Детализация магнитудно-географического критерия и оценка цунамиопасности побережья Сахалинской области с использованием численного моделирования

Золотухин, Дмитрий Евгеньевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Детализация магнитудно-географического критерия и оценка цунамиопасности побережья Сахалинской области с использованием численного моделирования
ВАК РФ 25.00.28, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Детализация магнитудно-географического критерия и оценка цунамиопасности побережья Сахалинской области с использованием численного моделирования"

На правах рукописи

ЗОЛОТУХИН Дмитрий Евгеньевич

ДЕТАЛИЗАЦИЯ МАГНИТУДНО-ГЕОГРАФИЧЕСКОГО КРИТЕРИЯ И ОЦЕНКА ЦУНАМИОПАСНОСТИ ПОБЕРЕЖЬЯ САХАЛИНСКОЙ ОБЛАСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Специальность 25.00.28 - океанология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Я/

2 о 2310

Владивосток, 2010 г.

004602701

На правах рукописи

ЗОЛОТУХИН Дмитрий Евгеньевич

Специальность 25.00.28 - океанология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Владивосток, 2010 г.

Работа выполнена в Институте морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения Российской академии наук. Научный руководитель кандидат физико-математических наук

[Поплавский Александр Александрович]

Научный консультант: доктор физико-математических наук Шевченко Георгий Владимирович. Официальные оппоненты:

Доктор географических наук Лучин Владимир Александрович (Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева ДВО РАН, г. Владивосток);

Кандидат географических наук Манько Александр Николаевич (ГУ Дальневосточный региональный научно-исследовательский гидрометеорологический институт, г. Владивосток).

Ведущая организация ГУ «Научно-производственное объединение «Тайфун» (ГУ «НПО «Тайфун»), г. Обнинск.

Защита состоится «04» июня 2010 г. в 14:00 часов на заседании диссертационного совета Д 005.017.02 в Тихоокеанском океанологическом институте им. В. И. Ильичева ДВО РАН по адресу: 690041, г. Владивосток, ул. Балтийская, 43.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тихоокеанского океанологического института им. В. И. Ильичева ДВО РАН.

Автореферат разослан « » 2010 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д 05.017.02

кандидат географических наук

Храпченков Ф. Ф.

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Цунами - опасное природное явление, представляющее собой волновой процесс в океане, вызываемый, как правило, сильным подводным землетрясением. Для Дальнего Востока России волны цунами представляют собой серьезную угрозу. Первые сведения о цунами на Курильских островах относятся к 17 октября 1737 г. По мнению исследователей, высота волны составляла 35 метров. Одно из наиболее разрушительных цунами прошлого столетия в Дальневосточном регионе произошло 5 ноября 1952 г. восточнее п-ова. Камчатка. После этого катастрофического цунами, уничтожившего большую часть города Северо-Курильска, до настоящего времени на дальневосточном побережье страны было зарегистрировано более 40 цунами.

Наиболее катастрофическим цунами двадцать первого столетия было Суматра - Андаманское цунами 26 декабря 2004 года, унесшее более 226000 жизней [Ткоу е1. а1., 2005]. Данное событие способствовало повышению общественного внимания к проблеме предупреждения цунами.

Наличие в прибрежной зоне Дальнего Востока России населенных пунктов и портов, а также планы дальнейшего освоения этого района, делают задачу оценки цунамиопасности побережья Российского Дальнего Востока (долгосрочный прогноз цунами), а также своевременного предупреждения населения об угрозе цунами (краткосрочный прогноз цунами) чрезвычайно актуальной.

Задача оценки цунамиопасности побережья и построения карт цунами-районирования крайне актуальна на сегодняшний день. Существующие карты цунамирайонирования недостаточно детализованы [Го и др., 1988, Атлас максимальных заплесков..., 1978, Пелиновский, Плинк, 1980], что создает трудности при разработке нормативно-строительных документов, регулирующих безопасное освоение тихоокеанского побережья России. При оценке цунамиопасности часто используется вертикальный заплеск цунами (в дальнейшем -просто заплеск) - высота границы затопления над уровнем моря. Для построения карт цунамирайонирования нередко применяется уровень Ьт, который заплеск цунами превышает в среднем 1 раз в столетие.

Задача построения карт цунамирайонирования затруднена тем, что данные о заплесках цунами есть только для относительно небольшого числа пунктов побережья. Кроме того, сильное цунами способно существенно изменить наши представления о цунамиопасности побережья (пример - Невельское цунами 2007 года).

В настоящей работе, для построения карт цунамирайонирования побережья, используется моделирование всех сильных цунами в данном регионе, за-плески которых известны. Знание реальных заплесков исторических цунами в отдельных точках побережья позволяет скорректировать результаты численного моделирования и, тем самым, распространить данные о цунамиопасности отдельных точек побережья на все побережье региона.

Целью численного моделирования, в данном случае, является получение информации о максимальных заплесках цунами. Для оценки цунамиопасности побережья не нужно получение мареограмм, соответствующих мареограммам реальных цунами.

В ходе данной работы при численном моделировании цунами применялся программный комплекс, разработанный СКВ САМИ ДВО РАН [Поплавский и др., 1997]. Использовалась макросейсмическая модель источника цунами [Поплавский и др., 1997; Поплавский, Храмушин, 2008], обеспечивающая достаточно высокую точность моделирования заплесков цунами. Эффективность макросейсмического источника цунами подтверждена путем сравнения интен-сивностей и заплесков реальных цунами (Монеронского цунами 5 сентября 1971 г., Невельского цунами 2 августа 2007 г, Симуширского цунами 15 ноября 2006 г.) и результатов их численного моделирования.

оценить опасность цунами в случае цунамигенного землетрясения с определен-4

ным положением эпицентра и магнитудой в интересующем нас районе побережья. Это дает возможность СПЦ принять обоснованное решение о подаче тревоги цунами в зависимости от магнитуды и координат очага цунамигенного землетрясения.

Для того, чтобы оценить возможный ущерб в случае сильного цунами и приготовиться к ликвидации его последствий, министерство по чрезвычайным ситуациям (МЧС) нуждается в сценариях возможных катастрофических событий (цунами). Такие сценарии, разработанные при помощи численного моделирования на основе долго- и среднесрочных прогнозов цунамигенных землетрясений, представлены в данной работе.

Однако, никакое уточнение магнитудно-географического критерия не позволяет полностью избежать ложных тревог. Для обоснованного принятия решения об объявлении и отмене тревоги цунами могут быть полезны данные телеметрических регистраторов уровня моря. При этом, одной из основных задач, требующей приложения численного моделирования цунами, является определение пунктов для оптимальной расстановки регистраторов уровня моря [По-плавский и др., 1988; Поплавский и др., 1997]. При оптимальной расстановке датчиков уровня моря, волна цунами подходит к датчикам раньше, чем к прибрежным населенным пунктам, находящимся в цунамиопасном регионе, что позволяет СПЦ получить реальные данные о цунами до подхода волны цунами к населенным пунктам. Это дает возможность принять обоснованное решение об объявлении и отмене тревоги цунами.

Целью настоящей диссертации является детализация магнитудно-географического критерия и оценка цунамиопасности побережья Сахалинской области с использованием численного моделирования распространения цунами для совершенствования структуры и методов службы предупреждения о цунами.

Для реализации цели настоящей работы были поставлены и решены следующие задачи.

1. Проверка эффективности макросейсмического источника цунами при численном моделировании.

2. Детализация магнитудно-географического критерия цунамиопасности для Курильских островов.

3. Уточнение оценок цунамиопасности и построение карт цунамирайо-нирования побережья северных и южных Курильских островов, а также юго-западного побережья о. Сахалин.

4. Разработка сценариев возможных катастрофических событий (цунами) для цунамигенных землетрясений в южной части Татарского пролива и в Тихом океане восточнее о. Симушир.

5. Разработка оптимальной схемы расстановки регистраторов цунами для Курильских островов.

