Цунамиопасность Крымского побережья Черного моря и Керченского пролива при катастрофических цунамигенных землетрясениях, близких по локализации к историческому Ялтинскому землетрясению 12 сентября 1927 года

Е. А. Баранова1, Р. Х. Мазова1,2,✉

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

2 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный, Россия

✉ e-mail: raissamazova@yandex.ru

Аннотация

Цель. Основной целью данной работы является получение оценки цунамиопасности для района расположения недавно построенного Крымского моста в Керченском проливе, поскольку до настоящего времени при численном моделировании цунамигенных землетрясений в акватории Черного моря фактически не рассматривалась цунамиопасность для Керченского пролива, если не считать часть акватории на входе в него.

Методы и результаты. Для оценок цунамиопасности Керченского пролива и особенно района расположения построенного Крымского моста в представленной работе рассматривается как историческое цунамигенное катастрофическое землетрясение на юго-востоке Крымского п-ова, произошедшее 12 сентября 1927 г., так и возможные сильные землетрясения с близкими к указанному магнитудами и локализациями очага. Используя имеющиеся данные по локализации землетрясения 12 сентября 1927 г. и его интенсивности, был смоделирован источник этого землетрясения и проведено, в рамках нелинейных уравнений мелкой воды, численное модели-рование генерации и распространения волн цунами от одноблочного и двублочного сейсмиче-ских источников по акватории Черного моря вдоль Крымского п-ова, на входе в Керченский пролив и в его акватории. Аналогично были смоделированы сейсмические источники близкой локализации для двух возможных цунамигенных землетрясений на юго-востоке Крымского п-ова.

Выводы. Для всех рассмотренных сценариев проведено численное моделирование генерации и распространения волн цунами по рассматриваемым участкам акватории, построены гистограммы распределения максимальных высот заплесков волн вдоль побережий Крымского по-луострова и Керченского пролива. Показано, что в районе западных опор Крымского моста высоты волн цунами для всех сценариев не превышают 0,3–0,5 м, а в районе восточных опор размах возможных высот волн лежит в диапазоне 0,6–1,95 м. Проведено сравнение с данными, полученными другими авторами, по высотам волн в ряде пунктов Черноморского побережья вблизи Крымского п-ова и на входе в Керченский пролив.

Ключевые слова

очаг землетрясения, численное моделирование, генерация волн цунами, гистограммы максимальных высот волн цунами, Крым, Керченский пролив

Для цитирования

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. EDN ILMNPY. doi:10.22449/0233-7584-2020-2-123-138

Baranova, E.A. and Mazova, R.Kh., 2020. Tsunami Hazard for the Crimean Coast of the Black Sea and the Kerch Strait at the Catastrophic Tsunamigenic Earthquakes, the Locations of which are Close to that of the Historical Yalta Earthquake on September 12, 1927. Physical Oceanography, 27(2), pp. 110-125. doi:10.22449/1573-160X-2020-2-110-125

