Файл: Святловский, А. Е. Цунами не будет неожиданным.pdf

Единственный минерал, что входит в состав земной коры и обладает пьезоэлектрическими свойствами, это, по-видимому, кварц. Сделанные американскими учены­ ми вычисления теперь показывают, что присутствие этого минерала, обладающего определенным кристалли­ ческим порядком, в определенных количествах может создавать электрическое напряжение, достаточное для возникновения молнии.

Примером связи этих явлений может быть землетря­ сение на полуострове Северный Идзу (Япония) в 1930 г., когда подземные толчки сопровождались интенсивней­ шей грозой. А ведь известно, что на этом полуострове расположены крупные лавовые поля, богатые кварцем. В Стране Восходящего Солнца существует древняя тра­ диция «предсказывать» землетрясения по необычному появлению молний при ясном небе. Может быть, здесь кроется возможность строить более систематические прогнозы на базе взаимной связи этих явлений? Во вся­ ком случае, их нужно хорошепько Изучить.

Землетрясению иногда предшествуют, его сопровож­ дают звуковые разряды, свечение неба. Все это волны различной длины, возбуждаемые разрядкой напряжений и трением по разрывам в земных недрах. Часть этих электромагнитных волн имеет колебания, недоступные восприятию человека. (Однако известно, что, например, летучие мыши обладают свойством принимать, подобно радарам, ультракороткие волны.)

Японские крестьяне подметили: накануне сильных подземных толчков беспокойно кричат фазаны, А если рыбак видит рыбку, выбрасывающуюся из воды, оп так­ же знает, что быть беде. Возможно, что перед мощным сотрясением земной тверди температура ее повышается, теплеет и море. Некоторым его обитателям становится

якобы обладающую непонятной способностью предчувст­ вовать землетрясение. Не исключено, что некоторые жи-

92

ì ; - ' j

нотные и рыбы способны воспринимать тепловые и элекюмагнитные волны, возникающие перед землетрясе­ нием. Но все это пока еще не вышло из стадии смутных догадок. Так что нужно со здравой осторожностью отно­ ситься к различным сенсационным слухам о «чудесных предчувствиях», распространяющимся особенно активно

после сильных землетрясений.

Для создания методов предсказания землетрясений необходимо изучить много сложных вопросов, начиная от коренных причин их «подготовки» и кончая законо­ мерностями возникновения повторных толчков. Как воз­ никают внутри земной коры мощные напряжения, кото­ рые приводят к разрывам, сотрясающим землю,—пока не ясно. Вероятно, к первичным причинам относятся глубинные процессы, изменяющие температуру и давле­ ние в недрах. В результате таких процессов происходит накопление энергии, нарушающей пределы прочности горных пород. Если в глубинах уже, существуют старые разрывы, то для преодоления сил трения в них также необходимы усилия.

Самым загадочным все же остаются силы, вызываю­ щие первичный толчок землетрясения. Как открыть их, как найти законы, по которым происходит накопление напряжений вплоть до разрушительного удара?- Как жаль, что пока все попытки ученых терпят неудачи!

Разумеется, еще трудно предсказать заблаговремен­ но не просто землетрясение, а именно цунамигенноѳ землетрясение. Многие из землетрясений возникают под Дном Мирового океана, но ведь далеко не каждое порож­ дает цунами: или глубина очага землетрясения слишком велика и оно «не проклюнулось» в достаточной степени, или толчок не привел к большому обрушению пород, лавинам, оползням на дне, к резкому изменению объема бассейна и т. п. Так что прогнозировать в таких усло­

93

ческих сил, порождающих цунами, они-то и есть ахилле­ сова пята этого явления. Все дело — в скорости, вернч в различии между скоростью, с которой распространяет­ ся толчок землетрясения, и скоростью возбужденной им морской волны.

Мы уже говорили, что цунами в открытом море мо­

в десятки раз меньше темпа движения упругой сейсми­ ческой волны в земной коре. От 3 до 10 км/сек. — вот скорость распространения землетрясений в твердом теле нашей планеты. Это составляет более 30 тыс. км/час, т. е. близко к пресловутой первой космической скорости, пре­ вращающей любое тело в искусственный спутник Земли.

Отсюда следует, что сам подземный толчок может послужить вестником: он в 40—50 раз быстрее достигнет ждущего катастрофическую волну побережья, чем цуна­ ми. На этом основана вся система предупреждения о грозящей опасности.

