Vlny tsunami • • • • •
obrovské ničivé mořské vlny, vyvolané většinou podmořskými zemětřeseními, mohutnými sesuvy půdy a výbuchy podmořských sopek, které posunou část oceánského dna (kerný pohyb) jsou charakteristické velkou rychlostí – až 950 km/h , délkou 100 – 200 km a nepravidelnou periodicitou v intervalu od 5 minut do několika hodin Na hlubokých vodách volného moře - nevýrazné ! ničivé jsou na pobřeží a v zátokách - zvedají se jako mohutná vodní stěna 30 až 60 metrů vysoká → devastuje přímořské pásmo Původ názvu: z japonštiny, tsoo – NAH - mee = velká zálivová vlna, zemětřesné vlny, dnes zvláště nebezpečný druh vln
Rychlost šíření tsunami závisí na: teplotě a tlaku prostředí, ale i na jeho minerálních vlastnostech: rychlost šíření seismických vln: v horninách na zemském povrchu se pohybuje od 2,5 – 3,5 km/s do 8,2 – 8,5 km/s; v místě největších zemětřesení (hloubka 700 km) se pohybují okolo 10,8 km/s; s rostoucí hloubkou se jejich rychlost zvětšuje, ve spodním plášti (v hloubce 2900 km) je jejich rychlost 13,7 km/s; energie tsunami je konstantní, závisí na její rychlosti a čtverci výšky; když vlna dorazí k pobřeží, její výška roste a rychlost klesá; tsunami získá na hlubokém moři rychlost až 700 km/h; u pobřeží se ale vlna značně zpomalí; na hlubokém moři je tsunami těžko pozorovatelná (obvykle má výšku v cm až desítkách cm) u pobřeží nahromaděná energie zvedá vlnu až do výšky 30 metrů a více; díky velmi dlouhé vlnové délce může na hlubokém moři tsunami putovat tisíce kilometrů bez větších ztrát energie. Příčiny vzniku tsunami: Příčiny tsunami: známy; podmínky vývoje: zůstávají stále nejasné Ze záznamů vyplývá, že tsunami vzniká v průměru jen v jednom ze dvaceti případů tektonické činnosti uvolní se obrovská energie, která vyvolá velký tlak na vodu „zdola”, vlny se šíří zemským tělesem do všech stran, a tím vzniká ničivá vlna; na moři má již velikost normální vlny, která nepřesahuje metr výšky, do pohybu se dostává celá vodní masa od hladiny až po dno; na břehu vidíme spíše než vodní stěnu, náhlou záplavu, vlna se zvedá do výšky až při změně rovnosti dna, tj. u pobřeží; v oblasti mělkého šelfu se mění v pohybující stěnu, která se zvyšuje při kontaktu s mělkými zálivy a ústími řek, následně vlna zpomalí a rozšiřuje se na pevninu. Nejčastější příčinou vzniku tsunami je podmořské zemětřesení, a to vlivem vertikálního pohybu mořského dna a následného zvlnění vodních mas. Dlouhé vlny generované zemětřesením mají v oblasti Tichého oceánu na svědomí 84,5% všech obětí za posledních 2000 let (tab. 1).
Vlnění – princip Vlna vyvolaná větrem vzniká rotačním pohybem částic vody při hladině. Částice vody rotují na místě, zatímco tvar vlny se přesouvá ve směru větru. Vrchol vlny se označuje jako hřbet, nejnižší bod jako důl. • Délka vlny - vzdálenost mezi dvěma hřbety.
• • •
Výška vlny - vzdálenost mezi hřbetem a dolem. závisí především na síle větru, na celkové velikosti hladiny, hloubce vody a stabilitě směru větru. Perioda vlny = čas, který uplyne, než se hřbet následující vlny objeví na témže místě. Rychlost vlny - spočítá se jako podíl délky vlny s periodou.
Vlny mají značnou setrvačnost, takže moře zůstává zvlněné i po ustání větru, a mohou se šířit až do vzdáleností tisíců kilometrů. Rychlost vlny závisí především na rychlosti větru. Vlny se navíc mohou navzájem sčítat nebo naopak zanikat rušením. Se stoupající rychlostí větru se zvyšuje výška vln
Typy vln: • Kapilární vlny - nejmenší vlny, které mají vlnovou délku menší než 1,74 cm. U kapilárních vln je v rovnováze povrchové napětí vodní hladiny a tíhová síla. • Gravitační vlny – mají vlnovou délku vln větší než 1,74 cm přechází vlnění kapilární ve vlny gravitační, kdy nad povrchovou silou kapaliny začne převládat síla tíhová. • Nucené vlny – vznikají pod přímým účinkem větru. Nucené vlny jsou složitým systémem jednotlivých typů vln o různém směru, výšce, periodě a rychlosti. Při tomto procesu se uplatňuje gravitace i působení větru, přičemž probíhají různé situace: - větší vlny přebírají energii vln menších a přesáhne-li jejich výška 1/7 délky vlny, tak se vlny lámou a zanikají; - hřbety vln mohou spolu rezonovat a potom se jejich účinek sčítá, vytvoří se anomálně vysoká vlna; - tam, kde hřbet jednoho systému vlnění souhlasí s dolem druhého systému, se vlny odečítají a vlna zaniká. Volné vlny – vytvářejí pravidelný systém stejnoměrných, symetrických vln, které se již dostaly z oblasti vzniku nuceného vlnění. Mají zpravidla nižší výšku, ale větší délku a periodu, a pravidelné hřbety. Putují na obrovské vzdálenosti a jsou často zaznamenány v oblastech, kde v daný okamžik může být úplné bezvětří. Tvar vlny: -
výrazně mění, když se vlna blíží ke břehu. Rotační pohyb částic vody se přibržďuje o dno, zatímco u hladiny si rychlost uchovává. Tím se zkracuje délka vlny. V místech, kde se postupují hlubokovodní vlny volného vlnění transformují na mělkovodní vlny na mělčinách vzniká příboj. Zesilující tření o dno zpomaluje rychlost pohybu vodních částic u dolů vln, přičemž u hřbetů vln je tento pohyb rychlejší.