DOI

10.22449/0233-7584-2020-2-123-138

Список литературы

  1. Никонов А. А. Крымские землетрясения 1927 года: неизвестные явления на море // Природа. 2002. № 9. С. 13–20. https://priroda.ras.ru/pdf/2002-09.pdf. (дата обращения: 13.10.19).
  2. Неделькин Е. В. К вопросу о последствиях Крымского землетрясения 11 сентября 1927 года на территории Севастопольского района автономной Крымской ССР // Причерноморье. История, политика, культура. 2019. Вып. 28. С. 57–66. doi:10.5281/zenodo.3476029
  3. Опасные природные явления в Крыму / Л. А. Багрова [и др.] // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2013. Т. 9, вып. 2, ч. 1. С. 115–126. http://geopolitika.cfuv.ru/wp-content/uploads/2016/11/013bagr2.pdf. (дата обращения: 13.10.19).
  4. Ким А. Ю., Рассада А. А. Строительство сейсмостойких домов в Крыму после Крымского землетрясения // Student Research: сборник статей Международного научно-практического конкурса в 2 ч. Ч. 1. Пенза : Наука и Просвещение, 2018. С. 52–55.
  5. Nikonov A. A., Gusiakov V. K., Fleifel L. D. Assessment of the Tsunami Hazard on the Russian Coast based on a New Catalogue of Tsunamis in the Black Sea and the Sea of Azov // Russian Geology and Geophysics. 2018. Vol. 59, iss. 2. P. 193–205. http://dx.doi.org/10.1016/jrgg.2018.01.016
  6. Tsunami Hazard in the Black Sea and the Azov Sea: A New Tsunami Catalogue / G. A. Papadopoulos [et al.] // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2011. V. 11, iss. 3. P. 945–963. doi:10.5194/nhess-11-945-2011
  7. Григораш З. К. Распространение цунами 1927 года в Черном море // Труды Морского гидрофизического института. М. : АН СССР, 1959. Т. XVIII. С. 113–116.
  8. Доценко С. Ф., Ингеров А. В. Численное моделирование распространения и усиления волн цунами у Крымского полуострова и северо-восточного побережья Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 2010. № 1. C. 3–15.
  9. Доценко С. Ф., Ингеров А. В. Численный анализ распространения и усиления волн цунами на северо-западном шельфе Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 2010. № 5. С. 11–20.
  10. 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, т. 2. С. 287–300.
  11. 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
  12. Зайцев А. И., Пелиновский Е. Н. Прогноз высот волн цунами на Российском побережье Черного моря // Океанология. 2011. Т. 51, № 6. С. 965–973.
  13. 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. doi:10.22449/0233-7584-2018-2-111-122
  14. Isvoranu D., Badescu V. Hydrodynamics of Tsunamis Generated by Asteroid Impact in the Black Sea // Open Physics. 2012. Vol. 10, No. 2. P. 429–446. doi:10.2478/s11534-012-0012-4
  15. Mazova R. Kh., Tresvyatskaya E. A. Numerical modeling of the generation of long waves by a dynamic seismic source and their propagation in the Black Sea // Russian Journal of Earth Science. 2006. Vol. 8, no. 6. ES6003. doi:10.2205/2006ES000212
  16. Probabalistic Seismic Hazard Assessment in the Black Sea Area / I. A. Moldovan [et al.] // Romanian Journal of Physics. 2017. Vol. 62, iss. 5–6. 809. URL: https://www.nipne.ro/rjp/2017_62_5-6/RomJPhys.62.809.pdf (date of access: 13.03.2020).
  17. 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. C12. C12023. doi:10.1029/2003JC002113
  18. Schiermeier Q. Tsunamis: a long-term threat // Nature. 2005. Vol. 433. 7021. https://doi.org/10.1038/433004a
  19. Винокуров Н. И., Корженков А. М., Родкин М. В. К оценке сейсмической опасности района Керченского пролива по данным археосейсмологии // Вопросы инженерной сейсмологии. 2015. Т. 42, № 2. С. 51–66.
  20. Никонов А. А. Признаки молодой тектонической активности в зоне Южно-Азовского и Керченского разломов // Геотектоника. 1994. № 5. C. 16–27.
  21. Горшков А. И., Соловьев А. А., Жарких Ю. И. Морфоструктурное районирование горной части Крыма и места возможного возникновения сильных землетрясений // Вулканология и сейсмология. 2017. № 6. С. 21–27. doi:10.7868/S0203030617060025
  22. Wells D. L., Coppersmith K. J. New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement // Bulletin of the Seismological Society of America. 1994. Vol. 84, No 4. P. 974–1002. URL: https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.211.744&rep=rep1&type=pdf (date of access: 13.03.2020).
  23. Sielecki A., Wurtele M. G. The numerical integration of the nonlinear 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