Численное моделирование распространения черноморских и азовоморских цунами через Керченский пролив

Л. И. Лобковский1, Р. Х. Мазова2,✉, Е. А. Баранова2, А. М. Тугарев2

1 Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Москва, Россия

2 Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия

✉ e-mail: raissamazova@yandex.ru

Аннотация

Рассмотрены возможные сильные цунамигенные землетрясения, очаги которых локализованы в бассейне Черного моря на входе в Керченский пролив и на выходе из пролива в акватории Азовского моря. Поскольку в настоящее время оценки цунамиопасности принято проводить для критических значений магнитуд землетрясения, были исследованы возможные сильные землетрясения с магнитудой М = 7. Рассматривались сейсмические очаги эллиптической формы. При выборе локализации очага на северо-востоке Черного моря принимались во внимание наиболее сейсмически опасные участки рассматриваемой акватории. Численное моделирование проводилось в рамках нелинейных уравнений мелкой воды с учетом диссипативных эффектов. Проанализированы два возможных сценария распространения цунами для выбранных локализаций источников. Получены волновые характеристики при движении волны цунами как из Черного моря через Керченский пролив в Азовское море, так и по всему Керченскому проливу. Рассмотрена также симметричная задача при движении цунами из Азовского моря через Керченский пролив в акваторию Черного моря. Для расчетной акватории выполнен спектральный анализ волнового поля цунами. Особенно детально проведены оценки волновых и энергетических характеристик волн цунами в районе строящегося Крымского моста.

Ключевые слова

очаг землетрясения, волны цунами, численное моделирование, спектральные характеристики волнового поля

Для цитирования

Численное моделирование распространения черноморских и азовоморских цунами через Керченский пролив / Л. И. Лобковский [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, № 2. С. 111–122. EDN YNHCPZ. doi: 10.22449/0233-7584-2018-2-111-122

Lobkovsky, L.I., Mazova, R.Kh., Baranova, E.A. and Tugaryov, A.M., 2018., Numerical Simulation of Propagation of the Black Sea and the Azov Sea Tsunami through the Kerch Strait. Physical Oceanography, 25(2), pp. 102-113. doi: 10.22449/1573-160X-2018-2-102-113

DOI

10.22449/0233-7584-2018-2-111-122

Список литературы

  1. Полубок Т. Н. Изученность процессов литолого-геоморфологических изменений дна Керченского пролива // Вісник Одеського державного екологічного університету. 2013. Вип. 15. С. 187–196.
  2. Еремеев В. Н., Иванов В. А., Ильин Ю. П. Океанографические условия и экологические проблемы Керченского пролива // Морской экологический журнал. 2003. Т. II, № 3. С. 27–40.
  3. Тормасов Ю. Б. Проект-концепция «Универсальный транспортный переход через Керченский пролив» [Электронный ресурс]. URL: http://kerch-most.ru/pdf/orig-booklet_3docx.pdf (дата обращения 15.08.2017).
  4. Керченский мост: мифы и реальность [Электронный ресурс]. URL: http://history-paradox.ru/kerch-most.php (дата обращения 15.08.2017).
  5. Никонов А. А. Признаки молодой тектонической активности в зоне Южно-Азовского и Керченского разломов // Геотектоника. 1994. № 5. С. 16–27.
  6. Пустовитенко Б. Г., Кульчицкий В. Е. Сейсмичность Черноморской впадины // Геофизический журнал. 1991. Т. 13, № 1. С. 14–19.
  7. Соловьева О. Н., Кузин И. П. Сейсмичность и цунами северо-восточной части Черного моря // Океанология. 2005. Т. 45, № 6. С. 826–840.
  8. Уломов В. И., Богданов М. И. Новый комплект карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации (ОСР-2012) // Инженерные изыскания. 2013. № 8. С. 30–39. URL: http://seismos-u.ifz.ru/p/ulomov-bogdanov.pdf (дата обращения 16.08.2017).
  9. Никонов А. А. Цунами на берегах Черного и Азовского морей // Физика Земли. 1997. № 1. С. 86–96. URL: http://neotec.ginras.ru/pubrus/nikonov-a-a-1997-cunami-na-beregah-chernogo-i-azovskogo-morey.html (дата обращения 16.08.2017).
  10. Доценко С. Ф., Ингеров А. В. Численный анализ распространения и усиления волн цунами сейсмической генерации в Азовском море // Морской гидрофизический журнал. 2011. № 5. С. 3–13.
  11. Tsunami hazard in the Black Sea and the Azov Sea: a new tsunami catalogue / G. A. Papadopoulos [et al.] // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2011. Vol. 11, iss. 3. P. 945–963. doi:10.5194/nhess-11-945-2011
  12. Tsunami Modeling Scenarios for Some of the Seismic Sources in the Black Sea Area, Using Tsunami Analysis Tool Software / R. Partheniu [et al.] / 8th Congress of the Balkan Geophysical Society. 2015. doi:10.3997/2214-4609.201414139
  13. Oaie G., Seghedi A., Rădulescu V. Natural marine hazards in the Black Sea and the system of their monitoring and real-time warning // Geo-eco-marina. 2016. No. 22(1). P 5–28. http://doi.org/10.5281/zenodo.889593
  14. Шнюков Е. Ф., Митин Л. И., Цемко В. П. Катастрофы в Черном море. Киев: Манускрипт, 1994. 296 с.
  15. Григораш З. К. Обзор удаленных мареограмм некоторых цунами в Черном море // Тр. СахКНИИ ДВО АН СССР. Ю.-Сахалинск : СахКНИИ, 1972. Вып. 29. С. 271–278.
  16. Доценко С. Ф. Оценка уровня цунамиопасности Черного моря // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 1998. № 4. С. 19–23.
  17. Доценко С. Ф. Оценки параметров волн цунами вдоль южного побережья Крымского полуострова // Морской гидрофизический журнал. 2005. № 3. С. 3–10. URL: http://vmu.phys.msu.ru/search/get?f17774 (дата обращения 17.08.2017).
  18. Wells D. L., Coppersmith K. J. New Empirical Relationships among Magnitude, Rupture Length, Rupture Width, Rupture Area, and Surface Displacement // Bull. Seism. Soc. Am. 1994. Vol. 84, no. 4. P. 974–1002. URL: https://www.researchgate.net/publication/215755871_New_Empirical_Relationships_among_Magnitude_Rupture_Length_Rupture_Width_Rupture_Area_and_Surface_Displacement (дата обращения 17.08.2017).
  19. Sielecki A., Wurtele M. G. The numerical integration of the nonlinear shallow-water equations with sloping boundaries // J. Comput. Phys. 1970. Vol. 6, iss. 2. P. 219–236. doi:10.1016/0021-9991(70)90022-7
  20. Вольцингер Н. Е., Клеванный К. А., Пелиновский Е. Н. Длинноволновая динамика прибрежной зоны. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 271 с.
  21. Mazova R. Kh., Kiselman B. A., Kolchina E. A. Numerical simulation of tsunami wave height distribution for Turkish Black Sea coast in nonlinear dynamic keyboard model of underwater seismic source // J. Comput. Applied Mathem. 2014. Vol. 259. P. 887–896. doi:10.1016/j.cam.2013.08.034
  22. Лобковский Л. И., Мазова Р. Х., Колчина Е. А. Оценки максимальных высот волн цунами для побережья г. Сочи при возможных сильных подводных землетрясениях // Докл. Академии наук. 2014. Т. 456, № 5. С. 604–609. – doi:10.7868/S086956521417023X

Скачать статью в PDF-формате