Волны от землетрясений и вулканических извержений
Землетрясения происходят главным образом вследствие перемещений пластов, слагающих земную кору. Такие перемещения происходят вследствие сжатия земли от охлаждения лучеиспусканием в небесное пространство, и так как породы, слагающие земную кору, не абсолютно прочны, то они, уступая сжатию, перемещаются, сжимаясь и съеживаясь. В этих перемещениях пластов земной коры принимают участие огромные массы, и потому при этом получаются сильные толчки, возбуждающие в остальной части земной коры волны, распространяющиеся во все стороны, и тем дальше, чем толчок был сильнее.
Вулканические извержения с выделениями лавы разных составов случаются гораздо реже землетрясений только что указанного выше характера. Извержения тоже сопровождаются нередко землетрясениями, но обыкновенно гораздо менее сильными и потому охватывающими небольшие области.
Ложе Мирового океана, занимающее около 71% земной поверхности, тоже имеет свои землетрясения и свои подводные вулканические извержения. В случае таковых масса воды в том месте, где произошло землетрясение, получает сильный толчок, возбуждающий в ней волну, распространяющуюся во все стороны.
Подводные землетрясения, случающиеся достаточно часто, сопровождаются обыкновенно сильным толчком, передаваемым водой на поверхность, а следовательно, и судам, случайно находящимся в этом месте. Толчки иногда столь сильны, что получается впечатление удара о риф или мель. Последующие волны, возбужденные ударом, уже становятся незаметны в открытом океане, потому что они представляют только колебательное движение с очень большим .периодом и длиной и малой высотой. Но в случае, когда подобные волны достигнут берега, они могут доходить иногда до громадных размеров.
Подводные извержения тоже нередки и иногда выражаются на поверхности очень сильным и неправильным волнением, выделением пара и как будто кипением воды (случай, бывший в июле 1852 г. в Атлантическом океане 3°,5 ю. ш. и 24°,5 з. д. В том же году в октябре другое судно-испытало такое же явление почти в том же месте.0° 12' с. ш., 19° з. д.). В 1887 г. в июле в 50°50' с. ш. и 27°8' з. д. в Атлантическом океане почтовый пароход линии Кунард Umbria встретил две огромные волны, смывшие с палубы рубки, шлюпки, трубу и мачты. Подобный же случай был с пароходом телеграфной кампании Faraday в 46°1Г с. ш. и 27°53' з. д.
Волны, возбужденные землетрясениями, иногда получают, как выше было указано, огромную силу и большое распространение.
Подобное последствие имело известное Лиссабонское землетрясение в ноябре 1755 г., оно сопровождалось при втором толчке волной около 5 м высоты, которая срывала суда с якорей и разрушила набережную, причем погибло много людей. То же землетрясение отозвалось по всему португальскому побережью образованием высоких волн, причинивших большие разрушения. Так, в Кадиксе волна имела, до 18 м высоты, она разрушила набережную, стену крепости и размыла перешеек, соединяющий город с сушей. Волна добежала до берегов Марокко и о. Мадейра. К северу от Лиссабона волна была отмечена в Ла-Манше и Северном море до Гамбурга. На противоположном берегу океана волна была отмечена на Антильских островах, где местами она имела высоту до 4 м.
В Тихом океане, окруженном кольцом больших глубин, являющихся результатами складок земной коры, землетрясения бывают часто, -и неоднократно наблюдались сильные волны, происшедшие от них.
В декабре 1854 г. в Японии было землетрясение, которое сопровождалось огромной волной до 9 м высоты, хлынувшей на берега во многих местах. Этот случай хорошо описан Гончаровым в его сочинении «Фрегат Паллада». Через 12 час. 30 мин. волна успела пройти через океан и достигнуть берега Америки у Сан-Франциско, а через 13,8 часа она дошла до Сан-Диего, лежащего южнее. У берегов Японии неоднократно случались подобные явления, и одно из недавних, бывшее в июне 1896 г., сопровождалось волной, которая местами проникла далеко внутрь берега, причем погибло до 27 000 людей и до 5000 человек было ранено. Волна местами достигала 6—10 и даже 15 м высоты. Рыбаки, бывшие в это время далеко в море, остались невредимы и даже не заметили волны, так как в море была только очень большая зыбь. От берегов Японии волна в 7 час. 44 мин. пересекла северный Тихий океан и добежала до Сандвичевых островов, где на Гавайи была высотою до 2,5 м. Через 10 час. 34 мин. волна достигла Сан-Франциско.
