Метеоцунами: «японская болезнь» Средиземноморья

[bigbird]

Средиземное море – излюбленный чартерный регион. Хорватия, Балеарские острова, Италия… Может показаться, что эти акватории нам уже хорошо знакомы и не таят в себе никаких сюрпризов, и уж точно – неприятных. Однако на деле все не совсем так: некоторые из популярных мест отдыха под парусами в этих краях могут оказаться самыми настоящими ловушками. Чего стоит опасаться?

Ранним утром 25 июня 2014 года моряки и рыбаки в поселке Вела-Лука – небольшом порту на хорватском острове Корчула – увидели, как в рассветных сумерках на горизонте заблистали яркие молнии, предвещающие бурю. Однако шторм неожиданно ушел на юг. Но успокаиваться, как оказалось, было рано. В 8:30 уровень моря стал резко подниматься. За считанные минуты он вырос на полтора метра. Вода выплеснулась на набережную, затопила прилегающие к порту улицы и дороги. Многие суда были выброшены далеко на сушу. Однако через десять минут как по волшебству уровень воды начал падать – и упал на целых три метра. Гавань и внутренняя бухта превратились в бурлящую реку, устремившуюся в море, словно бы сам Нептун вытащил пробку в морском дне.



В тот момент, когда ситуация еще не стала катастрофической, местные рыбаки и опытные капитаны пришедших на Корчулу яхт действовали со скоростью молнии. Они отшвартовывались от причалов, снимались с якорей и уходили в море. А вот тем, кто в это утро не ночевал на своих лодках или просто оказался не готов действовать быстро и решительно, не повезло. Оставшиеся у причальных стенок суда бились о пирс, сталкивались с другими лодками и в конце концов ложились на дно, заваливаясь на бок.

Подобное «переключение» между обильными притоками и оттоками воды с колебаниями уровня на несколько метров повторялись в Вела-Луке несколько раз в этот несчастливый день. Многие суда в гавани были повреждены, но, к счастью, люди не пострадали. А вот если бы подобное случилось ночью, последствия могли бы быть гораздо более драматичными…

Что было причиной этого странного явления?

Внезапные резкие колебания уровня воды обычно называются цунами. В данном случае жители и гости острова Корчула столкнулись с мини-цунами. Впрочем, эксперты называют это явление иначе – метеорологическое цунами, поскольку оно вызвано не подводным землетрясением, а возникло вследствие изменения атмосферного давления, воздействующего на поверхность моря. При этом чтобы подобное изменение привело к серьезным колебаниям уровня воды, необходимо наличие ряда факторов: поблизости от места событий должны пройти несколько гроз с сопутствующими им шквалами, а в верхних слоях атмосферы должно быть сильное струйное течение. Подобное сочетание может привести к огромным временным градиентам атмосферного давления: порядка нескольких гектопаскалей меньше чем за 10 минут. Зоны, в которых развиваются такие колебания, мигрируют по морю вместе с грозами и шквалами и вызывают изменения высоты его поверхности: море как бы «вспучивается» вверх, образуя очень длинную волну. Несколько грозовых облаков соответственно создают несколько волн, которые, сталкиваясь друг с другом, могут создать единую мощную однонаправленную волновую систему. Но и этого еще недостаточно, чтобы вызвать метеоцунами. Решающим фактором является топография береговой линии, а именно узкий залив, длина которого примерно соответствует диаметру зоны локального падения давления, с постепенным повышением дна. В таком заливе сантиметровая волна может вырасти до одного метра и даже больше. При этом из-за большой длины такой волны она будет восприниматься не как собственно волна, а как резкое и быстрое изменение уровня моря. Иногда при возникновении мини-цунами море сначала отступает, а уже потом устремляется вперед, иногда же происходит наоборот, и мини-цунами развивается как стремительное наводнение, как это произошло в Вела-Луке, с последующим отступлением.

В этот день в северной Адриатике сошлись все факторы. Несколько сильных гроз перемещались над морем в сочетании с сильнейшим струйным течением – на высоте пяти километров средняя скорость ветра достигала ураганной силы. Очень сильны были шквалы вблизи грозовых облаков, а также локальные градиенты атмосферного давления. Результатом этого стало появление целой серии мини-цунами и там, где были узкие заливы (Вела-Лука, Стари-Град на острове Хвар, Риека), мини-цунами натворили бед.