Методы. Поставленные задачи реализованы с использованием численного моделирования цунами. Соответствующий комплекс программ был разработан в специальном конструкторском бюро систем автоматизации морских исследований (СКБ САМИ ДВО РАН) в 1994-1995 гг. [Поплавский, Храмушин, 2008].

В ходе данной работы, при численном моделировании цунами применялся программный комплекс, разработанный СКБ САМИ ДВО РАН [Поплавский и др., 1997]. Использовалась макросейсмическая модель источника цунами [Поплавский и др., 1997; Поплавский, Храмушин, 2008], обеспечивающая достаточно высокую точность моделирования заплесков цунами.

Для уточнения цунамиопасности Российских побережий Дальнего Востока и построения карт цунамирайонирования применена вероятностная модель цунами-риска, разработанная к. ф-м. н. В. М. Кайстренко [Отчет о НИР, 2006]. Применение данной модели для обработки результатов численного моделирования позволяет провести интерполяцию данных о фактической повторяемости цунами, полученных в небольшом числе береговых пунктов, на все побережье

Курильских островов (в том числе, на ту большую часть побережья, для которой нет фактических данных о повторяемости высот заплесков цунами).

Предлагаемая оптимизация размещения гидрофизических станций СПЦ основана на свойствах времен пробега цунами и их разностей в произвольной паре точек, описанных в [Бернштейн, 1992; Поплавский и др., 1997; Поплав-ский, 2000; Поплавский, Храмушин, 2008]. Методика определения оптимального положения гидрофизических станций СПЦ разработана А. А. Поплавским и представлена в работах [Поплавский и др., 1997; Поплавский, Храмушин, 2008].

Использованные материалы

В данной работе в ходе численных экспериментов, применялись цифровые батиметрические карты дальневосточного региона, разработанные в ходе реализации проекта Международной академией наук о природе и обществе, под руководством Игоря Минервина [Минервин и др., 2008] по заказу администрации Сахалинской области. Кроме того, использовалась более ранняя цифровая батиметрическая карта, подготовленная в конце 80-х годов при участии лаборатории цунами Института морской геологии и геофизики АН СССР [Минервин и др., 2008].

К настоящему времени имеется достаточно большое количество сведений о землетрясениях на территории СССР и России [Соловьев, Го, 1974, 1975, 1978, 1986; Новый каталог..., 1977, Землетрясения в СССР..., 1990, Сейсмическое районирование..., 1968, 1980]. Существует несколько различных информационных ресурсов, содержащих основные сведения о цунами [Левин, Носов, 2005]. В данной работе использовалась историческая база данных по цунами в Тихом океане, созданная в лаборатории цунами Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН (Новосибирск) при поддержке ЮНЕСКО и РФФИ [СиБ^акоу, 2001]. Интернет-версия базы данных доступна по адресу http://tsun.sscc.ru/tsulab.

Кроме того, в данной работе использовались материалы о недавних цунами на Дальнем востоке России [Тихонов и др., 2008, Невельское землетрясение..., 2009].

Научная новизна работы связана, прежде всего, с совершенствованием оперативного и долгосрочного прогноза цунами. В рамках диссертации получены следующие наиболее важные результаты:

1. Выполнено построение детальных (с малым шагом в пространстве и по высоте цунами) карт цунамирайонирования Курильских островов и юго-запада о. Сахалин.

2.Проведена детализация магнитудно-географического критерия цуна-миопасности.

3. Разработаны сценарии возможных катастрофических событий (цунами) для цунамигенных землетрясений в южной части Татарского пролива и в Тихом океане восточнее о. Симушир.

4. На основе численных экспериментов предложена оптимальная сеть удаленных регистраторов уровня моря.

Практическая значимость. Построены детальные (с малым шагом в пространстве и по высоте цунами) карты цунамирайонирования для северных и южных Курильских островов, для юго-запада о. Сахалин, позволяющие выработать строительные нормы для данных прибрежных районов. Данная работа выполнена в рамках контрактов с администрацией Сахалинской области.

Выполнена детализации магнитудно-географического критерия для выработки тревоги цунами по данным сейсмических наблюдений (для Курильских островов).

Выполнены расчеты и предложены сценарии катастрофических событий при цунами в Охотоморском регионе, пригодные для планирования ликвидации возможных последствий.

Разработан вариант оптимального размещения регистраторов цунами на Курильских островах.

Проведена оценка эффективности использования регистраторов цунами, установленных в рамках ФЦП «Снижение рисков и смягчение последствий природного и техногенного характера в РФ до 2010 г», в гидрофизической подсистеме системы предупреждения цунами.

Данная работа выполнена:

- в рамках ФЦП «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010 года» (контракт №16/6).

- при поддержке гранта РФФИ 06-05-96139-р_восток_а (Исследования цунами в окраинных морях с целью раннего предупреждения о цунами).

- в рамках заключенного с администрацией Сахалинской области контракта «Оценка риска цунами морской береговой зоны. Составление карты риска цунами береговой зоны Сахалинской области в масштабе 1:200000».

- в рамках заключенного с администрацией Сахалинской области контракта «Создание карты цунамиопасности Сахалинского побережья Татарского пролива».

- при поддержке грантов РФФИ 05-05-64733-а (Изучение пространственно-временного распределения заплесков цунами на побережье Дальнего Востока России) и 08-05-01096-а (Особенности поведения цунами в прибрежной зоне).

- при поддержке гранта 09-05-00591-а (Изучение резонансных колебаний в заливах и бухтах на основе натурных и вычислительных экспериментов для снижения риска воздействия морских опасных явлений на побережье).

Защищаемые положения

1. Показано, что макросейсмическая модель источника цунами, при использовании в процессе численного моделирования цунами, обеспечивает достаточно высокую точность моделирования заплесков цунами.

2. Выполненная детализация магнитудно-географического критерия цу-намиопасности способствует росту эффективности оперативного прогноза цунами.

3. Выполнено построение детальных (с малым шагом в пространстве и по высоте цунами) карт цунамирайонирования северных и южных Курильских островов и юго-запада о. Сахалин.

4. Предложенная схема постановки удаленных регистраторов уровня моря и моделирование сценариев развития цунами могут существенно улучшить работу СПЦ Сахалинской области.

Личный вклад автора

При личном участии автора была выполнена оценка цунамиопасности северных и южных Курильских островов. Автор выполнил большую серию вычислительных экспериментов и обработку результатов численного моделирования. Построение карт цунамирайонирования северных и южных Курильских островов выполнено лично автором.

Автором лично проведено численное моделирование, обработка и анализ результатов в процессе определения оптимального количества и координат гидрофизических станций СПЦ Курильских островов.

Автор принимал участие в детализации решающего правила для объявления тревоги цунами для населенных пунктов Курильских островов по данным сейсмических наблюдений. Проведение численного моделирования по вышеперечисленным задачам и обработка результатов вычислительных экспериментов выполнены лично автором.

Разработка возможных сценариев развития катастрофических событий при цунами в Охотоморском регионе была выполнена лично автором.

Апробация

Основные результаты диссертационной работы докладывались на Международном научном симпозиуме «Проблемные вопросы островной и при-10

брежной сейсмологии» (Южно-Сахалинск, 2005); на II региональной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых (Владивосток, 2005); на международной конференции молодых ученых, посвященной 60-леггию Института морской геологии и геофизики ДВО РАН (Южно - Сахалинск, 2006); на второй (XX) Сахалинской молодежной научной школе (Южно - Сахалинск, 2007); на международном научном симпозиуме (Южно - Сахалинск, 2007); на III международной конференции (Владивосток, 2007); на III Сахалинской молодежной научной школе (Южно-Сахалинск, 2008), на IV Сахалинской молодежной научной школе (Южно-Сахалинск, 2009), на III международной научно-практической конференции «Бизнес, образование, культура на рубеже веков: вызовы современности и тенденции развития (Южно-Сахалинск, 2009).

