Российские учёные уточнили модель, которая поможет прогнозировать появление новых оползневых цунами и лучше понимать причины прошлых. Исследователи смоделировали оползневые цунами с учётом начального положения оползневой массы. Оказалось, что высота вызываемого цунами зависит от позиции земли перед оползнем и наклона берега. Максимальный набег волны возможен при нахождении оползневой массы на берегу. Результаты исследований опубликованы в журнале Landslides.
В последние десятилетия наблюдались аномально сильные цунами, которые зачастую не сопровождались сейсмическими толчками, а происходили от источников, расположенных на шельфе. Причиной могли быть мощные оползни на подводном склоне.
Перед учёными встала задача расчёта наката цунами на берег при сходе оползня на подводном склоне, так как в ранее созданные модели цунами не были включены факторы, необходимые для такого расчёта.
Исследователи из Московского физико-технического института (МФТИ) совместно с коллегами из Нижнего Новгорода использовали новую, упругопластическую модель с программным кодом FLAC3D, которая учитывает свойства оползня, а также берёт в расчёт характер процессов, протекающих в его теле.
Иллюстрация. Оползни, вызывающие цунами. Дизайнер: Дарья Сокол, пресс-служба МФТИ. С сайта mipt.ru
Оказалось, что для одного и того же оползня с одним и тем же сейсмическим либо другим динамическим воздействием величина наката волны на берег существенно зависит от исходного расположения тела оползня на склоне шельфа. Такой эффект не учитывается в наиболее часто используемых моделях, поскольку они рассматривают движение оползня вниз по стационарному склону.
Исследовали также отметили влияние на оползни свойств осадков на склоне. Анализ результатов численного моделирования показывает, что максимальное воздействие на склон происходит при нахождении оползневой массы на сухом берегу.
"Мы не пытались внедрить новую методологию расчёта модели оползня, а использовали уже знакомую модель, только внесли в неё дополнительные граничные условия. Наши результаты демонстрируют, что динамика береговой линии существенно зависит от исходного положения тела оползня, который сдвигает прибрежную часть дна. Этот признак может дать некоторую информацию о местоположении подводного оползня с соответствующим решением обратной задачи уже после цунами. Однако хорошо известно, что решение обратной задачи даже при нахождении местоположения сейсмического очага цунами — довольно сложный процесс, который не всегда приводит к адекватным результатам. Мы уже начали исследования в этом направлении и надеемся верно оценить места расположения этих оползней и их характер", — дополняет один из авторов работы, академик РАН Леопольд Лобковский.
Цунами — это гигантские разрушительные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме. Причиной большинства цунами являются подводные землетрясения, во время которых происходит резкое смещение участка морского дна. Цунами также возникают из-за оползней и вулканических извержений.