Tsunami. Imaginea nu are nicio legătură cu evenimentele invocate în articol

Pe 15 ianuarie 2022, vulcanul Hunga Tonga-Hunga Ha’apai din Tonga a erupt, provocând un tsunami care s-a propagat în toate direcțiile în Oceanului Pacific.

Pe măsură ce vestea despre erupție s-a răspândit, agențiile guvernamentale din insulele învecinate, dar și de la distanțe mult mai mari, ca cele din Noua Zeelandă, Japonia sau coasta de vest a Statelor Unite ale Americii au emis avertizări meteorologice privitoare la tsunami. La doar 12 ore de la erupția inițială, valuri înalte de peste un metru au lovit linia de coastă a Californiei, la mai bine de 8.000 de kilometri de locul de origine a erupției.

Sunt oceanograf care studiază valurile și mișcările turbulente din ocean. Tsunami reprezintă unul dintre subiectele mele preferate pe care le predau studenților pentru că fizica mișcării acestora în oceane este simplă și elegantă.

Valurile înalte care au lovit plajele din California nu par să fie chiar identice cu cele din imaginea pe care o avem în minte atunci când vorbim de valuri distructive și nici cu cele din imaginile pe care le putem vedea în cazurile de tsunami care au mai avut loc în trecut. Dar tsunami nu reprezintă valuri obișnuite, indiferent de dimensiunile pe care le au.

Cum sunt tsunami diferite de celelalte valuri oceanice?
Ce le generează?
Cum de se deplasează cu o viteză atât de mare?
Și de ce sunt ele atât de distructive?


Erupția vulcanului de lângă Tonga.
Imagine obținută de satelitul meteo japonez Himawari 8



Deplasări de profunzime

Cea mai mare parte a valurilor sunt generate de vânturi, pe măsură ce acestea mătură suprafața oceanului, transferând energie și dislocând apă. Acest proces dă naștere valurilor pe care le poți observa pe plajă în fiecare zi.

Tsunami sunt create de un mecanism cu totul diferit. Când un cutremur de adâncime, o erupție vulcanică sau o deplasare de teren pun în mișcare o cantitate enormă de apă, acea energie trebuie să ajungă undeva - așa că generează o serie de valuri. Spre deosebire de valurile care sunt create de vânturi, unde energia este izolată la nivelul părții superioare a oceanului, energia din valurile asociate unui tsunami se exercită la nivelul întregii adâncimi a oceanului. Mai mult decât atât, o cantitate cu mult mai mare de apă este pusă în mișcare, comparativ cu valurile cauzate de vânt.

Îți poți imagina diferențele dintre aceste categorii de valuri comparând suflatul asupra apei de la suprafața unei piscine cu săritul în respectiva piscină cu tot corpul strâns, pentru a genera valuri cât mai mari. Săritul în apă dislocă, desigur, o cantitate mult mai mare de apă decât suflatul pe suprafața acesteia, creând un set de valuri mult mai mari.

Cutremurele pot mișca cu ușurință o cantitate imensă de apă și cauza tsunami cu o capacitate mare de distrugere. Similar este și în cazul deplasărilor de mase de teren submarin.

În cazul tsunami din Tonga, explozia masivă a vulcanului a generat dislocarea unei cantități mari de apă. Unii oameni de știință speculează că erupția a cauzat și alunecări de teren care au contribuit la o dislocare a unei cantități imense de apă. Cercetările viitoare vor ajuta la stabilirea veridicității acestei teorii.



Această simulare arată cum se propagă valurile generate de un cutremur care a avut loc la o mie de km de Tonga în 2021

 



Tsunami se deplasează rapid

Indiferent de cauza unui tsunami, după ce apa este dislocată, valurile sunt propagate în exterior în toate direcțiile - similar cu ce se întâmplă la aruncarea unei pietre într-o baltă liniștită.

Din cauza faptului că energia valurilor este propagată către fundul oceanului, adâncimea este principalul factor care determină cât de repede se mișcă acestea.