Публикации

По теме диссертации автором опубликовано: 3 научные статьи (в том числе две в реферируемых журналах, и одна — в монографии), 8 материалов конференции, 7 тезисов докладов. Разработанные в рамках диссертации карты цунамиопасности вошли в [Атлас Курильских островов..., 2009].

Структура работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Текст представлен на 145 страницах, содержит 26 рисунков и 26 таблиц. Список литературы состоит из 152 источников, включая 31 - на иностранных языках.

Благодарности

Работа выполнена в ИМГиГ ДВО РАН под научным руководством к. ф-м. н. Поплавского Александра Александровича, которому автор выражает свою искреннюю благодарность. Научным консультантом при написании работы был д. ф.-м. н. Г. В. Шевченко, которому автор также выражает искреннюю благодарность. Автор благодарит к. ф-м. н. В. М. Кайстренко за помощь в освоении методики оценки цунамиопасности побережья, к. т. н. В. Н. Храмушина

за предоставленное программное обеспечение и помощь в его освоении, а так-

же благодарит к. ф.-м. н. Т. Н. Ивельскую за помощь в работе по детализации решающего правила для объявления тревоги цунами. Автор выражает искреннюю признательность и благодарность коллегам по работе за помощь и моральную поддержку.

Содержание работы

Работа состоит из введения, четырех глав и заключения.

Во введении обосновывается актуальность работы, дается краткое описание работы, конкретизируются ее цели и задачи.

В первой главе изложены современные представления о цунами (кратко) и современные представления о системе предупреждения о цунами. Также описано современное состояние службы предупреждения о цунами на Российском Дальнем Востоке. Приведены данные о современных исследованиях в области численного моделирования цунами. Названы основные численные модели цунами, используемые в настоящее время, в том числе модель Окады [Окас1а, 1985]. В конце главы даны общие сведения о макросейсмическом источнике цунами, используемом в данной работе.

Во второй главе приведена информация о методах численного моделирования цунами и используемых в данной работе материалах.

О писаны применяемые в данной работе при численном моделировании цунами цифровые батиметрические карты дальневосточного региона, разработанные Международной академией наук о природе и обществе, под руководством Игоря Минервина [Минервин и др., 2008], а также источники фактических данных о землетрясениях и цунами на Дальнем Востоке. Описана база данных [http://t5un.sscc.ru/tsulab] по землетрясениям и цунами, послужившая основным источником фактических данных в настоящей работе. Описан используемый при численном моделировании цунами программный комплекс "АОТ', разработанный в 1997 году СКБ САМИ ДВО РАН [Поплавский, Хра-мушин, 2008].

Дано детальное описание применяемого при численном моделировании цунами макросейсмического источника. Продемонстрирована возможность использования априорного значения фокальной глубины землетрясения при определении параметров макросейсмического источника цунами (при отсутствии данных о реальной фокальной глубине цунамигенного землетрясения).

В третьей главе проведена проверка эффективности предложенного макросейсмического источника цунами путем сравнения результатов численного моделирования реальных цунами (Монеронского цунами 5 сентября 1971 г., Невельского цунами 2 августа 2007 г, Симуширского цунами 15 ноября 2006 г.) и натурных данных.

При этом макросейсмическая модель источника цунами [Поплавский и др., 1997; Поплавский, Храмушин, 2008], продемонстрировала близкие к наблюдаемым значения интенсивности цунами и заплесков на берегу. Данный результат позволяет использовать макросейсмический источник цунами для нужд службы предупреждения о цунами. В конце главы описаны способы применения макросейсмического источника цунами в службе оперативного предупреждения о цунами.

В четвертой главе описано построение карт цунамирайонирования северных и южных Курильских островов, а также юго-запада о. Сахалин. Цуна-миопасность побережья оценивается на основе вероятностной модели цунами-режима [Кахвй-епко, 1989; Кайстренко, 1997; Отчет о НИР..., 2006].

Средняя частота ф(А) цунами с высотой волны > А - функция повторяемости, и при /¡>0.5 метра аппроксимируется экспонентой:

_ А

= / -

Здесь/- имеет физический смысл частоты сильных цунами и является региональным параметром.

Н* - характерная для каждого конкретного пункта побережья "характеристическая" высота цунами, с сильной вдольбереговой изменчивостью.

Расчет характеристической высоты цунами производится по формуле:

(г*)

Н* =---—-

Уровень Люо, который высота цунами превышает в среднем 1 раз в столетие, рассчитывается по формуле:

А^ЛМпООО-/).

Здесь/- частоты сильных цунами (региональный параметр), /г,=заплеск /'го по рангу цунами в данной точке,/ и с1\ - расчетные величины средних значений частоты ¿-го по рангу сильного цунами и его дисперсии.

На большей части побережья данные о проявлениях цунами отсутствуют, поэтому для определения характеристической высоты цунами были привлечены методы численного моделирования цунами. Было произведено численное моделирование всех сильных цунами в данном регионе, заплески которых известны. Знание реальных заплесков исторических цунами в отдельных точках побережья позволило скорректировать результаты численного моделирования и тем самым распространить данные о цунамиопасности отдельных точек побережья на все побережье региона (рассчитать значения Н* и Ьюо для всего интересующего нас побережья) [Отчет о НИР..., 2006].

В результате работы построены новые обзорные карты цунамирайониро-вания масштаба 1:1000000 - 1:1500000 для северных и южных Курильских островов (карта цунамирайонирования побережья южных Курильских островов представлена на рисунке 1). Кроме того, были построены детализованные (масштаба 1:200000) карты цунамирайонирования побережья о Кунашир и южной части побережья Татарского пролива. Достоинством построенных карт цунамирайонирования является малый шаг в пространстве (оценивалась цуна-миопасность малых участков побережья длиной около 2 км) и по высоте цунами (шаг шкалы Ьюо составлял 0.5 - 2 м).

Пятая глава посвящена использованию результатов численного моделирования в практической работе прогностических организаций.

Описано использование численного моделирования цунами для совершенствования сейсмической подсистемы СПЦ. Показана необходимость детализации применяемого в работе Российской Службы предупреждения о цунами магнитудно - географического критерия цунамиопасности. Проведены вычислительные эксперименты, подтвердившие правильность принятого руководством СПЦ решения временно, с 17 ноября 2006 г. по 20 января 2007 г, поднять пороговую магнитуду с М = 7 до М = 7,5 для непосредственного объявления тревоги цунами при возникновении землетрясений в районе, ограниченном отрезками, соединяющими точки с координатами 46° с. ш., 150° в. д.; 49° с. ш., 154° в. д.; 46° с. ш„ 154° в. д.; 49° с. ш., 158° в. д.

С целью более точного определения района с повышенным магнитудным критерием для объявления тревоги цунами на Курильских островах были проведены дополнительные численные эксперименты.

По результатам численных экспериментов были предложены следующие практические рекомендации:

Возможно сдвинуть южную границу зоны с пороговой магнитудой М=7.5 на 0.5 град, к югу. Зона с пороговой магнитудой М=7.5 будет иметь вид параллелограмма с координатами вершин: (45°30' с.ш., 149°37' в. д.; 49° с. ш., 154° в. д.; 49° с. ш., 158° в. д.; 45°30' с. ш., 153°37' в. д.). Карта предложенных изменений границ зоны с пороговой магнитудой М=7.5 представлена на рисунке 2. Реализация данного предложения позволила бы повысить эффективность системы предупреждения цунами, за счет сокращения числа ложных тревог.

М=7.5.

В данной работе с использованием численного моделирования цунами разработана оптимальная схема расстановки телеметрических регистраторов уровня моря для Курильских островов (в зависимости от положения населенных пунктов), а также показана ее эффективность. Эффективность данной схемы обусловлена тем, что к регистраторам уровня моря волна цунами подходит раньше, чем к прибрежным населенным пунктам Курильских островов, что позволяет СПЦ получить реальные данные о цунами и принять обоснованное и своевременное решение об объявлении и отмене тревоги цунами.