-
-
Hřbety vln se naklánějí nad doly předchozích vln, přepadávají, rozbíjejí se a vrchol vlny se zlomí, když je hloubka vody přibližně 1,3x větší než výška vlny. Pod zlomem s sebou strhává vzduch, čímž dochází k jejímu zpěnění. Místo, v němž se vlna láme se označuje jako vlnolam. U pobřeží s relativně stálými větry dochází k lomu ve stále stejné vzdálenosti od břehu a v místě vlnolamu se na dně vytváří výrazný písečný val. Příboj silnější na mysech než v zálivech. Z toho důvodu se námořní přístavy budují v zálivech.
Vnitřní vlnění – vzniká na rozhraní dvou vrstev vody o různých hustotách – nemá bezprostřední souvislost s působením větru. – Vnitřní vlny mohou mít mnohem větší vlnovou délku než vlny povrchové, výška takové vlny může dosahovat až sta metrů a její pohyb je často pozorovatelný až z vesmíru. – Na vzniku vnitřního vlnění se mohou podílet příliv a odliv, mořské proudy o vyšší hustotě či dokonce proplouvající lodě. – Na hladině se projevuje např. soustředěním planktonu, nečistot a suspenzí do pravidelných pásů, které jsou lokalizovány právě v místech dolů vnitřních vln. Stojaté vlny (seiches - séše, podle názvu stojatých vln na Ženevském jezeře) - většinou vznikají proniknutím normálního oceánského vlnění do zálivů - Po refrakci se odráží od pobřeží a vytvoří se neutrální uzlový bod, kolem kterého hladina kolísá. Vlny Tsunami - vytvářejí vlny značné délky (150 - 300 km) a s dlouhou periodou (mezi 5 min. a 12,5 hod.) - vlny se chovají jako mělkovodní vlny v celém oceánu, a proto jejich rychlost je závislá pouze na hloubce. - Jakmile se dostanou do mělčích vod, zpomalí a začnou růst. - Tsunami tak mnohdy připomíná ohromnou, extrémně vysokou přílivovou vlnu. - Dostane-li se k pobřeží nejdříve sedlo tsunami, voda od pobřeží rychle odtéká zpět do oceánu, dochází k obnažení velké části pobřeží, tento jev připomíná extrémně silný odliv. - Většina tsunami vzniká díky tektonickým pohybům geologických zlomů, kdy v zemské kůře vzniká zemětřesení, a pokud dojde k náhlým posunům mořského dna, projeví se to náhlou změnou výšky vodní hladiny. Tsunami vznikají i v důsledku řidších jevů, jako jsou erupce podmořských sopek, sesuvy mořských břehů a dnových sedimentů. Tab. 1: Příčiny vzniku tsunami v oblasti Tichého oceánu za posledních 2000 let (upraveno podle: BRYANT, E., 2005, 220). Příčina tsunami Svahové pohyby Zemětřesení Sopečná činnost Neznámo Celkem
Počet událostí (absolutně) 65 1171 65 121 1422
Podíl (%) na všech událostech 4,6 82,3 4,6 8,5 100,0
Počet obětí 14 661 390 929 51 643 5364 462 597
Podíl (v%) na všech obětech 3,2 84,5 11,2 1,2 100,0
Výskyty tsunami od roku 1650 do roku 2010 podle příčin vzniku
Zdroj: V originální velikosti dostupné http://www.ngdc.noaa.gov/hazard/data/publications/TsunamiSources2010.pdf Příčina tsunami – podmořské zemětřesení Zajímavá je závislost pravděpodobnosti vzniku tsunami na hodnotě magnituda zemětřesení (tab. 2). E. Bryant (2005, 214) udává, že mezi roky 1861 - 1948 došlo přibližně k 15 000 otřesům, ale tsunami zapříčinilo pouze 124 z nich. Obecně lze říci, že opravdu registrovatelnou vlnu vyvolá až zemětřesení o síle 6,5 Richterovy stupnice. Naopak otřesy o síle větší než M = 7,3 způsobí tsunami vždy. Tab. 2: Závislost pravděpodobnosti vzniku tsunami na hodnotě magnituda zemětřesení (sestaveno podle: KUKAL, Z., 1983). Magnitudo zemětřesení
Pravděpodobnost vzniku tsunami (%)
> 7,3
100
7,0 - 7,2
67
6,7 - 6,9
17
5,8 - 6,2
1,4
< 6,2
< 1,4
Interaktivní mapa se zaznamenanými přírodními hazardy. Po zaškrtnutí ze zvolené nabídky se zobrazí mapa událostí vln tsunami, zemětřesením, významnými vulkanickými erupcemi, rozmístěním DART stanic a přílivových měřidet. Interaktivní body v mapě jsou nositeli dalších rozšiřujících informací o událostech.
