Введение к работе
Актуальность проблемы:
В связи с ускоренным освоением прибрежных районов Мирового океана комплексное изучение морских природных катастроф становится всё более актуальным.
Стихийные бедствия, как правило, не привлекают к себе внимания до тех пор, пока не проявляют себя как катастрофы. Поэтому необходимо изучать природу, глубинные механизмы п частоту возникновения в пространстве и времени таких явлений как землетрясения, извержения вулканов, цунами.
Особый интерес среди явлений этого класса вызывают морские волны цунами. Многообразие причин их порождающих -дальнодействие при распространении в открытом океане и катастрофичность при взаимодействии с объектами в береговой зоне - выделяет цунами в разряд уникальных явлений. Отсутствие надёжных средств прогноза возникновения цунами и способов защиты от них прибрежных акваторий определяет основные направления научных исследований в данной области.
Основным инструментом в таких исследованиях становится вычислительный эксперимент, опирающийся на результаты аналитического моделирования и анализ данных наблюдений. Цель работы:
До настоящего времени остаётся дискуссионным вопрос о генерации волн цунами землетрясениями, очаги которых находятся в коре и не выходят на поверхность дна океана. Одним из объяснений этого явления является то, что цунами представляют
собой волны интерференционного типа, обусловленные гравитационными силами в водном слое и упругостью в коре. Для анализа интерференционных волн в последние годы развит новый подход, основанный на решении краевой задачи, что позволяет строить поля этих волн от любых сосредоточенных источников. Основной целью представленной работы было использовать этот подход для расчёта полей волн цунами от различных источников, моделирующих разрывы при землетрясении и количественно сопоставить теоретические расчёты с наблюдениями реальных цунами от источников, механизмы которых определены по сейсмическим данным.
Научная новизна:
В большинстве предшествующих работ по исследованию процесса генерации цунами отсутствовали количественные оценки, определяющие, какова должна быть интенсивность источника, возбуждающего в океане волну такой высоты, чтобы при подходе её к берегу образовалась цунами. Данный недостаток в значительной степени объясняется тем, что в таких работах [Подъяпольский, Гусяков] при постановке задачи очаг землетрясения моделировался источником Набарро.
В данной же работе был использован силовой эквивалент очага, представляющего собой смещение по разлому - двойная пара сил. Благодаря использованию вышеупомянутого подхода для анализа полей цунами как интерференционных сейсмогравитационных волн в системе жидкий слой-упругое полупространство, удалось основное внимание уделить зависимости интенсивности цунами от частоты,
не ограничиваясь при этом только низкочастотным диапазоном. Также стало возможным оценить смещение поверхности океана в результате землетрясения с сейсмическим моментом такой величины, какая приводит к образованию цунами .
Практическая значимость:
Разработаны алгоритм и программа для ЮМ PC АС для расчёта полей волн цунами от различных типов источников, которые позволяют оценивать амплитуду волны на любом расстоянии от очага при заданной интенсивности источника. Эта программа может быть использована для расчёта интенсивности волн цунами на любом расстоянии от очага, расположенного на любой глубине в упругом полупространстве и легко может быть обобщена на случай источника с произвольным механизмом. Апробация работы:
Основные результаты исследования были представлены на: -Международной конференции Проблемы Геокосмоса (Санкт-Петербург, 1996).
-Международной школе-семинаре по моделированию процессов генерации и распространения сейсмических волн (Триест, 1994).
Публикации:
По теме диссертации опубликованы 2 статьи. Структура работы и объём:
Диссертация состоит пз введения 4 глав и заключения. Работа включает 120 страниц машинописного текста, 21 рисунок. Список литературы содержит 40 названий.