Макросейсмический источник цунами был использован при составлении сценариев возможных катастрофических событий для подразделений ГО и ЧС в случае, когда ожидаемое цунами может нанести ущерб прибрежным населенным пунктам и важным хозяйственным и культурным объектам. Были разработаны сценарии цунамигенных землетрясений в южной части Татарского пролива и в Тихом океане восточнее о. Симушир, соотнесенные со временем, отсчитываемым от момента начала землетрясения. Рассчитаны моменты первого вступления волны цунами, величина максимальных заплесков. Эти сценарии могут быть использованы в работе МЧС для оценки возможного ущерба в случае сильного цунами и подготовки к ликвидации его последствий. Они позволяют также оценить цунамиопасность побережий Сахалинской области, и возможности СПЦ своевременно объявить тревогу (с учетом времени пробега волны цунами от очага до прикрываемого населенного пункта).

Заключение

Использование современных методов численного моделирования цунами, а также наиболее полных баз данных о землетрясениях, проявлении цунами на побережье, рельефе дна в регионе исследования позволило существенно уточнить оценки рисков, связанных с проявлением цунами на побережье Сахалинской области, что важно для оценки перспектив развития различных отраслей хозяйства и развития службы предупреждения о цунами в регионе.

В диссертации, путем проведения вычислительных экспериментов, разработаны рекомендации по снижению рисков цунами для прибрежных населенных пунктов Сахалинской области.

В ходе данной работы выявлено, что использование макросейсмического источника цунами в процессе численного моделирования находит хорошее подтверждение при сравнении интенсивности и заплесков реальных цунами (Монеронского цунами 5 сентября 1971 г., Невельского цунами 2 августа 2007 г, Симуширского цунами 15 ноября 2006 г.) с результатами их численного моделирования. Тем самым показано, что макросейсмический источник цунами достаточно эффективен как модель при решении задач оперативного и долгосрочного прогноза цунами.

В работе, при помощи численного моделирования цунами, решена задача детализации магнитудно-географического критерия цунамииопасности для Курильских островов. Было определено, при каких координатах и магнитуде цу-намигенных землетрясений в акватории Тихого океана высота волны цунами в прибрежных населенных пунктах Курильских островов может превысить 1 м. Это позволило детализировать решающее правило для объявления тревоги цунами, то есть выделить восточнее средних Курил район с повышенным магни-тудным порогом цунамиопасности. Реализация данного предложения позволяет повысить эффективность СПЦ путем уменьшения числа ложных тревог.

Разработаны новые обзорные карты цунамирайонирования масштаба 1:1000000 - 1:1500000 для Северных и Южных Курильских островов. Кроме того, были построены детализованные (масштаба 1:200000) карты цунамирайонирования побережья о Кунашир и южной части побережья Татарского пролива. В работе было проведено численное моделирование всех сильных цунами в данном регионе, определивших реальный уровень цунамиопасности, заплески которых известны. При этом знание реальных заплесков исторических цунами в отдельных точках побережья позволило скорректировать результаты численного моделирования и, тем самым, распространить данные о цунамиопасности отдельных точек побережья на все побережье региона (в том числе, на ту боль-

шую часть побережья, для которой нет фактических данных о повторяемости высот заплесков цунами).

Результат представлен в виде карт цунамирайонирования побережья Северных Курильский островов, Южных Курильских островов, а также юго-западного побережья острова Сахалин. Для построения карт цунамирайонирования использована величина h10o - высота цунами, ожидаемая в среднем 1 раз в столетие. Достоинством построенных карт цунамирайонирования является малый шаг в пространстве (оценивалась цунамиопасность малых участков побережья длиной около 2 км) и по высоте цунами (шаг шкалы Ьюо составлял 0.5-2 м).

При помощи численного моделирования, на основе долго - и среднесрочных прогнозов цунамигенных землетрясений [Невельское землетрясение..., 2009; Тихонов и др., 2008], разработаны сценарии возможных катастрофических событий (цунами) для цунамигенных землетрясений в южной части Татарского пролива и в Тихом океане восточнее о. Симушир. Сценарии включают максимальные заплески цунами в прибрежных населенных пунктах Сахалинской области и время пробега волны цунами от очага к населенным пунктам. Эти сценарии могут быть использованы в работе МЧС для оценки возможного ущерба в случае сильного цунами и подготовки к ликвидации его последствий. Они позволяют также оценить цунамиопасность побережий Сахалинской области, и возможности СПЦ своевременно объявить тревогу (с учетом времени пробега волны цунами от очага до прикрываемого населенного пункта).

В данной работе на основе результатов численного моделирования цунами разработана оптимальная схема расстановки телеметрических регистраторов уровня моря для Курильских островов (в зависимости от положения населенных пунктов), а также показана ее эффективность. Предложенная в данной работе схема расстановки регистраторов уровня моря должна состоять из 11 регистраторов. Эффективность данной схемы обусловлена тем, что к регистраторам уровня моря волна цунами подходит раньше, чем к прибрежным населенным пунктам Курильских островов, что позволяет СПЦ получить реальные

данные о цунами и принять обоснованное и своевременное решение об объявлении и отмене тревоги цунами.

Таким образом, в диссертации на основе проведения вычислительных экспериментов, разработаны рекомендации по снижению рисков цунами для прибрежных населенных пунктов Сахалинской области. Принятие этих рекомендаций может способствовать снижению рисков цунами и повышению эффективности действующей Службы предупреждения о цунами на Дальнем Востоке России.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

В журналах из списка ВАК

1. Ковалев П. Д., Шевченко Г. В., Ковалев Д. П., Чернов А. Г., Золотухин Д. Е. Регистрация Симуширского и Невельского цунами в порту г. Холм-ска. // Тихоокеанская Геология, 2009, том 28, № 5, с. 36-43.

2. Тихонов И. Н., Василенко Н. Ф., Золотухин Д. Е., Ивельская Т. Н., По-плавский А. А., Прытков А. С., Спирин А. И. Симуширское землетрясение и цунами 15 ноября 2006 г. и 13 января 2007 г.// Тихоокеанская Геология, 2008, том 27, № 1, С. 3-17.

В Атласах

3. Кайстренко В.М., Иващенко А.И. Храмушин В.Н., Золотухин Д.Е. Цу-намиопасность Северных Курил. Карта. Масштаб 1:1 000 000/ Атлас Курильских островов /Российская академия наук. Институт географии РАН. Тихоокеанский институт географии ДВО РАН; Редак.: Котляков В. М. (председатель), Бакланов П. Я., Комедчиков Н. Н. (гл. ред.) и др.; Отв. ред. - картограф Федорова Е. Я. - М.; Владивосток: ИПЦ «ДИК», 2009. С. 137.

4. Кайстренко В.М., Иващенко А.И. В.Н. Храмушин В.Н., Золотухин Д.Е.

Цунамиопасность Южных и Средних Курил. Карта. Масштаб 1:1 000 000/ Ат-20

лас Курильских островов /Российская академия наук. Институт географии РАН. Тихоокеанский институт географии ДВО РАН; Редак.: Котляков В. М. (председатель), Бакланов П. Я., Комедчиков Н. Н. (гл. ред.) и др.; Отв. ред. - картограф Федорова Е. Я. - М.; Владивосток: ИПЦ «ДИК», 2009. С. 134-135.

В монографиях

5. Золотухин Д. Е., Храмушин В. Н. Численное моделирование распространения цунами от очага Невельского землетряения. // Невельское землетрясение и цунами 2 августа 2007 года, о. Сахалин. - М.: Янус-К, 2009. С.140-141.

Материалы конференций

6. Золотухин Д. Е. Использование численного моделирования в системе предупреждения цунами. // Изучение природных катастроф на Сахалине и Курильских островах: I (XIX) Международная конференция молодых ученых, по-свящ. 60 - летию Института морской геологии и геофизики ДВО РАН, 15-20 июня, 2006 г., Южно - Сахалинск: сборник материалов. - Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2007. - С. 222-229.