Zdroj: National Geophysical Data Center (NOAA) - Natural Hazards (Tsunamis, Earthquakes, Volcanoes)
Příčina tsunami – sopečná činnost (podmořská) - Sopečná činnost pod hladinou oceánů je dalším procesem generujícím tsunami. - Je příčinou 11,2% všech obětí v oblasti Pacifiku. - Vulkanické projevy zahrnují erupce sopek, lávové výlevy, vznik kalder nebo laharové proudy. - Známé jsou především dvě sopečné události, které způsobily velké vlny tsunami: výbuch sopky na středozemním ostrově Théra (1470 př. Kr.) a erupce indonéské sopky Krakatau (1883). Příčina tsunami – podmořské sesuvy - Podmořské svahové pohyby byly příčinou 4,6 % z celkového počtu vln tsunami v Tichém oceánu - Vlny mohou vznikat při skluzech v oblastech hlubokomořských příkopů, podmořských hor, atolů nebo kontinentálních svahů a šelfů. Ačkoli tyto události nejsou příliš časté, mohou znamenat velké riziko jednak kvůli malé vzdálenosti ohniska vzniku tsunami od pobřežních oblastí, jednak díky poměrně značnému množství uvolněné energie. - Příkladem může být katastrofa v Aljašském zálivu v roce 1960. Příčina tsunami – ostatní E. Bryant (2005, 215) uvádí jako možný faktor vzniku dlouhých vln i dopad meteoritu do oceánu. Meteorit o průměru 300 m může vytvořit vlnu vysokou 2 m. Pravděpodobnost podobné události je však menší než 1%. Přesto nese australské pobřeží stopy po účinku několika takových tsunami, z nichž poslední je možno datovat kolem roku 1500 n. l.
Hlavní postižené oblasti (Zdroj: http://www.sci.muni.cz/~herber/tsunami.htm) Procentuální výskyt tsunami v jednotlivých oblastech světa (upraveno podle: BRYANT, E., 2005). Oblast Výskyt (%) Východní pobřeží Atlantiku 1,6 Středozemní moře 10,1 Bengálský záliv 0,8 Indonésie a Zadní Indie 20,3 Tichý oceán 25,4 Japonsko a Rusko 18,6 Východní pobřeží Pacifiku 8,9 Karibská oblast 13,8 Západní pobřeží Atlantiku 0,4
Vznik tsunami je vázán především na seismické zóny v oceánech. V Pacifiku tyto oblasti zahrnují především hlubokomořské příkopy (Japonský, Aleutský, Kurilsko-kamčatský a Peruánsko-chilský), v Indickém oceánu je to oblast Indonésie. Méně častý je výskyt vln tsunami v Atlantiku (oblast atlantského hřbetu). Ve Středozemním moři jsou hlavními potenciálními zdroji seismicky aktivní oblasti Egejského a Iónského moře. Jednou z tsunami nejvíce postižených zemí světa je Japonsko. V průběhu jeho historie muselo už nespočetněkrát čelit účinkům tohoto přírodního hazardu. Za posledních 1000 let zažila tato země nejméně 73 katastrof, které si celkově vyžádaly asi 200 000 obětí (BRYANT, E., 2005,). Dlouhé vlny se na pobřeží objevují v pravidelných intervalech. Vlna o výšce 10 m má interval opakování asi 10 let, vlna o výšce 25 m asi 70 let. Vzhledem k vysoké frekvenci výskytu tsunami má Japonsko v současnosti velmi dobře vybudovaný systém ochrany i prevence tohoto hazardu. Charakter vlny tsunami Tsunami většinou netvoří pouze vlna jediná, ale série několika následujících vln. Typickým úkazem je mohutný odliv vody před příchodem vlastní vlny.
Záznam mareografu na Havajských ostrovech při tsunami v roce 1979. Na grafu je vidět značný ústup moře před příchodem tsunami i celá série jednotlivých vln (Zdroj:SMITH, K., 2002, 137. Převzato: http://www.sci.muni.cz/~herber/tsunami.htm).
Zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Tsunami2.JPG
Klasifikační stupnice vln tsunami Šestistupňová škála britského seismologa Ambraseyse:
I. tsunami velmi slabá - pouhým okem ji nespatříme, je znatelná pouze na mareografu (přístroj měřící výšku mořské hladiny)
II. tsunami slabá - může zaplavit ploché přímoří, zpozorují ji jen lidé, co znají dobře mořskou hladinu
III. středně silná vlna - je pozorovatelná všemi, ploché přímoří je zaplaveno, způsobuje zanesení lehkých lodí na břeh, v nálevkovitých ústí řek je proud dočasně obrácen k pevnině, způsobuje menší škody na přístavním zařízení
IV. silná tsunami - přímoří je celé zaplaveno, umělé pobřežní konstrukce jsou poškozeny, velké plachetnice a malé motorové čluny jsou vrženy na břeh a následně zpět na moře, přímoří je zamořeno úlomky a odpadky
V. velmi silná tsunami - přímoří je zaplaveno, vlnolamy a mola jsou těžce poškozena, na břeh jsou vrženy i větší lodě, škody se objevují i hluboko ve vnitrozemí, vše je zaneseno úlomky, v ústích řek jsou velké bouřlivé přílivy, oběti na životech
VI. vlna tohoto stupně je katastrofální - zcela ničí pobřeží a přímořské oblasti, pevnina je zaplavena do značné hloubky, i největší lodě jsou poškozeny, mnoho obětí na životech
Historicky významné vlny tsunami Santorin (Řecko, 1400 př. n. l. ) - vyvoláno sopečnou erupcí, několik tisíc obětí (pravděpodobně zánik mykénské kultury) Kamčatka, Kurilské ostrovy, Sachalin (1737)- zemětřesení v Aleutském příkopu, výška vlny 17 – 35 m, rychlost až 700 km/h, stovky mrtvých Lisabon (1755) - zemětřesení na Azorsko-gibraltarském hřbetu, zaplavena část Lisabonu, výška vlny 15 m, 70 000 obětí
Japonsko (1854) - zemětřesení v Japonském příkopu, vlna 9 m vysoká, za 12,5 hodin proběhla Pacifikem a ještě v San Francisku byla zaznamenána jako půlmetrová Bengálský záliv (1872) - výška vlny 20 m, 200 000 mrtvých Krakatoa (26.-27. 1883 ) - sopečný výbuch, výška vlny 35-40 m, zaplavena část Jávy a Sumatry, rychlost vlny 200 km/h, vlna zaznamenána ještě 18 000 km od místa vzniku, zahynulo 36 000 lidí Japonsko (15. 6. 1896 ) - zemětřesení v Japonském příkopu, vlna 15 m vysoká, 27 122 mrtvých Sicílie, Mesina (1908) - zemětřesení v Messinském příkopu, intenzita XII., vlna 10 m vysoká, 80 000 mrtvých 1937: Japonsko,Sanriku - zemětřesení v Japonském příkopu, 8 m vysoká vlna, 2986 mrtvých 1944: - Japonsko, Ronankai - zemětřesení v Japonském příkopu, 10 m vysoká vlna 1946: Havaj - zemětřesení v Aleutském příkopu, výška vlny 10 m, rychlost v oceánu 700 km/h, 156 mrtvých 1952: Kamčatka, Kurily, Japonsko - zemětřesení v Aleutském příkopu, výška vlny 8-18 m, rychlost 500 km/h, stovky mrtvých 1953 - Aljaška - zemětřesení v Aleutském příkopu, výška vlny 17-35 m, rychlost nad 700 km/h, desítky mrtvých 22. května 1960 - Silné zemětřesení o síle 9,6 stupně Richterovy škály v Chile vyvolalo tsunami, která způsobila rozsáhlé škody na Havaji a zasáhla i 16 800 km vzdálené Japonsko, kde zabila stovky lidí. 1978 Kolumbie - zemětřesení na pacifickém pobřeží, 5 m vysoká vlna, 125 mrtvých 1983: Japonsko (západní) – zemětřesení, 104 mrtvých 12. července 1993 - Okuširi, Japonsko – zemětřesení, 30 m vysoká, město Aonae zničeno, přes 200 obětí 17. června 1998 - Papua, Nová Guinea - sopečné zemětřesení, 12,5 m vysoká vlna, 3 000 mrtvých 26. prosince 2004 - jihovýchodní Asie, kde zahynulo nejméně 286 000 lidí (odhady až 300 tisíc), Příčina: velmi silné zemětřesení zapříčiněné uvolněním energie při podsouvání Indo-australské desky pod Euro-asijskou desku. Indo-australská deska se v oblasti vzniklého zemětřesení pohybuje k severovýchodu průměrnou rychlostí 6 cm/rok. Při zemětřesení 26. prosince 2004 se tato deska posunula přibližně o 15 až 30 m. Síla zemětřesení: 9 (odpovídá energii v řádu 1017J). Hloubka hypocentra: 30 km
Vlny tsunami v letech 2011-2013 Zpracováno na základě databáze National Geophysical Data Center (NOAA) - Natural Hazards (Tsunamis, Earthquakes, Volcanoes) http://maps.ngdc.noaa.gov/viewers/hazards/. 11. února 2011 - Pobřeží Chile Vlna tsunami byla způsobena zemětřesením o M 6,8 v hloubce 28 km. Epicentrum bylo od hlavní zasažené oblasti - města Talcahuano vzdáleno pouze 25 km. Výška přívalové vlny byla 0,15 m a nezpůsobila žádné významné škody.