Сейсмические станции тем и занимаются, что ведут регистрацию подземных толчков. Вот приборы «засекли» момент его прихода, затем дежурный, пользуясь сейсмо­ граммой, по колебаниям кривой на ней, определяет силу землетрясения, выясняет пеленг — направление на эпи­ центр — и расстояние до него. Теперь специалист более или менее в состоянии определить, насколько вероятно появление катастрофической морской волны.

Для прогноза (опять этот сакраментальный вопрос «когда»!) нужно знать скорость бега данного цунами, а она зависит от глубины океана. Средняя глубина Ти­ хого океана составляет около 4600 м. Умножив эту циф­ ру на величину ускорения силы тяжести (9,8 м/сек.2), нужно затем извлечь из произведения квадратный ко­ рень, и конкретная скорость надвигающегося цунами станет тем самым известной. Скорость дает нам возмож­ ность определить время, которое потребуется волне, что-

04

1'

Упрощенная схема устройства сейсмо­ графа. Вращающийся барабан, на ко­ торый намотана фотобумага, во время землетрясения вибрирует. Световой луч от излучателя, подвешенного к непод­ вижному маятнику, засвечивает фото­ бумагу, оставляя след, дающий пред­

ставление об амплитуде колебаний.

1 — закрепленная опора, 2 — груэ, й — фо­ тобумага, і— световой луч, 5— грунт, в— вращающийся барабан,

бы пройти известное расстояние от эпицентра, — эти Данные наносятся на карту.

Вот два вполне реальных примера. Скажем, подводвое землетрясение случилось в заливе Аляска, около острова Кадьяк. Если интенсивность его была достаточ­ ной, а очаг залегал не слишком глубоко, появится цу­ нами. Дежурный по сейсмической станции, получив об этом известие, без большого труда вычислит, что

95

морской волне, чтобы достичь Сан-Франциско, понадо­ бится 5,5 часа. Или, например, подземный толчок около Кресент-Сити (штат Калифорния) вызовет цунами, ко­ торому понадобится 17 часов, чтобы пересечь почти весь Тихий океан и добраться до южной оконечности Южной Америки —мыса Горн.

Когда такая методика была разработана, можно бы­ ло создать сеть специальных станций для предупрежде­ ния о цунами, или, как ее для краткости зовут, Службу цунами. Первые попытки ее организовать делались в США и Японии еще до войны. Одна из существенных трудностей была преодолена, когда сотрудник Управле­ ния береговой и геодезической съемки США Ч. К. Грин разработал измерительный прибор, позволяющий не только фиксировать повышение и понижение уровня моря, но и различать, с чем мы имеем дело: с ветровы­ ми волнами, приливом или ç катастрофическим цунами (периоды у этих волн разные). Если волны следовали друг за другом с интервалом от 10 до 40 минут (такой интервал типичен для цунами), приборы Грина объяв­ ляли тревогу. Первая сеть таких приборов охватывала Атту и Датч-Харбор на Алеутах, Хило на Гавайях и остров Мидуэй в самом центре Тихого океана.

Но до войны средства связи были слишком несовер­ шенны, да и сотрудничество между заинтересованными странами еще не налажено. Лишь в конце 40-х гг. США, Япония, Тайвань, Канада, Гонконг, Филиппинские ост­ рова, Новая Зеландия, острова Фиджи, Самоа, Француз­ ская Полинезия и Чили были впервые соединены ка­ бельной и радиосвязью и получили возможность быстро узнавать о грозящей опасности. В 1948 г. сеть, с цен­ тром в Гонолулу, заработала, но в течение четырех лет природа как будто дремала — цунами просто не было. .

режья Камчатки. Не прошло и часа, как данные о зем­ летрясении (его магнитуда была равна 8, что, естествев-

96

но, всех встревожило) начали стекаться с разных сей­ смических станций в обсерваторию Гонолулу. Здесь, срочно сопоставив пеленги, определили местонахожде­ ние эпицентра: пункт с координатами 52,3° с. ш.

и161° з. д.

Авскоре приборы Грина и другие мареографы дали знать, что волна идет. В Гонолулу лихорадочно

подсчитали — скоро она будет здесь! На Гавайях начали эвакуировать людей в глубь суши, на возвышенности, подальше от заливов, бухт, устьев рек. Суда поспешно уходили в открытое море...

И впервые человек сознательно, «по науке и техни­ ке», победил цунами — пускай пассивной тактикой, ухо­ дом из-под удара стихий, но все-таки победил: ни один человек в зоне действия системы предупреждения не погиб. Конечно, домй и прочая «недвижимость» никуда уйти не могли, убытки на Гавайских островах составили 800 тысяч долларов. Но все это ничто по сравнению со спасенными человеческими жизнями. Наука могла за­ служенно гордиться.