На берегах обеих Америк тоже нередки землетрясения, возбуждавшие волны. В августе 1868 г. произошло землетрясение в Арика на берегу Перу. Через 20 мин. после первого толчка волна около 2—3 м высотой набежала на берег, затем море быстро отхлынуло по крайней мере на одну милю от берега, после чего на берег надвинулась громадная волна до 17 м высотой и в течение некоторого времени явление повторялось каждые 15 мин. При этом суда были выброшены на берег далеко от береговой черты. Волна распространилась по океану на запад и юго-запад и через 15,8 часа достигла о. Чатам (к востоку от Новой Зеландии), у Новой Зеландии (в Литлтоне, Южный остров) она была через 19,6 часа; у берегов Австралии, в Сиднее, через 23 часа. Здесь волна была не высока, а в Литлтоне она достигала 3 м.
В 1877 г. в мае было землетрясение в Икике, около Арика, сопровождавшееся волной до 4,8 м высотой и причинившее ряд аварий судам, стоявшим на рейде. Волна пересекла океан и дошла до Японии в 25 час, а до Австралии в 18 час. На Сандвичевых островах, где волна была через 14 час., высота ее достигала (в Хило) 11 м. Телеграфный кабель, проложенный между Арика и Икике, был разорван в 6 км от последнего порта на глубине ПО м, несмотря на то, что он был особенно прочный.
В Индийском океане тоже неоднократно случались подобные же явления, из них особенно выдается случай вулканического извержения на небольшом острове Кракатау, лежащем посредине Зондского пролива, случившегося 26 и 27 августа 1883 г. По-видимому, это самое сильное извержение, какое было за историческое время. Были три сильных взрыва: 26 в 6 час. вечера, 27 в 5 час. 30 мин. утра и в 10 час. вечера, последний взрыв был самый сильный. Каждый взрыв сопровождался волнами, заливавшими берега пролива и о-вов Суматра и Ява, а последний взрыв возбудил волну громадного размера, затопившую все берега вокруг. Два других небольших острова Себуку и Себеси, лежащие в Зондском проливе недалеко от Кракатау, населенные малайцами, были совершенно затоплены, и с них были смыты не только все жители, но и вся почва. Волна местами достигала 25—35 м высоты, в порту Телукбетунт на Яве канонерку сорвало с якорей и занесло на 3 км внутрь суши и на высоту 9 м над уровнем моря. Волны из Зондского1 пролива распространились по Индийскому океану, и на Цейлоне волна имела еще высоту до 2,5 м, а на западных берегах Австралии — до 1,8 м. Волна прошла в южный Атлантический океан и достигла м: Горн через 23 часа 31 мин. после момента самого сильного взрыва (высота волны тут была 0,18 м). Волна достигла даже берегов Европы, например в Гавре она была через 32 часа 35 мин., пройдя расстояние 20 000 км, ровно полуокружность земли.
Последний взрыв вулкана сопровождался провалом половины о. Кракатау, который при этом раскололся как раз по каналу кратера, взбросил в атмосферу громадное количество пепла на высоту не менее 80 км и возбудил воздушную волну, которая около трех раз обежала землю. В Петрограде она была трижды отмечена барографом на Главной физической обсерватории.
Волна, возбужденная взрывом о. Кракатау, имела длину 524 000 м, период — 3480 сек. и скорость—189 м в секунду. Волна землетрясения в Икике была длиной 241000 м, период ее 1275 сек., скорость — 189 м в секунду. Волна Японского землетрясения в Сим од о в 1854 г. имела длину 391 000 м, период — 1980 сек., скорость — 189 м в секунду.
Применяя к таким волнам формулу Лагранжа, можно получить среднюю глубину океана по дуге большого круга между двумя точками на берегу. В прежнее время, когда глубины океанов были почти неизвестны, указываемый способ был единственный, позволявший получить понятие о средней глубине океанов. Конечно, такие вычисления дают только приблизительные данные, потому что в действительности глубина изменяется неравномерно, что влияет на скорость волны, а при вычислении ее предполагают везде одинаковой.
|
|
Читайте в рубрике «Морские волны»: |