27. června 2011 Plymouth, Anglie 27. června 2011 tsunami zasáhla ústí řeky Yealm nedaleko Plymothu a výkyvy k obvyklých hladinách přílivu byly sledovány také od pobřeží Portugalska po Doverskou úžinu. Tato událost je označovaná jako meteotsunami, protože byla dotována srážkami z konvektivní proudění , které se rozšiřovalo od Biskajského zálivu po Lamanšský průliv. Primární příčinou tsunami byl pravděpodobně podmořský sesuv půdy. Řeky na pobřeží Cornwallu, Devonu, Dorsetu a Hampshiru náhle změnily směr proudění toku. Celá událost měla podle místních rybářů trvání v odhadu 15 minut. Měřiče přílivové hladiny naměřily během události vzedmutí hladiny o 0,2 m na pobřeží v Cornwallu a 0,4 m v Portsmouthu. Postup vlny tsunami je zachycen na videu na webových stránkách rádia BBC Devon: http://www.bbc.co.uk/news/uk-england-devon-13955321. 30. července a 6. srpna 2011 – západní pobřeží Norska, Lysefjoren Dva sesuvy půdy z 30. července a 6. srpna byly příčinou malé vlny tsunami, které se vyskytly v blízkosti Lysebotnu v Norsku. Vlny tsunami vznikly v obou případech po zřícení skalních bloků. V prvním případě se jednalo o odtržení bloků o šířce zhruba 50 m z výšky 250 m nad mořskou hladinou. Události si nevyžádaly žádné škody, ale šlo sledovat vzedmutí hladiny ve fjordu až o 1,5 m do vzdálenosti 600-700 m od místa zřícená skal. 2. září 2011 Fox Island, Auleutské ostrovy, USA Vlna tsunami byla způsobena zemětřesením o M 6,8 v hloubce 32 km. Výška vlna na pobřeží nepřesáhla 0,06 m. Událost si nevyžádala žádnou ztrátu na majetku ani životech. 20. března 2012 – západní pobřeží Mexika, Oaxaca Oblast postihla malá vlna tsunami o výšce maximálně 0,2 m. Byla vyvolaná zemětřesením o M 7,4 v hloubce 20 km. 11. dubna 2012 Indonésie – západní pobřeží v severní části Sumatry Jednalo se o lokální tsunami a maximální výška hladiny vystoupila do 1,08 m (Meulaboh) Způsobena zemětřesením o M 8,2 v hloubce 20 km. 15. července 2012 Norsko Ilulisssat Icefjord, Grónsko Přívalová vlna vznikla v důsledku uvolnění části ledovcového bloku z jednoho z nejznámějších ledovců v Grónsku – Ilulissat Icefjord. Tento ledovec, který stéká do fjordu nedaleko města Ilulissat je také jedním z nejnavštěvovanějším přírodním úkazem a je zařazen do seznamu UNESCO. Během události se uvolnil velký ledovcový blok, který po dopadu na vodní hladinu způsobil přívalovou vlnu, která stála život 3 turistů, kteří k ledovci přijeli na člunech. Celá událost je zaznamenaná a k dispozici na webových stránkách BBC Science and Environment: Iceberg 'tsunami' off Greenland. Dostupné z < http://www.bbc.co.uk/news/science-environment18940497 >. 31. srpna 2012 Filipíny Zemětřesení o M 7,6 v hloubce 28 km způsobilo lokální vlnu tsunami, která byla sledována jako přívalová vlna na Filipínách, v Micronésii, v Japonsku a USA. Způsobila jedno zranění a jedno úmrtí. 5. září 2012 – Kostarica Vlnu tsunami způsobilo zemětřesení o M7,6 vzniklé v hloubce 35 km. Vlna tsunami, kerá zasáhla pobřeží ve s výškou přílivové vlny 0,16 m nezpůsobila žádné škody. Jedno úmrtí a 20 zraněných bylo v důsledku zemětřesné události. 28. října 2012 Britská Kolumbie Zemětřesení o magnitudu 7,7 a v hloubce 14 vyvolalo vlnu tsunami o výšce na pobřeží 0,76 m. Událost si nevyžádala žádnou oběť ani ztráty na majetku.
6. února a 8. února 2013 Santa Cruz – Šalamounovy ostrovy 6. února zemětřesení o M 7,9 v hloubce 24 km způsobilo vlno tsunami o výšce 1,5 m , která zasáhla město Santa Cruz. Přívalová vlna poničila 80 domů a způsobila 10 úmrtí. Po hlavní zemětřesné události následovalo několik dotřesů o M větších než 5. Další zemětřesení v oblasti z 8. února o M 7, v hloubce 21 km způsobilo další vlnu tsunami, která již byla bez jakýchkoli následků. Ostrov se nachází na velmi aktivní části příkopové propadliny. Za poslední tři roky se v oblasti událo 5 událostí tsunami, způsobené zemětřesením s M 6,3 -7,1. 16. srpna 2013 Wellington – Nový Zéland Zemětřesení o M 6.5 v hloubce 10 km způsobilo vlnu tsunami. Beze ztrát. 24. září 2013 Pákistán – pobřeží u města Gwadar Vlna tsunami o šířce 300 m a výšce pohybující se v rozmezí 6-12 m byla následkem silného zemětřesení o M 7,7. Sama vlna tsunami si nevyžádala žádné zraněné ani ztrátu na životech, ovšem v důsledku zemětřesení bylo zabito 355 lidí, 600 dalších bylo zraněno a celkově bylo napočítáno na 21 000 zničených budov. 24. září 2013 Pákistán – pobřeží města Gwadar Výška hladiny 6 – 12 m Mrtví 355, Zranění 600; Počet zničených budov 21 000; Důsledek zemětřesení o M 7,7 Mapa výskytu tsunami událostí během let 2011-2013
Zdroj: http://maps.ngdc.noaa.gov/viewers/hazards/ Největší událost tsunami v daném období: Japonsko 11.3. 2011 vlna tsunami Vlna tsunami byla vyvolaná zemětřesením o M 9 v blízkosti ostrova Honšú. Jednalo se o čtvrté největší naměřené zemětřesení na světě a největší v Japonsku od posledního zaznamenaného zemětřesení z roku 1900. Po tsunami z roku 2004, které zasáhlo pobřeží Sumatry a způsobilo ztrátu 230 000 životů a škody v hodnotě 10 miliard dolarů, jde o druhé největší tsunami v současné době. Japonsko postihlo zemětřesení s tak devastujícími následky naposledy v roce 1995, kdy v Kobe zahynulo 5 500 lidí. Tsunami naposledy zasáhlo Japonsko na ostrově Hokkaido v roce 1993, které si vyžádalo 200 životů. (http://www.ngdc.noaa.gov/hazard/honshu_11mar2011.shtml) Největší vlna dosáhla výšky 38,9 m v prefektuře Iwata.
