Особенности проявления метеоцунами на мысах Курильских островов Уруп и Кунашир

Д. П. Ковалев1, П. Д. Ковалев1,✉, М. О. Хузеева2

1 Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, Южно-Сахалинск, Россия

2 Сахалинское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Южно-Сахалинск, Россия

✉ e-mail: kovalev_pd@outlook.com

Аннотация

Цель. Целью настоящего исследования являются изучение особенностей колебаний уровня моря с периодами, характерными для волн цунами, вблизи мысов на островах Уруп и Кунашир с использованием данных натурных наблюдений; определение диапазона значений числа Фруда, при которых наблюдается генерация метеоцунами; изучение резонансных свойств акваторий для определения возможности усиления метеоцунами.

Методы и результаты. Использовались записи волнения, полученные Институтом морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения Российской академии наук в 2008 и 2009 гг. с помощью приборов, установленных в прибрежной зоне м. Кастрикум, м. Ван-дер-Линд и м. Ловцова южных островов Курильской гряды – Кунашира и Урупа, а также синоптических карт, предоставленных Гидрометеоцентром Сахалинского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Для оценки потенциальной опасности метеоцунами рассмотрены резонансные свойства акваторий, в которых установлены приборы. Показано, что при прохождении атмосферного возмущения вдоль островов Курильской гряды генерируются аномальные колебания уровня моря в местах установки регистраторов волнения. Согласно рассчитанному по среднеквадратичному фоновому уровню критерию порога метеоцунами, наблюдаемое событие может быть определено как метеоцунами. Определен диапазон значений числа Фруда, который показал, что рассматриваемое атмосферное возмущение при перемещении со скоростью в указанном диапазоне значений может генерировать метеоцунами в прибрежной зоне островов. Показано, что наибольшая добротность резонансной системы у м. Ловцова, при которой коэффициент усиления в случае прихода волн с частотами, близкими к собственной частоте резонансной системы, может достигать 19,1.

Выводы. С приходом морских волн значительной амплитуды с частотами, близкими к собственной частоте резонансной системы, можно ожидать генерации опасных волн. При этом, если значение числа Фруда близко к единице, может происходить непрерывная накачка атмосферной энергии в морские волны в соответствии с механизмом, описанным И. Праудменом, вследствие чего вынужденная морская волна значительно усиливается и может представлять опасность.

Ключевые слова

метеоцунами, сейши, волны, атмосферные возмущения

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного задания Института морской геологии и геофизики ДВО РАН.

Для цитирования

Ковалев Д. П., Ковалев П. Д., Хузеева М. О. Особенности проявления метеоцунами на мысах Курильских островов Уруп и Кунашир // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 1. С. 41–52. EDN FCMWYF. doi:10.22449/0233-7584-2020-1-41-52

Kovalev, D.P., Kovalev, P.D. and Khuzeeva, M.O., 2020. Features of Meteotsunami at the Capes of the Kuril Islands Urup and Kunashir. Physical Oceanography, 27(1), pp. 37-47. doi:10.22449/1573-160X-2020-1-37-47

DOI

10.22449/0233-7584-2020-1-41-52

Список литературы

  1. Greenspan H. P. The generation of edge waves by moving pressure distributions // Journal of Fluid Mechanics. 1956. Vol. 1, iss. 6. P. 574–592. doi:10.1017/S002211205600038X
  2. Proudman J. The effects on the sea of changes in atmospheric pressure // Geophysical Supplements to the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1929. Vol. 2, iss. 4. P. 197–209. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1929.tb05408.x
  3. A study of meteorologically and seismically induced water level and water temperature oscillations in an estuary located on the west coast of India (Arabian Sea) / P. Mehra [at al.] // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2012. Vol. 12, iss. 5. P. 1607–1620. doi:10.5194/nhess-12-1607-2012
  4. The “Mad Sea” Phenomenon in the Strait of Sicily / J. Candela [at al.] // Journal of Physical Oceanography. 1999. Vol. 29, no. 9. P. 2210–2231. doi:10.1175/1520-0485(1999)0292210:TMSPIT2.0.CO;2
  5. Monserrat S., Thorpe A. J. Gravity wave observations using an array of microbarographs in the Balearic Islands // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 1992. Vol. 118, iss. 504. P. 259–282. doi:10.1002/qj.49711850405
  6. Monserrat S., Vilibic I., Rabinovich A. B. Meteotsunamis: atmospherically induced destructive ocean waves in the tsunami frequency band // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2006. Vol. 6, iss. 6. P. 1035–1051. doi:10.5194/nhess-6-1035-2006.
  7. Ковалев Д. П., Шевченко Г. В., Ковалев П. Д. Распространение метеоцунами у побережья о. Сахалин // Геодинамические процессы и природные катастрофы. Опыт Нефтегорска: Геодинамические процессы и природные катастрофы. Опыт Нефтегорска: Всероссийская научная конференция с международным участием, Южно-Сахалинск, 26-30 мая 2015 г.: сборник материалов. В 2-х томах / под ред. Б. В. Левина, О. Н. Лихачевой. Т. 1. Владивосток : Дальнаука, 2015. С. 312–316.
  8. Метеоцунами на Сахалине и Южных Курильских островах / П. Д. Ковалев [и др.] // Вестник ДВО РАН. 2017. № 1. С. 79–87.
  9. Pelinovsky E., Poplavsky A. Simplified model of tsunami generation by submarine landslides // Physics and Chemistry of the Earth. 1996. Vol. 21, iss. 1–2. P. 13–17. doi:10.1016/S0079-1946(97)00003-7
  10. Numerical Modeling of Tsunami Generation by Submarine and Subaerial Landslides / I. V. Fine [et al.] // Submarine Landslides and Tsunamis / Eds. A. C. Yalçiner [et al.]. Dordrecht : Springer, 2003. P. 69–88. doi:10.1007/978-94-010-0205-9_9
  11. Raichlen F. Harbor resonance // Estuary and coastline hydrodynamics / A. T. Ippen (ed.). New York : McGraw-Hill, 1966. P. 281–340.
  12. Рабинович А. Б. Длинные гравитационные волны в океане: захват, резонанс, излучение. СПб : Гидрометеоиздат, 1993. 325 с.

Скачать статью в PDF-формате