Оценки амплитудных характеристик наката волн цунами на различных участках Черноморского побережья

А. Ю. Белоконь

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

e-mail: aleksa.44.33@gmail.com

Аннотация

Работа посвящена численному моделированию распространения и наката волн цунами на берег для некоторых пунктов Черноморского побережья России, Турции, Болгарии и Украины. В рамках нелинейной модели длинных волн решалась задача о распространении волн из гидродинамических очагов цунами, которые могут представлять наибольшую потенциальную опасность для исследуемых участков побережья. Гидродинамические очаги были заданы в форме эллиптического возвышения, параметры которого были выбраны согласно отклику уровня моря на подводное землетрясение магнитудой 7. Все очаги находились в сейсмически активных районах, в которых уже происходили цунамигенные землетрясения, вдоль изобаты 1500 м. Для участков, находящихся вблизи каждого из исследуемых пунктов в зоне над глубинами 300 м, рассчитывались мареограммы – временные ряды колебаний уровня моря, вызванные прохождением волн. Далее для каждого из рассматриваемых пунктов решалась одномерная задача о распространении и накате цунами на берег, где в качестве граничных условий были использованы полученные мареограммы. Показаны особенности распространения волн цунами в зависимости от рельефа дна и суши в исследуемых районах Черного моря. Получены оценки максимального повышения и понижения уровня моря при накате и последующем осушении берега для характерных особенностей рельефа в различных пунктах. При возможных цунамигенных землетрясениях наибольшие заплески могут возникать в районе Ялты (2.15 м), Джиде (1.9 м), Севастополя (1.4 м) и Анапы (1.4 м). Распространение цунами в прибрежной зоне Феодосии и Варны похоже качественно, максимальные высоты наката составляют соответственно 0.64 м и 0.46 м. Наименее подвержено воздействию волн цунами из-за протяженного шельфа побережье Евпатории (0.33 м) и Одессы (0.26 м).

Ключевые слова

цунами, Черное море, численное моделирование, накат волн цунами, вертикальный заплеск.

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного задания по теме № 0555-2021-0005.

Для цитирования

Белоконь А. Ю. Оценки амплитудных характеристик наката волн цунами на различных участках Черноморского побережья // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2021. № 1. С. 34–46. doi:10.22449/2413-5577-2021-1-34-46

DOI

10.22449/2413-5577-2021-1-34-46

Список литературы

  1. Никонов А. А., Гусяков В. К., Флейфель Л. Д. Новый каталог цунами в Черном и Азовском морях в приложении к оценке цунамиопасности Российского побережья // Геология и геофизика. 2018. Т. 59, № 2. С. 240–255. https://doi.org/10.15372/GiG20180208
  2. Доценко С. Ф. Численное моделирование цунами в Черном, Азовском и Каспийском морях как необходимый элемент региональных систем раннего предупреждения о цунами // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2012. Вып. 26. С. 287–300.
  3. Доценко С. Ф., Ингеров А. В. Численные оценки цунамиопасности Крымско-Кавазского побережья Черного моря // Доповіді НАН України. 2009. № 6. С. 119–125.
  4. Базыкина А. Ю., Михайличенко С. Ю., Фомин В. В. Численное моделирование цунами в Черном море, вызванного землетрясением 12 сентября 1927 г. // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, № 4. С. 318–328. doi:10.22449/0233-7584-2018-4-318-328
  5. Зайцев А. И., Пелиновский Е. Н. Прогноз высот волн цунами на Российском побережье Черного моря // Океанология. 2011. Т. 51, № 6. С. 965–973.
  6. Пелиновский Е. Н., Зайцев А. И. Оценка и картирование опасности цунами на Черноморском побережье Украины // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2011. № 3. С. 44–50.
  7. Доценко С. Ф., Ингеров А. В. Характеристика волн цунами сейсмического происхождения в бассейне Черного моря по результатам численного моделирования // Морской гидрофизический журнал. 2013. № 3. С. 25–34.
  8. Tsunamis in the Black Sea: Comparison of the historical, instrumental and numerical data / A. Yalciner [et al.] // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2004. Vol. 109, iss. С12. C12023. https://doi.org/10.1029/2003JC002113
  9. Баранова Е. А., Мазова Р. Х. Цунамиопасность Крымского побережья Черного моря и Керченского пролива при катастрофических цунамигенных землетрясениях, близких по локализации к историческому Ялтинскому землетрясению 12 сентября 1927 года // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 2. С. 123–138. doi:10.22449/0233-7584-2020-2-123-138
  10. Опыт картирования очагов землетрясений / В. И. Уломов [и др.] // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. М. : ИФЗ РАН, 1993. Вып. 1. С. 99–108.
  11. Kowalik Z., Murty T. S. Numerical simulation of two-dimensional tsunami runup // Marine Geodesy. 1993. Vol. 16, iss. 2. P. 87–100. doi:10.1080/15210609309379681
  12. Sielecki A., Wurtele M. The numerical integration of the non-linear shallow-water equations with sloping boundaries // Journal of Computational Physics. 1970. Vol. 6, iss. 2. P. 219–236. doi:10.1016/0021-9991(70)90022-7

Скачать статью в PDF-формате