Vlny o výšce 2.5 m byly sledovány na Kurislkých ostrovech, dvoumetrové vlny byly zjištěny v Jižní Americe, na Havaji a na západním pobřeží Spojených států. Největší rozsah vlny byl, zaznamenám hluboko oceánským měřičem výšky vodního sloupce (hladiny) – tsunametrem 833 km severovýchodně od Tokia, kdy se hladina na volném oceánu zvedla o 1,78 m. (Zdroj: http://www.ngdc.noaa.gov/nndc/struts/results?EQ_0=5413&t=101650&s=9&d=101,91,95,93&nd=dis play) Výška vln tsunami a jejich šíření
Zdroj: NOAA Tsunami Wave Height Projections image
Ztráty na životech jsou vyjádřeny červeným a pohřešovaní žlutým číselným údajem; místo epicentra je znázorněno červenou hvězdou Zdroj: http://www.ngdc.noaa.gov/hazard/img/tohoku_tsunami_nearfield.jpg
Sledovaná výška hladiny a vypočtená doba šíření vlny tsunami
Naměřená výška vzedmuté hladiny na základě pozorování (zelený symbol kartodiagramu), na základě měřidel přílivu (žluté označení kartodiagramu) a na základě tsunametrů (modrá barva). Izohypsy udávají hodinový časový posun vlny tsunami. Zdroj: http://www.ngdc.noaa.gov/hazard/img/2011_0311.jpg
Varovné systémy proti tsunami Pacific Tsunami Warning Center (PTWC) Velká frekvence událostí tsunami v Tichém oceánu způsobila, že v roce 1948 bylo poblíž Honolulu na Havaji zřízeno mezinárodní centrum pro předpověď tohoto hazardu. V současnosti je PTWC (Pacific Tsunami Warning Center) možná nejlepším systémem v oblasti prevence přírodních katastrof. Do celého programu je zapojena většina zemí s tichomořským pobřežím. Jsou to Kanada, USA, Mexiko, Guatemala, Nikaragua, Kolumbie, Ekvádor, Peru, Chile, Tahiti, Cookovy ostrovy, Západní Samoa, Fidži, Nová Kaledonie, Nový Zéland, Austrálie, Indonésie, Filipíny, Hong Kong, Čína, Taiwan, Jižní Korea, KLDR, Japonsko a Rusko. (http://www.sci.muni.cz/~herber/tsunami.htm)¨
Mapa umístění seismografů, mareografů a podmořských senzorů DART, které jsou součástí programu PTWC. Šedá oblast vymezuje dosah možného použití systému THRUST (Zdroj: BRYANT, E., 2005). Převzato: http://www.sci.muni.cz/~herber/tsunami/ptwc.jpg). Systém využívá údajů z přibližně 30 seismických stanic a 70 mareografů, které jsou umístěny v celé oblasti Pacifiku. První signál o vzniku zemětřesení a možném riziku tsunami přichází ze seismografů. Tento údaj musí být potvrzen na nejbližší stanici, měřící výkyvy hladiny oceánu (mareograf). Pokud je tsunami potvrzena, zasílá centrum varovné hlášení odpovědným orgánům v postižených oblastech. Při síle zemětřesení nad 7,0 stupňů Richterovy škály vydává centrum varování ihned. Celý systém byl v nedávné době ještě doplněn o 6 podmořských senzorů, které sledují chování vodních mas (program DART - Deep-Ocean Assessment and Reporting of Tsunami). (http://www.sci.muni.cz/~herber/tsunami.htm)
Program Deep-Ocean Assessment and reporting of Tsunami (DART) Základem existujícího systému v Tichomoří, který začal fungovat v roce 2001,jsou měřiče tlaku, tsunametry, umístěné na dně oceánu. Měří tlak vody, která se nad nimi přelévá. Dokážou zachytit i centimetrové změny ve výšce vodního sloupce nad sebou. Snadno tedy odhalí i tsunami, které na širém moři dosahuje výšky až jednoho metru. Mořem se samozřejmě přelévají i daleko vyšší vlny a před žádnou z nich není třeba varovat. Vlna tsunami má však několik zvláštností. Nevzniká sama od sebe - obvykle je spojena s podmořským zemětřesením nebo výbuchem sopky. Navíc když se tsunami řítí mořem rychlostí až 800 kilometrů za hodinu, tlak prudce kolísá. Když nad tsunametrem proletí ničivá vlna, tlak roste. Předtím i potom však zřetelně klesá, protože tsunami "vysává" vodu před i za hřebenem ničivé vlny. Samotné měření tlaku však nestačí - zjištěná data je třeba předat dál, na vědecké stanice umístěné daleko od hlubin oceánu. K tomu slouží bóje napojené na tsunametry. Zachycují signály podmořských přístrojů a odesílají je dále, ke geostacionárním družicím umístěným vysoko nad mořskou hladinou. Z družic putují zjištěné údaje do varovných stanic na souši. Jejich odborníci musí prověřit, která data upozorňují na tsunami a kde jde jen o planý poplach. Na to existují složité počítačové simulace. Varovný systém vyvolávající spíše vlny paniky by nikomu nepomohl. A k takovým případům stále dochází. (Zdroj: Mocek, M (2005): MF DNES. Svět pomůže Asii se záchranným systémem. Cit. 2013-10-14. Dostupné z ) V roce 2008 se počet bójí navýšil na 39.