Calcularea vitezei unui tsunami este destul de simplă, fiind folosită următoarea formulă:

v = √(g x d),
unde v este viteza, g este accelerația gravitațională, iar d este adâncimea oceanului (distanța dintre fundul oceanului și suprafața acestuia).

Așadar, calculând radicalul produsului dintre adâncimea oceanului (4.000 de metri, în medie) și accelerația gravitațională (9,8 m/s2), obținem viteza medie de aproximativ 700 de kilometri pe oră. Viteza este mult mai mare decât cea a valurilor obișnuite, care pot varia între 15 și 50 de kilometri pe oră.

Această ecuație este folosită de oceanografii pentru a estima momentul în care un tsunami va atinge țărmul. Tsunami din 15 ianuarie a lovit Santa Cruz, California, la 12 ore și 12 minute de la erupția inițială din Tonga. Santa Cruz se află la 8.528 kilometri depărtare de Tonga, ceea ce înseamnă că valul s-a deplasat cu o viteză de 697 kilometri pe oră, foarte aproape de viteza estimată prin calculul adâncimii medii a oceanului.


Distrugerea uscatului

Tsunami sunt rare comparativ cu valurile obișnuite cauzate de vânt, dar cel mai adesea sunt cu mult mai distructive. Tsunami din 2004 din Oceanul Indian a ucis mai bine de 225.000 de oameni. Mai mult de 20.000 și-au pierdut viața în 2011 din cauza unui tsunami de lângă Japonia.

Care este elementul care face ca tsunami să fie mult mai distructive decât valurile normale?

În largul oceanului, tsunami pot fi mici și chiar nedetectabile de o barcă ce s-ar afla la suprafață. Dar pe măsură ce se apropie de țărm, oceanul devine din ce în ce mai puțin adânc și toată acea energie care se întindea pe mii de metri se manifestă pe un spațiu din ce în ce mai mic. Apa pusă în mișcare de acea energie trebuie să meargă undeva. Singura direcție posibilă este în sus, așa că valurile devin tot mai înalte pe măsură ce se apropie de țărm.

Când tsunami lovesc malul, acestea nu formează creste și se sparg, așa cum se întâmplă la valurile obișnuite. În schimb, sunt asemenea unui volum imens de apă care poate inunda uscatul din zona coastei. Este ca și cum nivelul mării ar crește brusc cu câțiva metri. Acest fapt poate cauza inundații, iar curenții foarte puternici pot lua pe sus oamenii, mașinile și pot distruge clădiri.

Din fericire tsunami sunt rare și nu ne mai surprind ca în trecut. Există în prezent un sistem de senzori de adâncime, numiți senzori DART, care pot detecta un tsunami, permițând agențiilor specializate să trimită mesaje de alertare înainte de impactul valurilor.

Dacă locuiești în apropiere de coastă - în special în Oceanul Pacific, unde au loc cea mai mare parte a tsunami - asigură-te că știi o rută de evacuare în caz de tsunami care să te ducă la o altitudine mai mare și fii atent la alertele de tsunami.

Erupția vulcanului Hunga Tonga-Hunga Ha’apai a întrerupt cablurile de comunicație care-i legau pe oamenii din Tonga de restul lumii. În vreme ce specialiștii în domeniu pot fi fascinați, acestea sunt dezastre naturale de o mare gravitate. Până acum s-au înregistrat doar câteva decese și puține pagube materiale, dar mulți oameni sunt dați dispăruți, iar adevărata amploare a distrugerilor provocate de tsunami este încă necunoscută.





Traducere de Vlad Constantin VOINEA după TheConversation
Corectură: scientia.ro
Autorul, Sally Warner, este profesor asistent de știința climei la Universitatea Brandeis

Credit imagine depositphotos.com 

Write comments...
symbols left.
You are a guest ( Sign Up ? )
or post as a guest
Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Be the first to comment.