Цивилизация
С момента разрушительного японского землетрясения у восточного побережья острова Хонсю прошло уже два с половиной года, однако многие аспекты этой природной катастрофы становятся ясны только сейчас. Недавно «Газета.Ru» писала, что, согласно исследованию, проведенному американскими медиками, в первые месяцы после землетрясения в Тохоку, как называют его в научной литературе, японские женщины стали реже рожать мальчиков — такова была защитная реакция их организма на пережитый стресс.
Новое же исследование, опубликованное норвежскими геофизиками, проливает свет на то, к каким необычным феноменам подобные землетрясения приводят порой в отдаленных районах Земли.
11 марта 2011 года жители некоторых прибрежных норвежских поселков заметили странное явление: вода во фьордах стала «кипеть», а уровень ее — заметно расти.
Странные волны, поднявшиеся после 7 часов утра местного времени, немало удивили местных жителей: высота их гребней достигала 1,5 метра, период составлял от 70 до 100 секунд, хотя никаких разрушений и ущерба зафиксировано не было. «К счастью, эти волны пришлись на низкий отлив», — поясняет Штейн Бондевик, геолог из Университетского колледжа провинции Согн-ог-Фьюране. Будучи экспертом по цунами, он был приглашен на местное телевидение, чтобы объяснить природу необычного явления, нарушившего размеренную жизнь прибрежных поселков. По словам самого Бондевика, изначально он был уверен в том, что причиной волнения стали подводные оползни. «Эти волны выглядели как цунами», — говорит ученый, автор статьи в журнале Geophysical Research Letters.
Однако в течение дня стали появляться сообщения о все новых поднятиях воды и в других, более удаленных фьордах.
В своих сообщениях очевидцы, которые снимали происходящее на камеры, использовали выражения «это было похоже на воронку», «море кипело», «фьорд постоянно переходил от прилива к отливу».
«Уже к вечеру я осознал, что это должно быть связано с сильным землетрясением в Японии. Я был так взволнован, что не спал ночь и все думал об этом», — вспоминает Бондевик, решивший изучить эти волны.
Анализ свидетельств очевидцев указал на то, что во фьордах наблюдались так называемые сейши — стоячие волны, возникающие в замкнутых или полузамкнутых водоемах. Их причиной становятся внешние воздействия: изменение атмосферного давления, сейсмические колебания или ветер. Возникают эти резонансные явления, когда собственные частоты колебаний воды совпадают с частотами внешнего воздействия. Однако механизм сейсмического образования сейшей до последнего времени был не ясен: ведь, как правило, колебания поверхности земли в момент землетрясений происходят с куда меньшими периодами, чем периоды колебаний сейшей.
Известно, что сейши от далеких землетрясений возникают в норвежских фьордах не в первый раз. Такое наблюдалось при землетрясениях в 1755, 1920 и 1950 годах. После землетрясения в индийском штате Ассам в 1950 году сейши были зарегистрированы сразу в 29 фьордах. Однако с 1950 по 2011 год таких явлений зафиксировано не было.
В своем исследовании Бондевик дотошно проанализировал записи, сделанные очевидцами и камерами наблюдения, сопоставил эти данные с временем прихода сейсмических отголосков по данным местной сейсмической станции и создал компьютерную модель возникновения сейшей.
Сейши в Норвегии начались спустя примерно полчаса после того, как в Японии произошло землетрясение, и длились до трех часов.
Анализ данных, зафиксированных сейсмической станцией, находящейся в 100 километрах от колебавшихся фьордов, показал, что причиной их возникновения стали так называемые поперечные S-волны, которые распространяются в толще Земли, заставляя грунт колебаться перпендикулярно направлению распространению толчков.
Период таких волн составляет около минуты, что вполне соответствует периодам колебаний воды в большинстве фьордов.
Ученые пришли к выводу, что сейши наблюдались не во всех фьордах, а только в мелководных, с плавными переходами рельефа дна — именно такие условия способствуют возникновению и усилению стоячих волн. Оказалось, что для зарождения сейшей достаточно минимальных подвижек пород. К примеру, во фьордах, вытянутых на северо-восток, амплитуда колебаний составляла всего 1 сантиметр. «Вы можете двигать огромные массы воды, сдвигая землю лишь на один сантиметр», — пояснил Бондевик. Созданная компьютерная модель с точностью воспроизвела наблюдаемое волнение в разных фьордах и даже смогла объяснить, почему этот феномен не наблюдался здесь в 2010 году после чилийского землетрясения.