7. Золотухин Д. Е., Ивельская Т. Н. Численный эксперимент в проблеме цунами. // Информационные и коммуникационные технологии в науке и образовании: сб. докладов / Материалы 111 международной научно-практической конференции «Бизнес, образование, культура на рубеже веков: вызовы современности и тенденции развития (7 октября 2009 г., г. Южно-Сахалинск). Часть III. - Южно-Сахалинск: Изд-во ЮСИЭПИ, 2009. - С.69-73.

8. Золотухин Д. Е., Ивельская Т. Н., Поплавский А. А., Храмушин В. Н. Оптимизация гидрофизических наблюдений для оперативного предупреждения о цунами пунктов Курильских островов. // Проблемные вопросы островной и прибрежной сейсмологии (ОПС-2005). Международный научный симпозиум. 58 июня, 2005. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2005. - С.152-153.

9. Золотухин Д. Е., Ивельская Т. Н., Поплавский А. А., Храмушнн В. Н. Совершенствование системы предупреждения о цунами Курильских островов. // Проблемы экологии, безопасности жизнедеятельности и рационального природопользования Дальнего Востока. Материалы II региональной конф. студентов, аспирантов, молодых ученых/ под общ. ред. В.И. Петухова. 21-22 ноября 2005 г. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2005. - С. 149-154.

10. Золотухин Д. Е., Кайстренко В. М., Храмушин В. Н. Разработка карт цунамирайонирования побережья Сахалинской области. // Проблемы экологии, и рационального природопользования Дальнего Востока. // Материалы III международной конференции/ под общ. ред. В.И. Петухова. 1-7 октября 2007 г. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. - С. 24-30.

11. Золотухин Д. Е., Кайстренко В. М., Храмушин В. Н. Разработка карт цунамирайонирования (на примере о. Итуруп). // Природные катастрофы: изучение мониторинг, анализ: вторая (XX) Сахалинская молодежная научная школа, Южно - Сахалинск, 4-10 июня, 2007 г., сб. материалов / отв. ред. Лихачева. -Южно-Сахалинск: Ин-т. морской геологии и геофизики ДВО РАН, 2008. -С. 218-224.

12. Золотухин Д. Е., Поплавский А. А. Совершенствование системы предупреждения цунами Курильских островов. // Проблемные вопросы островной и прибрежной сейсмологии (ОПС-2005). Международный научный симпозиум. 5-8 июня, 2005. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2005. - С. 154-155.

13. Золотухин Д. Е., Поплавский А. А., Храмушин В. Н. Макросейсмиче-ская модель источника цунами и оценка ее эффективности при численном моделировании. // Мореходство и морские науки - 2008. Первая сахалинская региональная морская научно-техническая конференция. 12 февраля 2008 г. Южно-Сахалинск. 2008 г. С. 136-143.

Тезисы докладов

14. Ивельская Т. Н., Золотухин Д. Е., Поплавский А. А., Спирин А. И. Си-муширское цунами 2006 и 2007 гг.: проявление на Курильских островах и аква-22

тории Тихого океана. // Проблемы комплексного геофизического мониторинга Дальнего Востока России: I Региональная научно-техническая конференция, 11-17 октября, 2007 г. Петропавловск-Камчатский, тез. докл.: Петропавловск-Камчатский, 2007. С. 40.

15. Золотухин Д. Е. Использование численного моделирования в системе предупреждения цунами. // Изучение природных катастроф на Сахалине и Курильских островах: I (XIX) Международная конференция молодых ученых, по-свящ. 60 - летию Института морской геологии и геофизики ДВО РАН, 15 - 20 июня, 2006 г., Южно - Сахалинск: тез. докл./отв. ред. О. Н. Лихачева. - Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2006. - С. 21-23.

16. Золотухин Д. Е., Ивельская Т. Н. Пространственная детализация маг-нитудно-географического критерия цунамиопасности землетрясений в районе Курильских островов. // Природные катастрофы: Изучение, мониторинг, прогноз. IV Сахалинская молодежная научная школа 2-5 июня 2009 г. Тезисы докладов. С. 93-95.

17. Золотухин Д. Е., Кайстренко В. М., Храмушин В. Н. Разработка карт цунамирайонирования Сахалинской области (на примере о. Итуруп). // Природные катастрофы: изучение мониторинг, анализ: вторая (XX) Сахалинская молодежная научная школа, 4-10 июня, 2007 г., Южно - Сахалинск: тез. докл./ -Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2007. - С. 66-67.

18. Золотухин Д. Е., Кайстренко В. М., Храмушин В. Н. Разработка карт цунамирайонирования Сахалинской области. // Проблемы сейсмобезопасности Дальнего Востока и Вссточной Сибири: Международный научный симпозиум, 27 - 30 сентября, 2007г., Южно - Сахалинск, Россия: тез. докл./ - Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2007. - С.131-133.

19. Золотухин Д. Е., Храмушин В. Н. Цунамиопасность близкого землетрясения на примере Невельского цунами 2 августа 2007 года. // Природные катастрофы: Изучение, мониторинг, прогноз. III Сахалинская молодежная научная школа 3-6 июня 2008 г. Тезисы докладов. С. 93-95.

20. Ковалев Д. П., Золотухин Д. Е., Чернов А. Г. Регистрация Невельского цунами. // Природные катастрофы: Изучение, мониторинг, прогноз. III Сахалинская молодежная научная школа 3-6 июня 2008 г. Тезисы докладов. С. 95-98.

ЗОЛОТУХИН ДМИТРИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать 30.04.2010 г. Усл. печ. л. 1,3. Уч. изд. л. 1. Формат 60x84/16. Бумага «Ballet». Тираж 100 экз. Заказ № 7605. Печать офсетная.

Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения РАН 693022, г. Южно-Сахалинск, ул. Науки, 16, Офсетный цех

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Золотухин, Дмитрий Евгеньевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 .СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ.

1.1. Общие сведения о цунами в дальневосточном регионе.

1.2. Состояние изученности проблемы предупреждения о цунами.

1.3. Основные программные комплексы и численные модели, применяемые при численном моделировании цунами.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЦУНАМИ И ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1. Используемые материалы.

2.1.1. Цифровые батиметрические массивы по морским акваториям Российского Дальнего Востока.

2.1.2. Базы данных по землетрясениям и цунами.

2.1.3. Описание программного комплекса.

2.2. Модель макросейсмического источника цунами.

2.3. Использование априорного значения фокальной глубины землетрясения при численном моделировании цунами.

ГЛАВА 3. ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МОДЕЛИ МАКРОСЕЙСМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ЦУНАМИ.

3.1. Моделирование Монеронского цунами 5 сентября 1971 г.

3.2. Моделирование Симуширского цунами 15 ноября 2006 г.

3.3. Моделирование Невельского цунами 2 августа 2007 г.

3.4. Использование макросейсмического источника цунами при численном моделировании.

ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ УТОЧНЕНИЯ ЦУНАМИРАЙОНИРОВАНИЯ РОССИЙСКОГО ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА.

4.1. Вероятностная модель цунами-режима.

4.2. Модель цунами-режима для южных Курильских островов.

4.3. Модель цунами-режима для северных Курильских островов.

4.4. Модель цунами-режима для юго-западного побережья о. Сахалин.

ГЛАВА 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНЯ В ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ ПРОГНОСТИЧЕСКИХ ОРГАНИЗАЦИЙ.

5.1. Повышение эффективности действий сейсмической подсистемы службы предупреждения о цунами в тревожном режиме.

5.2.Повышение эффективности гидрофизической подсистемы СПЦ.

5.2.1. Условие заблаговременности получения тревожного сообщения.

5.2.2. Оценка эффективности использования предлагаемых к установке береговых автоматизированных постов в СПЦ.

5.2.3. Варианты оптимальной расстановки регистраторов цунами для Курильских островов.