Bóje systému DART Zdroj: http://nctr.pmel.noaa.gov/Dart/index.html
Současné
rozmístění
systému
http://www.ndbc.noaa.gov/dart.shtml
DART
(tsunametrů
a
bójí)
Záznam z bóje sledující výšku hladiny vodního sloupce nedaleko pobřeží Kalifornie
Zdroj: http://www.ndbc.noaa.gov/station_page.php?station=46412
Zdroj: Mocek, M (2005): MF DNES. Svět pomůže Asii se záchranným systémem. Cit. 2013-10-14. Dostupné z
Ilustrativní video a rozmísťovaní a principu fungování systému DART: http://www.youtube.com/watch?v=4AoEUlcfdoY&feature=c4-overviewvl&list=PL1319F29AC98200F4
Program Tsunami Hazards Reduction Utilizing Systéme Technology (THRUST) Zcela novým je projekt THRUST (Tsunami Hazards Reduction Utilizing Systems Technology), který je od roku 1986 v testovacím režimu umístěn ve městě Valparaiso na pobřeží Chile. V této oblasti se vyskytují tsunami s velmi blízkými ohnisky (do 30 min.), a je zde proto nutnost maximální rychlosti varovných hlášení. Systém využívá údajů z podmořských detektorů, jejichž signál je přenášen pomocí družic NOAA přímo do lokálního centra, kde se údaje zpřesňují o data ze seismografů. Varování je tak připraveno do 2-3 minut. V budoucnosti je plánováno rozšíření tohoto programu i do dalších oblastí Tichého oceánu.
Popularizace I přesto, že existují propracované systémy včasného varování, mnozí obyvatelé v ohrožených oblastech jim z důvodu častých hlášení nevěnují dostatečnou pozornost, nebo dokonce neví, jak se v krizové situaci chovat. K jednomu z částí ochrany obyvatel před následky tsunami patří i co možná nejširší popularizace modelů chování a způsobů jak v situaci zachovat. V současnosti tomu velmi napomáhají moderní sdělovací prostředky, nejvíce však popularizační kanály zainteresovaných institucím jako je například NOAA PMEL s velkým množství vzdělávacích ale i instruktážních videí (http://www.youtube.com/user/NOAAPMEL?feature=watch).
Výzkumné týmy – tsunami India, National Institute of Oceanography (NIO) The National Institute of Oceanography in Goa, India, conducts a range of oceanographic research, including tsunami-related studies. It compiled a comprehensive report on the impact of the 2004 Indian Ocean tsunami on the Indian coast. Website: http://www.nio.org/jsp/indexNew.jsp Tsunami web page: http://www.nio.org/jsp/tsunami.jsp Italy, University of Bologna, Tsunami Research Team The Tsunami Research Team (TRT-BO) is part of the Solid Earth Geophysics Group of the Department of Physics, University of Bologna in Italy. The Team’s main areas of expertise are: tsunami generation; tsunami propagation and impacts on coasts; developing numerical models; field surveys of the effects of recent tsunamis; data collection on historical tsunamis; tsunami hazard and risk analysis; catalogues of Italian and European tsunamis; modeling of major Italian tsunamis; strategies to protect coastal zones; and developing tsunami warning systems globally and locally, and integrating them into multi-hazard systems. Website: http://labtinti4.df.unibo.it/BolognaTsunamiGroup/en_index.html Japan, Disaster Prevention Research Institute The Disaster Prevention Research Institute at Kyoto University in Japan conducts research into a range of problems related to the prevention and reduction of natural disasters. It has five research divisions, five research centres and over 100 researchers who investigate all aspects of natural disasters, including tsunamis. Website: http://www.dpri.kyoto-u.ac.jp/default.j.html Japan JAMSTEC, Submarine Cable Data Center The Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) established the first LongTerm Deep Sea Floor Observatory off Muroto Cape in fiscal year 1996, and the Long-Term Deep Sea Floor Observatory off Kushiro and Tokachi in the Kuril Trench in 1999 as part of a plan to build basic
earthquake observation networks in Japan. Both systems have tsunami sensors attached and provide real time data to the shore. Website: http://www.jamstec.go.jp/scdc/top_e.html Japan - Research group on the 2004 Indian Ocean tsunami A group of Japanese scientists, engineers and disaster management specialists pooled their expertise into a Research Group on the 26 December 2004 Earthquake Tsunami Disaster in the Indian Ocean. There is a depth of technical and tsunami-related information, and web links, on their website. Website: http://www.drs.dpri.kyoto-u.ac.jp/sumatra/index-e.html Japan, Tohoku University, Tsunami Engineering Laboratory The Tsunami Engineering Laboratory (TEL) is part of the Disaster Control Research Center, Graduate school of Engineering, at Tohoku University in Japan. TEL develops integrated technologies for reducing tsunami disasters, including: developing early warning systems to alert coastal residents; implementing and maintaining an educational programme on the indicators of tsunami dangers through databases, computer graphics and the results of field investigations; and producing tsunami hazard maps. Website: http://www.tsunami.civil.tohoku.ac.jp/hokusai2/main/eng/index.html
Russian Federation, Russian Academy of Sciences, Tsunami Laboratory, Global Tsunami Historical Database The Tsunami Laboratory is a highly respected research programme of the Institute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics, in the Siberian Division of the Russian Academy of Sciences. Among other things, the Laboratory has built comprehensive historical tsunami databases covering all regions of the world and extending thousands of years back in time. The Global Tsunami Historical Database Project is a collaborative effort with the National Geophysical Data Center / World Data Center / SEG-Tsunamis. Website: http://tsun.sscc.ru/tsulab/tsun_hp.htm USA, Army Corps of Engineers, Coastal and Hydraulics Laboratory The Coastal and Hydraulics Laboratory, part of the Engineer Research and Development Center of the United States Army Corps of Engineers, conducts ocean, estuarine, riverine and watershed regional scale systems analyses research. Its multidisciplinary teams of scientists and engineers have advanced facilities and a strong reputation for experimental and computational expertise. Website: http://chl.erdc.usace.army.mil/chl.aspx?p=s&a=ResearchAreas;20
