СОДЕРЖАНИЕ
Глава 1. Введение 4
1.1. Введение 4
1.2. Анализ возможности совершенствования системы предупреждения цунами 6
1.3. Краткое содержание работы 8
1.4. Защищаемые тезисы. 21 Глава П. Оценка качества математического мо;1елирования цунами 24
2.1. Численное модел>грование волн цунами. 24
2.2. Природа относительных максимумов и минимумов пространственной
зависимости волны цунами. 27
• »
2.3. Анализ зависимости максимальной амплитуды наблюдаемой волны от временного разрешения при регистрации. 30
2.4. Разрешающее время численного моделирования цунами. 34
2.5. Зависимост ь разрешающего времени от шага сегки. 36
2.6. Воспроизведение формы временной зависимости волны цунами при численном моделировании. 39
2.7. Оценка времен добегания волны цунами. 45
2.8. Возможности использования численного моделирования цунами для предупреждения цунами 46 Глава III. Оценка времени развития очага цунами при землетрясении. 50
3.1. Анализ существующих представлений о длительности действия очага цунами.
3.2. Наблюдение эволюции смешений на датчиках уровня 53
3.3 .Оценка длительности формирования остаточных смещений по записям вариаций уровня моря в ближней зоне. 59
3.4. Оценка длительности формирования остаточных смешений по сейсмич'
записям ближней зоны. Низкочастозная компонента сейсмического сигнала 63
3.5. Пространственная зависимость низкочастотного сигнала. 68
3.6. Эволюция сейсмического момента землетрясения. Оценка по записи в трех точках. 74
3.7. Сложный характер разрывов при землетрясении. Землетрясение 12 июля
1993 гола 77
3.8. Эволюция сейсмического момента Шикотанского землетрясения 4 октября
1994 года. 91
3.9. Индуцированные землетрясения. Вторичные волны цунами. 104
3.10. Возможности использования наблюдений временного развития дислокаций для уточнения прогноза цунами 113
Глава IV. Очаг цунами. 115
4.1. Очаг цунами. Понятие. Метод построения. Реальные оценки очага. 115
4.2. Особенности процедуры построения очага цунами. 123
4.3. Цунами 4 октября 1994 года. 129
4.4. Спектрально-временной анализ записи цунами. Последовательность импульсов цунами. Сложная структура очага. 135
4.5. Оценка очага цунами по сейсмическим данным. Облако афтершоков. Движение сейсмического источника при землетрясении. 141
4.6. Уточнение очага цунами 12 июля 1993 года. Сейсмический метод. 149
4.7. Попытка автоматизация процесса построения траектории процесса землетрясения. Метод непрерывного анализа положения источника. 164
4.8. Сопоставление двух сейсмических методов оценки очага цунами.
Зе мл стрясен не Окусири. 168
4.9. Возможности использования непрерывного построения очага цунами для улучшения качества и надежности прогноза цунами. 171
Глава V. Численное моделирование волны по пшрофизичнеким данным. 172
Р - .нР1 и <1г, О - ,ц('’ V (Ь., О - долгота, ф - широта, ц - отклонение уровня, g = 980 см./оек:, I - врсч<я. 11 глубина, и, V- компоненты скорости . К радиус Земли. Пространство распространения волны представлено в виде сетки с шагом 2’. Вычисления проведены также для шагов 5' и 10'. Параметры вариантов - <1 - шаг пространственной сетки в угловых минутах, (К шш по времени в секундах, Ы,* И; количество точек отсчета по долготе и по широте, координаты левой южной и правой северной точек области вычислений покатаны в таблице .
1 вариант 2 вариант 3 вариант
0 _ л 10’ 5' Г
1* —> 1,1- <► ■*«’ 20 с Юс 5 с
N,•N2 96 ♦ 108 187 • 229 465 ♦ 480
Координаты угловых точек .МЫ 127В 52N ИЗБ 34N 127П 52Ы 142.3Б 34В 127В 48Ы 142.ЗЕ
Результаты вычисления вариаций уровня ц выведены в течение трех часов в 17 точках побережья. Координаты точек покатаны в таблице 1. В окрестности >тих точек имелись надежные данные наблюдения. Результаты вычисления для третьего варианта (<1^2’) покатаны на рис. I. Вычисления сравниваются с материалами наблюдения цунами, полученными на приливных станциях России, Японии и Кореи. В таблице сравниваются максимальные амплитуды вычисленных и наблюдаемых волн. При сравнении волна, вычисленная в модальном точке, ближайшей к рассматриваемому пучосту, преобразовывалась к точке наблюдения с использованием теории линейного наката [721. При этом функция преобразования вычислялась по глубине в нодальной точке и расстоянию от модальной точки до точки наблюдения. Очевидно, что вычисления и данные наблюдений совпадают недостаточно хорошо. В точках относительных максимумов амплитуды волны (Есасн, Мугхо. 1>улная. Этомо ) наблюдаемая волна порядка 2 м, вычисленная волна около 50 ем. В точках относительных минимумов амплитуда вычисленной волны 20 см, амплитуда набшо;и»смой около 5 см.
Таким образом, численное моделирование, как оно используется, не является надежным средством прогнозирования максимальных значений волны цунами и его совершенствование является актуальной проблемой.
Неадекватность представлений волны пупами посредством численною моделирования может быть вызвана либо неадекватностью источника, либо неточностью вычислений распространения волны, либо, что наиболее вероятно, и тем и другим одновременно. Первоочередной задачей этой проблемы является исследование качества вычислений распространения волны. Ее решение позволит использовать для анализа достоверности представления источника [19] результаты регистрации волны цунами в береговых точках.
Таблица 2.1.Сравнение вычисленных и наблюдаемых амплитуд волны в
различных точках побережья
1 2 3 4 5 6 7
Холмск 20 142.1 47.1 36 5.7 28
Kutsygat 20 141.1 45.2 100 53 43
Esashi 119 140.1 41.85 173 76 72
Oga 20 139.7 40.9 13 39 6
Nosh i го 20 140.0 40,2 70 78 48
NiigataF. 45 139.2 37.97 23 26 22
Sado 55 138.2 37.82 37 19 18
Ryolsu ИЗ 138 4 38.1 33 37 22
I'cradoman 138.7 37.98 50 26 24
Teradomari 138.7 37.98 50 26 24
Fukui 73 136.1 36.2 38 10 31
Mikuni 89 136.15 36.25 3.5 8.2 2.3
Mihogosek 23 133.2 35.65 17 21 9
Etomo 20 133 35.5 100 37 38
Busan 20 129.0 35.10 20 4 12 12
Mugho 20 129.1 37.55 120 27 26
Sokcho 49 128.6 38.20 80 12 48
Ulungdo 1178 130.1 37.51 52 12 30
Рудная 20 135.7 44.3 160 73 102
1- Место, 2- Глубина волны. 3- долгота. 4- широта. 5-а
— ^ { Чу*
волны. 6- амплитуда/вычисленной волны. 7- амплитуда наблюденной сглаженной
волны
- Київ+380960830922