سونامي چگونه به وجود مي*آيد؟

[EN-EZEL 13,039]

سونامي چگونه به وجود مي*آيد؟

 

 

سونامي چگونه به وجود مي*آيد؟

 

كلمه سونامي (tsunami) از كلمات ژاپني tsu (بندر) و nami (امواج) تشكيل شده است. سونامي موج يا رشته*اي از امواج است كه در اقيانوس به دنبال زلزله هاي دريايي بوجود مي*آيد.

اين امواج ممكن است صدها كيلومتر پهنا داشته باشد و هنگام رسيدن به ساحل به ارتفاع آن به 10.5 برسد.اين "ديوارهاي آب" با سرعتي تندتر از يك هواپيماي جت پهنه اقيانوس را مي*پبمايند،به ساحل كوبيده مي*شوند و تخريب وسيعي را باعث مي*شوند.

براي درك سونامي بايد ساختمان موج را شناخت. امواج معمولي ما در كنار ساحل دريا يا در حوضچه*هاي آب مي*بينيم، از يك ستيغ(بالاترين نقطه موج) (crest)و يك ناوه (پايين**ترين نقطه موج)(trough)تشكيل مي*شوند.

امواج را به دو طريق اندازه مي*گيرند:

*ارتفاع موج (wave heigth):فاصله بين ستيغ و ناوه.

*طول موج(wave length): فاصله افقي بين ستيغ دو موج متوالي.

بسامد يا فركانس امواج بر حسب زماني كف طول مي*كشد تا دو موج متوالي از يك نقطه بگذرند – كه به آن دوره موج مي*گويند- اندازه*گيري مي*شود.

هم سونامي*ها و هم امواج معمولي داراي اين بخش*ها هستند و به طريق مشابهي اندازه*گيري مي*شوند. اما تفاوت*هاي زيادي ميان آن دو از لحاظ اندازه، سرعت، و منشا وجود دارد:

 

 

خصوصيت موج

موج ناشي از باد

موج سونامي

 

سرعت موج 8 تا 100 كيلومتر در ساعت 800 تا 1000 كيلومتر در ساعت

دوره موج 5 تا 20 ثانيه 10 دقيقه تا 2 ساعت

طول موج 100 تا 200 متر 100 تا 200 كيلومتر

 

 

 

 

امواج در اقيانوس*ها به علل مختلفي مانند فعاليت*هاي زيرآبي، فشار جوي، و كشش جاذبه رخ مي*دهند، اما شايع*ترين علت آنها باد است.

باد منبع انرژي موج حاصل است و اندازه سرعت باد به قدرت باد وابسته است. نكته مهمي كه بايد به خاطر داشت اين است كه امواج نشان*دهنده حركت آب نيستند، بلكه حركت انرژي از طريق آب را نشان مي*دهند.

 

تولد سونامي

 

 

شايع*ترين علت سونامي*ها زلزله*هاي زيردريايي هستند. براي اينك بدانيم اين زلزله*ها گونه رخ مي*دهند، بايد "تكتونيك صفحه*اي" را بشناسيم.

نظريه تكتونيك صفحه*اي بين مي كند كه ليتوسفر يا بخش فوقاني كره زمين از چندين صفحه عظيم تشكيل شده است. اين صفحات قاره*ها و كف درياها را مي*سازند.

اين صفحات بر روي يك لايه زيرين چسبناك نيمه*جامد به نام آستنوسفر قرار دارند. يك پاي سيب بريده*شده را در نظر بگيريد، قشر بيروني كيك ليتوسفر و بخش داخلي داغ پركننده آن آستنوسفر است.

اين صفحات مدواما روي كره زمين با سرعتي در حد 2.5 تا 5 سانتي*متر در سال در حال حركتند.

اين حركت بيش از همه در طول خطوط گسل( خط برش كيك را در نظر بگيريد) رخ مي*دهد. حركت اين صفحات باعث بروز زلزله*ها و آتش*فشان*ها مي*شود كه در كف اقيانوس ها هم ممكن است رخ دهند و دو منشا احتمالي سونامي هستند.

هنگامي كه دو صفحه د ر ناحيه*اي كه مرز صفحه*اي ناميده مي*شود در تلاقي با يكديگر قرار مي *گيرند، صفحه سنگين*تر به زير صفحه سبك*تر مِي**لغزد. اين پديده را لغزش به پايين(subduction) مي*نامند. بروز پديده لغزش به پايين زيرآبي اغلب جاگذاري*هاي فراواني به شكل گودال*هاي عميق اقيانوسي در كف دريا ايجاد مي*كند.

در برخي مواردهنگام بروز اين پديده بخشي از كف دريا كه به صفحه سبك*تر متصل است ممكن است به علت فشار صفحه به زيررونده ناگهان به سمت بالا جابجا شود. نتيجه اين وضعيت بروز زلزله است. كانون زلزله نقطه*اي درون زمين است كه براي اولين بار شكست در آن رخ مي*دهد، صخره مي*شكنند و اولين امواج لرزه*اي بوجود مي*آيند.

اپي*سنتر يا مركز سطحي زلزله نقطه*اي از سطح درياست كه مستقيما روي كانون زلزله قرار دارد.