USA, California Institute of Technology, Seismological Laboratory The Seismological Laboratory at the California Institute of Technology (Caltech) is recognized for its work in geophysical research, and serves as a focal point for earthquake information in Southern California and the world. The Laboratory’s seismological research includes work on tsunamis. Website: http://www.seismolab.caltech.edu/geodynamics.html USA, Humboldt State University Humboldt State University’s Department of Geology conducts research into tsunami events and science, produces inundation maps and teaches curricula on tsunamis. USA, NOAA Pacific Marine Environmental Laboratory (PMEL) NOAA’s Pacific Marine Environmental Laboratory is an internationally respected research organization with a range of research programmes that produce a large volume of interdisciplinary scientific investigations in the fields of oceanography and atmospheric science, including tsunamis. Website: http://nctr.pmel.noaa.gov/ Tsunami events and data http://nctr.pmel.noaa.gov/database_devel.html
The National Tsunami Hazard Mitigation Program http://nthmp.tsunami.gov/ The 2004 Indian Ocean tsunami http://nctr.pmel.noaa.gov/indo_1204.html Three areas of research – Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis (DART), modeling and forecasting, and inundation mapping – are easily accessed at the following website addresses: Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis (DART) http://nctr.pmel.noaa.gov/Dart/index.html Modeling and forecasting http://nctr.pmel.noaa.gov/model.html Inundation mapping http://nctr.pmel.noaa.gov/inundation_mapping.html USA, Oregon Health and Science University, Center for Coastal and Land-Margin Research The Center for Coastal and Land-Margin Research at Oregon Health and Science University tackles “society's need to manage increased development and manipulation of coasts and land-margins while preserving and enhancing their environmental integrity, and protecting human populations from natural and man-made hazards”, including tsunamis. Website: http://www.ccalmr.ogi.edu/ The Center has a research programme on tsunamis at: http://www.ccalmr.ogi.edu/tsunami/ USA, Oregon State University, Wave Research Laboratory The OH Hinsdale Wave Research Laboratory, together with Oregon State University’s Coastal and Ocean Engineering Program, is a leading centre for research in coastal engineering and near-shore science. Its research strengths include physical and numerical modeling of coastal dynamics, advanced laboratories for coastal research, and expertise in tsunami and coastal hazard mitigation. Website: http://wave.oregonstate.edu/ USA, Pacific Disaster Center The Pacific Disaster Center in Hawaii provides applied information, research and analysis that supports the development of more effective tsunami policies, institutions, programmes and information products for disaster management and humanitarian assistance efforts in the Asia Pacific region and beyond. Website: http://www.pdc.org/iweb/index.jsp USA, University of Colorado, Natural Hazards Center The Natural Hazards Center at the University of Colorado advances and communicates knowledge on hazard mitigation and disaster preparedness, response and recovery. Working within an all-hazards interdisciplinary framework, the Center fosters information sharing and integration of activities among researchers, practitioners and policy-makers from around the world, conducts research and provides educational opportunities. It does a significant amount of work on tsunamis. Website: http://www.colorado.edu/hazards/ USA, University of Southern California, Tsunami Research Center The Tsunami Research Center is involved in all aspects of tsunami research – inundation field surveys, numerical and analytical modeling, and hazard assessment, mitigation and planning. It developed the tsunami inundation maps for California and the tsunami code MOST, which is used by NOAA and is the only validated code used in the United States for tsunami hazard mapping with detailed inundation predictions. Website: http://www.usc.edu/dept/tsunamis/2005/index.php NOAA Coastal Ocean Program (COP) This programme uses a regional multidisciplinary approach to understanding and predicting the impacts of natural and anthropogenic influences on coastal ecosystems, communities and economies. Website: http://www.cop.noaa.gov/
Odkazy Informační centrum tsunami (http://itic.ioc-unesco.org/index.php) Japan: Tsunami Engineering Laboratory JAPAN: Monitoring of Earthquakes and Volcanic Activities and Tsunami Forecasting Oregon State University Tsunami Research The Tsunami Risks Project (UK) The Tsunami Society Joint Australian Tsunami Information Center Tsunami Data at NGDC (USA) Tsunami Research Program (PMEL, USA) University of Southern California Tsunami Research Center International Workshop “Local Tsunami Warning and Mitigation”, Petropavlovsk-Kamchatski
IOC Training Course Report No 42: COI-SHOA-CICESE Curso sobre Modelación Numérica de Tsunamis, Proyecto TIME, Valparaiso, Chile, 11 de Marzo - 11 de Mayo de 1996 PDF (39K) [Published 1996] - SPANISH VERSION Synthetix Tsunami Mareograms for realistic oceanic models (G. Panza, F. Romanelli and T. Yanovskaya) PDF (image) (1782K) [Published 1999]