Надо отметить, что такие метеорологические цунами не являются чем-то необычным для местных жителей. Рыбаки и капитаны прогулочных судов точно знают, что нужно делать в подобных случаях. Поэтому именно они лучшие советчики для иностранных яхтсменов, неожиданно оказавшихся в сложной, подчас экстремальной ситуации.



Описываемые метеорологические и топографические условия есть не только в Адриатике, они встречаются и в других регионах Средиземноморья. Там, где мини-цунами происходят более или менее регулярно, они получили свои собственные имена: например, на Балеарских островах им дали название «риссага».



Особенно известны риссаги в бухте Сьютаделла, что на западном побережье Менорки. Там до сих пор не могут забыть риссагу 15 июня 2006 года, когда вода отступила от берега за несколько минут, оставив на обсохшем дне массу яхт. Меньше чем через час море с грохотом вернулось назад – итог печален: оборванные якоря, разбитые борта, 25 яхт затоплено, 100 серьезно повреждено. Позже амплитуда колебания уровня воды оценили примерно в пять метров.



Мини-цунами возникают на южном и западном побережье Сицилии. Местные жители метко прозвали их «марроббио» – в переводе это означает «ограбленные морем». Воздействию марроббио особенно часто подвергаются бухты и заливы вблизи городов Марсала и Мазала-дель-Валло, а также лежащий между Мальтой и Африкой остров Лампедуза.


Марроббио в Мазала-дель-Валло 25.06.2014

Однако нельзя сказать, что сегодня мы так уж беспомощны перед мини-цунами. На Балеарских островах недавно заработала система предупреждения о риссага. Физики, метеорологи и океанологи Хорватии сейчас работают над системой предупреждения MWN – Meteo tsunami Warning Network. Она включают в себя микробарографы, измерительные буи-волномеры и стационарные волномеры на берегах, которые передают свои данные на центральный пост. В качестве условия для срабатывания сигнала тревоги может, например, служить колебание атмосферного давления в пределах больше одного гектопаскаля в течение минуты. Таким образом, уже в ближайшем будущем жители города Стари-Град могут быть предупреждены о возникновении мини-цунами за 20–25 минут, для города же Вела-Лука время поступления предупреждения будет от 10 до 20 минут. Это, безусловно, немного, но все же самые расторопные капитаны смогут вывести свои суда из узких бухт в море, а на берегу успеют убрать с набережных автомобили, велосипеды и ресторанные столики.

Текст Михаеля Захве



Прокомментировать статью попросили ведущего мирового специалиста по метеоцунами – доктора физико-математических наук Александра Борисовича Рабиновича, главного научного сотрудника лаборатории цунами Института океанологии РАН им. П.П. Ширшова.

В статье д-ра Михаеля Захве популярно рассказывается об очень необычном, опасном, но пока еще малоизвестном явлении: «метеорологическом цунами» (именно этот термин является правильным и в настоящее время используется специалистами).

Метеоцунами – это длинные океанские волны, которые имеют те же масштабы, что и обычные цунами, и могут оказывать аналогичное разрушительное воздействие на побережье, но вызываются не землетрясениями, извержениями вулканов или подводными оползнями, а атмосферными процессами: тайфунами, ураганами, линиями шквалов, прохождением фронтальных зон и т.д.



В отличие от «классических» цунами, метеоцунами – это резонансное явление: значительные колебания поверхности моря могут возникнуть только тогда и там, где совпадают скорости перемещения локального атмосферного возмущения и скорости длинных океанских волн (которые считаются по очень простой формуле Лагранжа: c=√gh, где g – это ускорение силы тяжести, а h – глубина океана). К примеру, если глубина моря h=90 м, то скорость длинных волн с ~ 30 м/с и атмосферные волны, распространяющиеся с такой скоростью, могут привести к резонансной генерации длинных морских волн.

