Сравнительное численное моделирование волн цунами при землетрясении 1 января 2024 года на полуострове Ното, Япония

Р. Х. Мазова1, А. А. Мартыненко2, А. А. Куркин1, 3, ✉

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

2 Автономная некоммерческая организация высшего образования «Центральный университет», Москва, Россия

3 Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток, Россия

✉ e-mail: aakurkin@gmail.com

Аннотация

Цель. Проведено сравнительное численное моделирование генерации и распространения волн цунами, порожденных очагом землетрясения магнитудой М = 7,6 1 января 2024 г. на полуострове Ното, в префектуре Исикава, Япония.

Методы и результаты. Моделирование проведено для четырех различных вариантов сейсмического очага в рамках блочно-клавишного механизма очага землетрясения. Был рассмотрен многоблочный очаг, в котором при моделировании землетрясения задавалось последовательное движение блоков-клавиш. Показано, что динамика данного процесса в сейсмическом очаге будет определять формирование соответствующего очага цунами и волновых фронтов, распространяющихся от этого очага, а также что форма очага землетрясения существенно влияет на значения максимальных высот волн в акватории. С использованием информации с приливных станций Японского моря, пролива Цугару и Татарского пролива выполнено сравнение максимальных значений амплитуд волн цунами из реальных записей на этих станциях и расчетных мареограмм, полученных в результате численного моделирования при различной динамике блоков в сейсмическом очаге.

Выводы. Показано, что с помощью клавишной модели землетрясения возможно адекватно моделировать даже сложные очаги такого землетрясения, как произошедшее на северо-западе полуострова Нота, на западном побережье о. Хонсю, где, кроме большого количества населенных пунктов, находятся крупнейшие действующие японские АЭС.

Ключевые слова

цунами 2024, полуостров Ното, Япония, очаг землетрясения, численное моделирование

Благодарности

Работа выполнена при поддержке Лаборатории нелинейной гидрофизики и природных катастроф ТОИ им. В.И. Ильичева ДВО РАН, грант Министерства науки и высшего образования РФ, cоглашение № 075-15-2022-1127 от 01.07.2022.

Для цитирования

Мазова Р. Х., Мартыненко А. А., Куркин А. А. Сравнительное численное моделирование волн цунами при землетрясении 1 января 2024 года на полуострове Ното, Япония // Морской гидрофизический журнал. 2024. Т. 40, № 5. С. 706–722. EDN NHICEB.

Mazova, R.Kh., Martynenko, A.A. and Kurkin, A.A., 2024. Comparative Numerical Simulation of Tsunami Waves during the January 1, 2024 Noto Peninsula Earthquake, Japan. Physical Oceanography, 31(5), pp. 662-678.

Список литературы

  1. Holzer T. L. The 1995 Hanshin-Awaij (Kobe), Japan, Earthquake // GSA Today: A publication of the Geological Society of America. 1995. Vol. 5, no. 8. P. 154–167. URL: https://rock.geosociety.org/gsatoday/archive/5/8/pdf/i1052-5173-5-8-sci.pdf (дата обращения: 28.09.2024).
  2. Comparative numerical simulation of the Tohoku 2011 tsunami / N. A. Baranova [et al.] // Science of Tsunami Hazards. 2015. Vol. 34, iss. 4. P. 212–230.
  3. Modeling features of both the rupture process and the local tsunami wave field from the 2011 Tohoku Earthquake / L. Lobkovsky [et al.] // Pure and Applied Geophysics. 2017. Vol. 174. P. 3919–3938. https://doi.org/10.1007/s00024-017-1539-5
  4. The 2011 Magnitude 9.0 Tohoku-Oki Earthquake: Mosaicking the Megathrust from Seconds to Centuries / M. Simons [et al.] // Science. 2011. Vol. 332, iss. 6036. P. 1421–1425. https://doi.org/10.1126/science.1206731
  5. Лобковский Л. И., Баранов Б. В. Клавишная модель сильных землетрясений в островных дугах и активных континентальных окраинах // Доклады АН СССР. 1984. Т. 275, № 4. С. 843–847.
  6. Modeling the 2024 Noto Peninsula earthquake tsunami: implications for tsunami sources in the eastern margin of the Japan Sea / H. Masuda [et al.] // Geoscience Letters. 2024. Vol. 11. 29. https://doi.org/10.1186/s40562-024-00344-8
  7. Fujii Y., Satake K. Slip distribution of the 2024 Noto Peninsula earthquake (MJMA 7.6) estimated from tsunami waveforms and GNSS data // Earth, Planets and Space. 2024. Vol. 76. 44. https://doi.org/10.1186/s40623-024-01991-z
  8. Dataset of post-event survey of the 2024 Noto Peninsula earthquake tsunami in Japan / M. Yuhi [et al.] // Scientific Data. 2024. Vol. 11. 786. https://doi.org/10.1038/s41597-024-03619-z
  9. Potential for tsunami detection via CCTV cameras in northeastern Toyama Prefecture, Japan, following the 2024 Noto Peninsula earthquake / T. Shirai [et al.] // Geoscience Letters. 2024. Vol. 11. 28. https://doi.org/10.1186/s40562-024-00343-9
  10. 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. https://doi.org/10.1785/BSSA0840040974
  11. Sielecki A., Wurtele M. The numerical integration of the nonlinear shallow-water equations with sloping boundaries // Journal of Computational Physics. 1970. Vol. 6, iss. 2. P. 219–236. https://doi.org/10.1016/0021-9991(70)90022-7

Скачать статью в PDF-формате