5.3. Разработка сценариев катастрофических событий для цунамигенных землетрясений.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Детализация магнитудно-географического критерия и оценка цунамиопасности побережья Сахалинской области с использованием численного моделирования"

Актуальность исследования

Цунами - опасное природное явление, представляющее собой волновой процесс в океане, вызываемый, как правило, сильным подводным землетрясением. Для Дальнего Востока России волны цунами представляют собой серьезную угрозу. Первые сведения о цунами на Курильских островах относятся к 17 октября 1737 г. По мнению исследователей, высота волны составляла 35 метров. Одно из наиболее разрушительных цунами прошлого столетия в Дальневосточном регионе произошло 5 ноября 1952 г. восточнее п-ова. Камчатка. После этого катастрофического цунами, уничтожившего большую часть города Северо-Курильска, до настоящего времени на дальневосточном побережье страны было зарегистрировано более 40 цунами. В 7-ми случаях высота волны была более 5 м, а в 1952, 1963 и 1969 гг. в отдельных пунктах отмечались волны высотой до 15 м и выше [Атлас цунами, 1963; Соловьев, Го, 1978; Соловьев, Го, Ким, 1986]. Подобный заплеск, к счастью, на незаселенном побережье о. Шикотан, был отмечен и при цунами 5 октября 1994 года, а также на побережье необитаемого о. Симушир при цунами 15 ноября 2006 г. и 13 января 2007 г.

Наиболее катастрофическим цунами двадцать первого столетия было Суматра - Андаманское цунами 26 декабря 2004 года, унесшее более 226000 жизней [Titov et. al., 2005]. Данное событие способствовало повышению общественного внимания к проблеме предупреждения цунами.

Наличие в прибрежной зоне Дальнего Востока России населенных пунктов и портов, а также планы дальнейшего освоения этого района, делает задачу оценки цунамиопасности побережья Российского Дальнего Востока (долгосрочный прогноз цунами), а также своевременного предупреждения населения об угрозе цунами (краткосрочный прогноз цунами) чрезвычайно актуальной.

Задача оценки цунамиопасности побережья и построения карт цунамирайонирования крайне актуальна на сегодняшний день. Существующие на сегодняшний день карты цунамирайонирования недостаточно детализованы [Го и др., 1988, Атлас максимальных заплесков., 1978, Пелиновский, Плинк, 1980], что создает трудности при разработке нормативно-строительных документов, регулирующих безопасное освоение тихоокеанского побережья России.

При оценке цунамиопасности часто используется вертикальный заплеск цунами (в дальнейшем - просто заплеск) - высота границы затопления над уровнем моря. Для построения карт цунамирайонирования нередко применяется уровень Иш, который заплеск цунами превышает в среднем 1 раз в столетие.

В данной работе для построения карт цунамирайонирования побережья используется моделирование всех сильных цунами в данном регионе, заплески которых известны. Знание реальных заплесков исторических цунами в отдельных точках побережья позволяет скорректировать результаты численного моделирования и тем самым распространить данные о цунамиопасности отдельных точек побережья на все побережье региона.

В ходе данной работы при численном моделировании цунами применялся программный комплекс, разработанный СКВ САМИ ДВО РАН [Поплавский и др., 1997]. Использовалась макросейсмическая модель источника цунами [Поплавский и др., 1997; Поплавский, Храмушин, 2008], обеспечивающая достаточно высокую точность моделирования заплесков цунами. Эффективность макросейсмического источника цунами подтверждена путем сравнения интенсивностей и заплесков реальных цунами (Монеронского цунами 5 сентября 1971 г., Невельского цунами 2 августа 2007 г, Симуширского цунами 15 ноября 2006 г.) и результатов их численного моделирования.

Основной проблемой службы предупреждения о цунами (СПЦ) на Дальнем Востоке является недостаточная детальность магнитудно-географического критерия. Это приводит к росту числа ложных тревог цунами. Задача детализации магнитудно-географического критерия цунамиопасности решается при помощи численного моделирования цунами. Численное моделирование позволяет оценить опасность цунами в случае цунамигенного землетрясения с определенным положением эпицентра и магнитудой в интересующем нас районе побережья. Это дает возможность СПЦ принять обоснованное решение о подаче тревоги цунами в зависимости от магнитуды цунамигенного землетрясения.

Для того чтобы оценить возможный ущерб в случае сильного цунами и приготовиться к ликвидации его последствий, министерство по чрезвычайным ситуациям (МЧС) нуждается в сценариях возможных катастрофических событий (цунами). Такие сценарии, разработанные при помощи численного моделирования на основе долго- и среднесрочных прогнозов цунамигенных землетрясений, представлены в данной работе.

Однако никакое уточнение магнитудно-географического критерия не позволяет полностью избежать ложных тревог. Для обоснованного принятия решения об объявлении и отмене тревоги цунами могут быть полезны данные телеметрических регистраторов уровня моря. Получение информации о колебаниях уровня моря необходимо для подтверждения наличия реального цунами и оценки его параметров (высоты и периода волны). При этом, одной из основных задач, требующей приложения численного моделирования цунами, является определение пунктов для оптимальной расстановки регистраторов уровня моря [Поплавский и др., 1988; Поплавский и др., 1997]. При оптимальной расстановке датчиков уровня моря волна цунами подходит к датчикам раньше, чем к прибрежным населенным пунктам, находящимся в цунамиопасном регионе, что позволяет СПЦ получить реальные данные о цунами до подхода волны цунами к населенным пунктам. Это дает возможность принять обоснованное решение об объявлении и отмене тревоги цунами

Для реализации цели настоящей работы были поставлены и решены следующие задачи.

1. Проверка эффективности макросейсмического источника цунами при численном моделировании.

2. Детализация магнитудно-географического критерия цунамиопасности для Курильских островов.

3. Уточнение оценок цунамиопасности и построение карт цунамирайонирования побережья северных и южных Курильских островов, а также юго-западного побережья о. Сахалин.

5. Разработка оптимальной схемы расстановки регистраторов цунами для Курильских островов.

Методы

Поставленные задачи реализованы с использованием численного моделирования цунами. Соответствующий комплекс программ был разработан в специальном конструкторском бюро систем автоматизации морских исследований (СКБ САМИ ДВО РАН) в 1994-1995 г. [Поплавский, Храмушин, 2008].

В ходе данной работы при численном моделировании цунами применялся программный комплекс, разработанный СКБ САМИ ДВО РАН [Поплавский и др., 1997]. Использовалась макросейсмическая модель источника цунами [Поплавский и др., 1997; Поплавский, Храмушин, 2008], обеспечивающая достаточно высокую точность моделирования заплесков цунами. При этом параметры модельного источника определяются параметрами макросейсмического очага (магнитудой и глубиной цунамигенного землетрясения), что важно в работе СПЦ, как правило, не располагающей детальной информацией об очаге цунами в оперативном режиме.

Предлагаемая оптимизация размещения гидрофизических станций СПЦ основана на свойствах времен пробега цунами и их разностей в произвольной паре точек, описанных в [Бернштейн, 1992; Поплавский и др., 1997; Поплавский, 2000; Поплавский, Храмушин, 2008]. Методика определения оптимального положения гидрофизических станций СПЦ разработана А. А. Поплавским и представлена в работах [Поплавский и др., 1997; Поплавский, Храмушин, 2008].

Использованные материалы

К настоящему времени имеется достаточное большое количество данных по батиметрии Мирового океана, например 1 минутный цифровой атлас GEBCO (British Oceanographic Data Centre, http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/gebco/V и цифровая модель рельефа (ЦМР) дна с разрешением 0.25 угл. мин., созданная на основе несекретных морских навигационных карт, предоставленных Главным Управлением Навигации и Океанографии Министерства Обороны Российской Федерации (ГУНиО МО РФ). Известным производителем батиметрических карт является компания ТРАНЗАС (http://www.transas.ru/products/onboard/produce/ecs/). В данной работе в ходе численных экспериментов, применялись цифровые батиметрические карты дальневосточного региона, разработанные в ходе реализации проекта Международной академией наук о природе и обществе, под руководством Игоря Минервина [Минервин и др., 2008] по заказу администрации Сахалинской области. Кроме того, использовалась более ранняя цифровая батиметрическая карта, подготовленной в конце 80-х годов при участии лаборатории цунами Института морской геологии и геофизики АН СССР [Минервин и др., 2008].