Однако одного резонансного совпадения скоростей недостаточно для формирования заметного метеоцунами; должен сработать еще ряд факторов: резкий скачок давления в атмосферном возмущении (порядка 2-3 гПа за 10 минут), определенное направление его распространения и специфические особенности локальной топографии конкретной акватории (бухты, порта), расположенной в вершине залива (как это имеет место в Стари Граде или Вела-Луке) или непосредственно примыкающей к берегу (как, например, бухта Сьютаделья на о. Менорка или бухты Малокурильская и Крабовая на о. Шикотан, Курильские о-ва). В каждой такой бухте или порту существуют стоячие колебания уровня воды – сейши. Периоды этих колебаний определяются геометрией акватории.

<OBJECT CLASSID="clsid:02BF25D5-8C17-4B23-BC80-D3488ABDDC6B" CODEBASE="http://www.apple.com/qtactivex/qtplugin.cab" height="640" width="425"> <PARAM NAME="src" VALUE="http://menorca.info/sfAttachPlugin/139350.mp4" /> <PARAM NAME="AutoPlay" VALUE="true" /> <PARAM NAME="Controller" VALUE="false" /> <EMBED SRC="http://menorca.info/sfAttachPlugin/139350.mp4" height="350" width="425" TYPE="video/quicktime" PLUGINSPAGE="http://www.apple.com/quicktime/download/" AUTOPLAY="true" CONTROLLER="false" /> </OBJECT>
Обратите внимание на скорость подъема воды. Перепад составил 1,4 м. Снято в реальном времени. (22-04-2015, бухта Сьютаделья)

В бухте Сьютаделья, например, продолжительность периода таких колебаний равна 10.6 мин, а в бухте Вела Лука – около 20 мин. И, если период приходящих из открытого моря волн равен периоду собственного колебания внутренней акватории, то происходит резонансное возбуждение, который называют резонансом гавани.

Таким образом формирование значительного метеоцунами проходит через несколько стадий. Вначале где-то вдали от берега формируется начальное возмущение поверхности моря: скачкообразное падение атмосферного давления на 2-3 гПа вызывает подъем уровня воды высотой всего 2-3 см (поверхность моря как бы «втягивается» в зону низкого давления). В процессе распространения при выполнении резонансных условий возмущение набирает силу и при подходе к шельфу достигает высоты 10-15 см. На шельфе происходит дальнейшее усиление длинной волны, которая может достичь высоты 40-50 см. Наконец при входе в узкую длинную бухту/гавань высота волны в вершине бухты может увеличиться в 10 раз и даже больше, т.е. достичь катастрофической высоты 4-5 м. При этом скорости течений могут превысить 15-20 узлов.

Автору пришлось достаточно много заниматься исследованием волн «риссага» на Балеарских о-вах. Значительные метеоцунами с высотой около 1 м наблюдаются в бухте Сьютаделья каждое лето, а каждые 5-6 лет происходят катастрофические события. Особую известность получили волны риссага 21 июня 1984 г. и 15 июня 2006 г. Во время последнего из них высоты колебаний (от подошвы до вершины) достигли 5 м; около 40 судов были серьезно повреждены.

Самое страшное наводнение в Хорватии, связанное с метеоцунами, произошло в поселке Вела-Лука 21 июня 1978 г. Максимальная высота колебаний была около 6 м; до сих пор на стенах домов в поселке видны оставленные отметины.
Но данная статья в основном посвящена метеоцунами в Хорватии 25 июня 2014 г. Событие это действительно явилось совершенно уникальным! Обычно метеоцунами – это явление локальное (в отличие от обычного цунами): сильное колебание лишь происходит в одном порту-бухте, ну и послабее в нескольких соседних.

Метеоцунами же 23-27 июня 2014 г. (точнее, цепочка отдельных событий) захватило огромную территорию: 23 июня оно проявилось в бухте Сьютаделья в Испании, 25 июня в нескольких бухтах на побережье Хорватии и в Мазаро-дель-Вальо на Сицилии, 26 июня были замечены сильные колебания в Греции и Турции, а 27 июня произошло знаменитое «Одесское цунами» в Черном море (о котором много писали в российской и украинской прессе). Некая атмосферная система, постоянно порождавшая мелкомасштабные атмосферные возмущения, смещалась на запад и на своем пути вызывала сильные колебания уровня моря и локальные наводнения.

Сокращенный вариант. Полностью статья опубликована в Yacht Russia