هنگامي كه اين قطعه از صفحه به بالا مي*پرد، ميليون*ها تن صخره با نيرويي عظيم به بالا فرستاده مي*شوند، انرژي اين نيرو به آب منتقل مي*شود.اين انرژي آب را به بالاتر از سطح معمول دريا مي*راند.به اين ترتيب سونامي زاده مي*شود.

 

ديناميك سونامي

 

 

هنگامي كه آب به سمت بالا رانده مي*شود،* جاذبه بر روي آن عمل مي*كند، وانرژي را به طور افقي به موازات سطح آب هدايت مي*كند. سپس انرژي از ميان اعماق آب از مركز اوليه جنبش به اطراف گسترش مي*يابد.

نيروي عظيمي كه بوسيله جنبش لرزه*اي ايجاد مي*شود سرعت باورنكردني سوناي را ايجاد مي*كند.

سرعت واقعي سونامي با اندازه*گيري عمق آب در نقطه*ايي كه سونامي از آن مي*گذرد، محاسبه مي*شود.اين سرعت مساوي ريشه دوم حاصلضرب شتاب جاذبه در ميزان عمق آب است.

توانايي سونامي براي حفظ سرعتش مستقيما نحت تاثير عمق آب قرار دارد.سونامي درآب*هاي عميق*تر سريع*تر حركت مي*كند و در اب*هاي كم*عمق*تر سرعتش كند مي*شود.

بنابراين برخلاف امواج معمولي، انرژي راننده سونامي نه روي سطح آب بلكه از ميان آب حركت مي*كند. ارتفاع سونامي معمولا تا هنگامي كه به كنار ساحل برسد بيش از يك متر نيست و معمولا قابل تشخيص نيست.

 

برخورد سونامي به ساحل

 

 

هنگامي كه سونامي به ساحل مي*رسد، به شكل آشناي مرگبارش بدل مي*شود.هنگامي كه سونامي به خشكي مي*رسد، به آب كم عمق كنار ساحل ضربه مي*زند.آب كم عمق و خشكي ساحلي باعث متراكم*شدن انرژي مي*شود كه آب منتقل مي*كند.اين امر تغييرشكل سونامي را آغاز مي*كند.

توپوگرافي كف دريا در اين محل و شكل ساحل بر ظاهر و رفتار سونامي تاثير مي*گذارد.

همچنانكه سرعت موج كاهش مي*يابد، ارتفاع آن به طور قابل*توجهي بالا مي رود- انرژي متراكم*شده آب را به سمت بالا مي*راند.

سرعت يك سونامي معمول كه به خشكي نزديك مي شود تا 50 كيلومتر در ساعت كاهش مي*يابد، و در مقابل ارتفاع آن تا 30 متر بالاي سطح دريا مي*رسد. با افزايش ارتفاع موج حين اين فرآيند طول موج به شدت كاهش مي*يايد.( فشرده شدن يك آكاردئون را در نظر بگيريد.)

شاهدي كه در كنار ساحل قرار دارد، بالا و پايين*رفتن شديد آب را هنگامي كه سونامي قريب*الوقوع است، مشاهده خواهد كرد.به دنبال آن ناوه واقعي سونامي به ساحل مي*رسد. سونامي*ها اغلب به صورت رشته*هايي طغيان*هاي قدرتمند و سريع آب و نه به صورت يك موج منفرد غول*آسا تظاهر مي*كنند.

البته ممكن است يك اُشترك (Bore) كه يك موج عمودي بزرگ است با جبهه*اي زيروروكننده ظاهر شود.اُشترك*ها اغلب با طغيان*هاي سريع آب دنبال مي*شوند، كه به خصوص باعث تخريب ساحل مي*شود. پنج تا 90 دقيقه پس از ضربه اوليه ممكن است امواج ديگري به دنبال آيد- قطار موج سونامي، پس از حركت به صورت رشته*اي از امواج در فواصلي طولاني، خود را به ساحل مي كوبد.

سونامي به خصوص اگر بدون هشدار قبلي به ساحلي برخورد كند، تلفات بسياري به بار مي*آورد، و خط ساحلي با خاك يكسان مي*كند و همه چيز را با خود به دريا مي*كشاند.

منطقه*اي كه در معرض بيشترين خطر تخريب قرار دارند، نواحي در حد فاصل 1.6 كيلومتري خط ساحلي، به خاطر طغيان آب و آوار پراكنده*شده، و با ارتفاع كمتر از 15 متر از سطح دريا به خاطر ارتفاع امواج ضربه*زننده است.

سونامي حتي مي*تواند به علت خصوصيات متفاوت بستر دريا و ساحل به پناهگاه*هاي دور از ساحل هم برسد. براي مثال يك منطقه حفاظت*شده ساحلي با ورودي باريك يك مسير "شيپوري" ايجاد مي*كند، كه باعث تشديد قدرت مخرب امواج مي*شود. يا كانال رودخانه*اي راه را براي نفوذ بيشتر سونامي به مناطق داخلي*تر مي*گشايد.

تا زماني كه يك سونامي به ساحل برخورد نكند، مشكل است نحوه تعامل آن را با خشكي پيش*بيني كرد.