К настоящему времени имеется достаточное большое количество сведений о землетрясениях на территории СССР и России [Соловьев, Го,

1974, 1975, 1978, 1986; Новый каталог., 1977, Землетрясения в СССР., 1990, Сейсмическое районирование., 1968, 1980]. Сводка данных наблюдений о цунами содержится, в частности, в [Го, 1987].

Существует несколько различных информационных ресурсов, содержащих основные сведения о цунами [Левин, Носов, 2005]. В данной работе использовалась историческая база данных по цунами в Тихом океане, созданная в лаборатории цунами Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН (Новосибирск) при поддержке ЮНЕСКО и РФФИ [Gusiakov, 2001]. Интернет-версия базы данных доступна по адресу http://tsun.sscc.ru/tsulab.

Кроме того, в данной работе использовались материалы о недавних цунами на Дальнем востоке России [Тихонов и др., 2008, Невельское землетрясение., 2009].

2. Проведена детализация магнитудно-географического критерия цунамиопасности.

4. На основе численных экспериментов предложена оптимальная сеть удаленных регистраторов уровня моря.

Практическая значимость

Построены детальные (с малым шагом в пространстве и по высоте цунами) карты цунамирайонирования для северных и южных Курильских островов, для юго-запада о. Сахалин, позволяющие выработать строительные нормы для данных прибрежных районов. Данная работа выполнена в рамках контрактов с администрацией Сахалинской области.

Разработан вариант оптимального размещения регистраторов цунами на Курильских островах.

Данная работа выполнена:

- при поддержке гранта РФФИ 06-05-96139-рвостока (Исследования цунами в окраинных морях с целью раннего предупреждения о цунами).

- в рамках заключенного с администрацией Сахалинской области контракта «Создание карты цунамиопасности Сахалинского побережья Татарского пролива». при поддержке грантов РФФИ 05-05-64733-а (Изучение пространственно-временного распределения заплесков цунами на побережье Дальнего Востока России) и 08-05-01096-а (Особенности поведения цунами в прибрежной зоне).

Защищаемые положения

2. Выполненная детализация магнитудно-географического критерия цунамиопасности способствует росту эффективности оперативного прогноза цунами.

Личный вклад автора

Апробация

Основные результаты диссертационной работы докладывались на Международном научном симпозиуме «Проблемные вопросы островной и прибрежной сейсмологии» (Южно-Сахалинск, 2005); на II региональной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых (Владивосток, 2005); на международной конференции молодых ученых, посвященной 60-летию Института морской геологии и геофизики ДВО РАН (Южно - Сахалинск, 2006); на второй (XX) Сахалинской молодежной научной школе (Южно -Сахалинск, 2007); на международном научном симпозиуме (Южно -Сахалинск, 2007); на III международной конференции (Владивосток, 2007); на III Сахалинской молодежной научной школе (Южно-Сахалинск, 2008), на IV Сахалинской молодежной научной школе (Южно-Сахалинск, 2009), на Ш международной научно-практической конференции «Бизнес, образование, культура на рубеже веков: вызовы современности и тенденции развития (Южно-Сахалинск, 2009).

Публикации

По теме диссертации автором опубликовано: 3 научные статьи (в том числе две в реферируемых журналах), 8 материалов конференции, 7 тезисов докладов. Разработанные в рамках диссертации карты цунамиопасности вошли в [Атлас Курильских островов., 2009].

Структура работы

Заключение Диссертация по теме "Океанология", Золотухин, Дмитрий Евгеньевич

Заключение

Использование современных методов численного моделирования цунами, а также наиболее полных баз данных о землетрясениях, проявлении цунами на побережье, и рельефе дна в регионе исследования, позволило существенно уточнить оценки рисков, связанных с проявлением цунами на побережье Сахалинской области, что важно для оценки перспектив развития различных отраслей хозяйства и совершенствования службы предупреждения о цунами в регионе.

В ходе данной работы выявлено, что использование макросейсмического источника цунами при численном моделировании находит хорошее подтверждение при сравнении интенсивностей и заплесков реальных цунами (Монеронского цунами 5 сентября 1971 г., Невельского цунами 2 августа 2007 г, Симуширского цунами 15 ноября 2006 г.) с результатами их численного моделирования. Тем самым доказано, что макросейсмический источник цунами достаточно эффективен как модель при решении задач оперативного и долгосрочного прогноза цунами.

В работе при помощи численного моделирования цунами, решена задача детализации магнитудно-географического критерия цунамииопасности для Курильских островов. Было определено, при каких координатах и магнитуде цунамигенных землетрясений в акватории Тихого океана высота волны цунами в прибрежных населенных пунктах Курильских островов может превысить 1 м. Это позволило детализировать решающее правило для объявления тревоги цунами, то есть выделить восточнее средних Курил район с повышенным магнитудным порогом цунамиопасности. Реализация данного предложения позволяет повысить эффективность СПЦ путем уменьшения числа ложных тревог.

Разработаны новые обзорные карты цунамирайонирования масштаба 1:1000000 - 1:1500000 для Северных и Южных Курильских островов. Кроме того, были построены детализованные (масштаба 1:200000) карты цунамирайонирования побережья о Кунашир и южной части побережья Татарского пролива. Так как на большей части побережья данные о проявлениях цунами отсутствуют, для построения карт цунамирайонирования были привлечены методы численного моделирования цунами. Было произведено численное моделирование всех сильных цунами в данном регионе, заплески которых известны. Знание реальных заплесков исторических цунами в отдельных точках побережья позволило скорректировать результаты численного моделирования и тем самым распространить данные о цунамиопасности отдельных точек побережья на все побережье региона [Отчет о НИР., 2006].

Результат представлен в виде карт цунамирайонирования побережья Северных Курильский островов, Южных Курильских островов, а также юго-западного побережья острова Сахалин. Для построения карт цунамирайонирования использована величина Ьюо - высота цунами, ожидаемая в среднем 1 раз в столетие. Достоинством построенных карт цунамирайонирования является малый шаг в пространстве (оценивалась цунамиопасность малых участков побережья длиной около 2 км) и по высоте цунами (шаг шкалы Ьюо составлял 0.5 - 2 м).

При помощи численного моделирования, на основе долго - и среднесрочных прогнозов цунамигенных землетрясений [Невельское землетрясение., 2009; Тихонов и др., 2008], разработаны сценарии возможных катастрофических событий (цунами) для цунамигенных землетрясений в южной части Татарского пролива и в Тихом океане восточнее о. Симушир. Сценарии включают максимальные заплески цунами в прибрежных населенных пунктах Сахалинской области и время пробега волны цунами от очага к населенным пунктам. Эти сценарии могут быть использованы в работе МЧС для оценки возможного ущерба в случае сильного цунами и подготовки к ликвидации его последствий. Они позволяют также оценить цунамиопасность побережий Сахалинской области, и возможности СПЦ своевременно объявить тревогу (с учетом времени пробега волны цунами от очага до прикрываемого населенного пункта).

В данной работе с использованием численного моделирования цунами разработана оптимальная схема расстановки телеметрических регистраторов уровня моря для Курильских островов (в зависимости от положения населенных пунктов), а также показана ее эффективность. Предложенная в данной работе схема расстановки регистраторов уровня моря должна состоять roll регистраторов, координаты которых указаны в таблицах 5.5 -5.6. Эффективность данной схемы обусловлена тем, что к регистраторам уровня моря волна цунами подходит раньше, чем к прибрежным населенным пунктам Курильских островов, что позволяет СПЦ получить реальные данные о цунами и принять обоснованное и своевременное решение об объявлении и отмене тревоги цунами.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Золотухин, Дмитрий Евгеньевич, Южно-Сахалинск

1. Андерсен Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. М., Мир. 1990. Т. 1 и 2. 726 с.