Второе испытание природа провела через пять лет. 9 марта 1957 г. землетрясение с магнитудой 8,3 случи­

положенный в центре океана. Волны имели период око­ ло 12 минут. Они были зарегистрированы в более чем пятидесяти пунктах на различных берегах океана, от­ стоящих друг от друга на тысячи километров. В дале­ ком от эпицентра порту Вальпараисо (Чили) высота волны превысила 2 м. И все-таки и на этот раз цунами ничем не удалось поживиться: жертв не было. Некото­ рый ущерб имуществу на Гавайях, западном побережье США, Аляске и в Японии, правда, был причинен, но лю­ ди-то остались жить — благодаря своевременно объяв­

ленной тревоге.

К этому времени уже существовала сеть предупреж­ дения о цунами и в нашей стране. Первыми специаль­

ными станциями в этой сети стали Петропавловск-Кам­ чатский, Курильск и Южно-Сахалинск; сеть работает под общим руководством Главного управления гидроме­ теорологической службы при Совете Министров СССР. Решающую помощь сети оказывают учреждения Академии наук СССР, в первую очередь ее Сахалинский научно-исследовательский институт, обеспечивающий сейсмические наблюдения службы.

Трудность работы Службы предупреждения у нас заключается в том, что основная опасность приходит к дальневосточным берегам СССР не издалека, а от тех сейсмических источников, которые лежат рядом — глав­ ным образом из подводного Курило-Камчатского желоба, а расстояние до него составляет лишь 150—200 км. Вы­ числения' показывают, что между моментом подземного толчка в этом желобе и временем прихода рожденного им цунами к ближайшим берегам проходит всего 20—30 минут. Вот за такое-то короткое время и надо вывести все население цунамиопасного района в глубь суши, на более высокие, безопасные места.

Для того чтобы система предупреждения была более гибкой и надежной, все советские станции Службы цу­ нами обладают определенной автономностью: в случае необходимости каждая может объявлять тревогу неза­ висимо от других.

Когда сеть создавалась, немало трудностей приш­ лось преодолеть в связи с тем, что Командорские и Ку­ рильские острова очень изолированы от континенталь­ ной части страны, заселены они все еще слабо, а кли­ матические условия здесь очень суровые. Мало было и надежных данных о катастрофических волнах, случав­ шихся здесь в прошлом, а это тоже осложняло прогноз.

И все-таки, несмотря на все трудности, советская Служба цунами, 'существующая около двадцати лет, уже делает большое дело. Она на опыте доказала свою спо­ собность извещать население, когда грозит реальная

98

опасность, и предсказывать людям, как ее избежать. Так, почти за десять лет (между 1958 и 1968 г.) наша Служба не пропустила ни Одного реально происшедшего цунами. Правда, из шестнадцати объявленных при этом тревог шесть оказались ложными. Но ведь в таком свя­ занном с жизнями человеческими деле лучше проявить «сверхбдительность», чем беспечность.

Из приведенной ниже таблицы видно, как природа испытывала силы наших специалистов, как они постоян­ но накапливали опыт в борьбе с ней.

Итак, из шестнадцати тревог шесть были совсем напрасны, а в пяти случаях цунами было очень слабым и угрозы не представляло. Казалось бы, эффективность невелика. Но проанализируем некоторые из этих собы­ тий.

Скажем, против 28 марта 1964 г. в таблице в графе «Характеристика цунами» тоже сказано: «Очень слабое». Но ведь в то же самое время, когда у нас на Курилах и Камчатке сейсмологи подняли «напрасную» тре­ вогу, громадные волны этого самого цунами обруши­ лись на побережье Канады. Кое-где они вздымались на 10 м!

На острове Ванкувер (провинция Британская Колум­ бия, Канада) в тот момент, когда раздраженные «излиш­ ним» беспокойством жители Курил и Камчатки воз­ вращались домой, шестиметровое цунами затопило с «головой» прибрежные города Алберни и Порт-Албер- ни, было разрушено множество домов и повреждены рыболовецкие суда; убытки исчислялись десятками ты­ сяч долларов.

А 24 мая 1960 г., когда Сахалинское управление гидрометслужбы благодаря оперативности дежурного по порту Северо-Курильск, давшего необходимую информа­ цию, своевременно сумело предупредить население, ущерб на советском Дальнем Востоке был сведен к ми­ нимуму. Зато 60 жителей Хило, которые в тот день не отнеслись серьезно к вою сирен на улицах города

99

аоо