Влияние положения и асимметрии зоны генерации на интенсивность цунами у берега

Abstract

В рамках нелинейной модели длинных волн выполнен численный анализ распространения волн цунами из прямоугольного очага в бассейне, включающем глубоководную область постоянной глубины, материковый склон и шельф. Рассмотрены знакопостоянные и знакопеременные кратковременные смещения участка дна на шельфе, материковом склоне и в глубоководной части бассейна. Заплеск волн на вертикальную береговую границу наибольший для знакопеременных подвижек дна, расположенных на материковом склоне. При отражении образуются захваченные шельфом волны, распространяющиеся вдоль берега в противоположных направлениях. Происходит частичный захват цунами шельфом. Он проявляется в многократном последовательном отражении волны от берега и мелководного края материкового склона. Это свойство волн не реализуется для очагов цунами в глубоководной зоне бассейна. При знакопеременном смещении участка дна эффект образования дополнительных экстремумов в распределении максимально возможных заплесков волн вдоль берега проявляется слабее, чем при однознаковой подвижке дна. Увеличение асимметрии очага цунами вызывает рост первичных и уменьшение вторичных экстремальных заплесков волн.

У рамках нелінійної моделі довгих хвиль виконаний чисельний аналіз розповсюдження хвиль цунамі з прямокутного осередка в басейні, який містить глибоководну область постійної глибини, материковий схил та шельф. Розглянуті знакосталі та знакозмінні короткочасні зміщення ділянки дна на шельфі, материковому схилі та глибоководній частині басейну. Запліск хвиль на вертикальну берегову межу найбільший для знакозмінних посувань дна, розташованих на материковому схилі. При відбитті утворюються захоплені шельфом хвилі, які поширюються уздовж берега в протилежних напрямках. Відбувається часткове захоплення цунамі шельфом. Він проявляється в багаторазовому послідовному відбитті хвилі від берега та мілководного краю материкового схилу. Ця властивість хвиль не реалізується для осередків цунамі у глибоководній зоні басейну. У разі знакозмінного зміщення ділянки дна ефект утворення додаткових екстремумів у розподілі максимально можливих заплісків хвиль уздовж берега виявляється слабше, ніж при знакосталому посуванні дна. Збільшення асиметрії осередку цунамі викликає зростання первинних і зменшення вторинних екстремальних заплісків хвиль.

Propagation of tsunami waves from a rectangular source in a basin including deepwater region of constant depth, continental slope and shelf is numerically analyzed within the framework of the nonlinear model of long waves. Sign-constant and alternating short-term displacements of bottom area on the shelf, continental slope and in the deep-water part of the basin are considered. Wave’s run-up on a vertical coastal boundary is the largest for the alternating bottom shifts located on the continental slope. Shelf-trapped waves propagating along the coastline in opposite directions are generated during reflection. Partial shelf-trapping of tsunami waves takes place. This process is manifested in a multiple successive wave reflection from the coast and the shallow edge of the continental slope. This feature of waves is not realized in the cases when tsunami sources are in the deep-water zone of the basin. At the alternating bottom displacement the effect of formation of additional extremums in distribution of maximum waves’ run-ups along the coast is weaker than at the sign-constant bottom shift. Increase of tsunami source asymmetry induces growth of primary extreme wave’s runups and reduction of secondary ones.