2. Астарита Дж., Маруччи Дж. Основы гидромеханики неньютоновских жидкостей М., Мир. 1978. 309 с

3. Атлас максимальных заплесков цунами / отв.ред. С.Л.Соловьев.-Владивосток: Морской гидрофизический институт АН УССР, Дальневосточный научно-исследовательский гидрометеорологический институт ГУГМС при СМ СССР, 1978. 61 с.

4. Атлас природных и техногенных опасностей и рисков черезвычайных ситуаций в Российской Федерации, МЧС России, 2005. 271 с.

5. Атлас цунами.- М.: ДВНИГМИ, 1963.- 60 с.

6. Багрянцев В. И. и др. Измерение длинных волн в открытом океане// В сб.: Волновые процессы в северо-западной части Тихого океана. -Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1980. С. 11-27.

7. Баррон Д. Введение в языки программирования. М: Мир. 1980. 190с.

8. Белоцерковский О. М. Давыдов Ю. М. Метод крупных частиц в газовой динамики. М: Наука. 1982. 370 с.

9. Бондаренко A.JI. Дистанционный регистратор долгопериодных волн// Труды НИИГМП. 1968. Вып.20. С.40-51.

10. Вознесенский Е. А. Землетрясения и динамика грунтов. // Соросовскй образовательный журнал. №2. 1998. С. 101-108.

11. Геолого-географический атлас Курило-Камчатской островной системы. Под ред. Сергеева К. Ф., Красного М. JI. Министерство геологии СССР, Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательский геологический институт (ВСЕГЕИ). Ленинград, 1987.

12. Го Ч. Н. Статистические свойства заплесков цунами на побережье Курильских островов и Японии./Препринт, Южно-Сахалинск, 1987, 41 с.

13. Го Ч. Н., Кайстренко В. М., Пелиновский Е. Н., Симонов К. В. Количественная оценка цунамиопасности и схемы цунамирайонирования Тихоокеанского побережья СССР. //Тихоокеанский ежегодник. -Владивосток, 1988. С. 9-16.

14. Гусяков В. К. О связи цунамигенности подводных землетрясений с условиями осадконакопления на морском дне //Проблемы сейсмичности Дальнего Востока.- Петропавловск-Камчатский, 2000.- С. 46 64.

15. Гусяков В. К., Чубаров Л. Б. Численное моделирование Шикотанского (немуро-Оки) цунами 17 июня 1973 года. // Эволюция цунами от очага до выхода на берег, М.: Радио и связь, 1982. С. 16-24.

16. Гусяков В. К., Чубаров Л. Б. Численное моделирование возбуждения и распространения цунами в прибрежной зоне. // Физика Земли, 1987, С 11. С.53-64.

17. Доценко С. Ф., Кузин И. П., Левин Б. В., Соловьева О. Н. Цунами в Каспийском море: сейсмические источники и особенности распространения. //Океанология. 2000. Т 40.С 4.- С.509 518.

18. Доценко С. Ф., Кузин И. П., Левин Б. В., Соловьева О. Н. Расчет интенсивности цунами в Каспийском море с учетом протяженности очагов подводных землетрясений //Физика Земли.- №7.- 2004.- С.57 64.

19. Дыхан Б. Д., Жак В. М., Куликов Е. А., Лаппо С. С., Митрофанов В. Н., Поплавский А.А., Родионов А.В., Соловьев С. Л., Шишкин А. А. Первая регистрация цунами в открытом океане// Докл. АН СССР.- 1981. Т.257. №5, С.1088-1092.

20. Егоров Н. И. Физическая океанография. Л. Гидрометеоиздат, 1974.456 с.

21. Ефимов В.В., Куликов Е. А., Лаппо С.С., Соловьев С.Л. Краевые волны в северо-западной части Тихого океана// Изв. АН СССР, ФАО.-1978.-Т.14.-№З.С.318-327.

22. Ефимов В. В., Куликов Е. А., Рабинович А. Б., Фаин И. В. Волны в пограничных областях океана. Л: Гидрометеоиздат, 1985, 280 с.

23. Ефимов В.В., Соловьев Ю. П. Низкочастотные колебания уровня моря и групповая структура ветровых волн// Изв. АН СССР, ФАО.-1984,-Т.20.-№10.С.985-994.

24. Жак В. М., Великанов А. М., Сапожников И. Н. Дистанционный регистратор уровня моря// В сб.: Волны цунами.- Труды СахКНИИ.- 1978. -Вып.29. С.189-195.

25. Жак В. М., Куликов Е. А. Анализ распространения длинных волн на шельфе северной части Курильской гряды// Метеорология и гидрология. — 1978. №6. С.51-55.

26. Жак В. М., Соловьев С. JI. Дистанционная регистрация слабых волн типа цунами на шельфе Курильских островов//Докл. АН СССР. 1971.-Т.198.-№4.С.816-817.

27. Зайцев А. И., Куркин А. А., Левин Б. В., Пелиновский Е. Н., и др. Моделирование распространения катастрофического цунами (26 декабря 2004 г.) в Индийском океане. // ДАН РФ. 2005. 402, СЗ. С. 1-5.

28. Заякин Ю. Я. Цунами на Дальнем Востоке России. -Петропавловск-Камчатский: Камшат, 1996. 88 с.

29. Землетрясения в СССР в 1987 г.: Сб. науч. тр./ АН СССР. Ин-т. Физики Земли им. О. Ю. Шмидта. М.: Наука, 1990. 323 с.

30. Золотухин Д. Е., Храмушин В. Н. Численное моделирование распространения цунами от очага Невельского землетряения. // Невельское землетрясение и цунами 2 августа 2007 года, о. Сахалин. М.: Янус-К, 2009. С.140-141.

31. Иванов В. Ф. Ярошеня Р. А. Расчет максимально возможного заплеска волн цунами для советского побережья Японского моря. Труды ДВНИГМИ, вып. 62. Вопросы океанографии Тихого океана и дальневосточных морей. Ленинград. 1976. С. 138-145.

32. Ивельская Т. Н. Физические особенности формирования волн цунами в зоне Курильской гряды и проблемы оперативного прогноза цунами. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Южно-Сахалинск. 2009.

33. Ивельская Т. Н., Храмушин В. Н., Шевченко Г. В. Мониторинг морских опасных явлений в порту города Холмск. // Динамические процессы на шельфе Сахалина и Курильских островов. Южно-Сахалинск, 2001. С 146-159.

34. Иконникова. JI. Н. Цунами на дальнем Востоке. // Труды ДВНИГМИ, вып. 12. Ленинград. 1961. С.3-17.

35. Иконникова. Л. Н. Особенности развития цунами при выходе их на различные глубины. // Труды ДВНИГМИ, вып. 17. Вопросы океанографии. Ленинград. 1964. С.64-68.

36. Иконникова. Л. Н. Предельно большие цунами у советского побережья Тихого Океана. // Труды ДВНИГМИ, вып. 17. Вопросы океанографии. Ленинград. 1964. С. 69-75.

37. Информационный бюллетень за 2008 год, ГУ «Сахалинское УГМС». Южно-Сахалинск, 2009. 8 с.

38. Кайстренко В.М. Вероятностная модель заплесков цунами применительно к проблеме прогноза // Цунами и сопутствующие явления.

39. Южно Сахалинск, 1997.- С. 80-90.- (Геодинамика тектоносферы зоны сочленения Тихого океана с Евразией; Т. 7).- Библиогр. : с. 80-90.

40. Ковалев Д. П., Золотухин Д. Е., Чернов А. Г. Регистрация Невельского цунами. // Природные катастрофы: Изучение, мониторинг, прогноз. III Сахалинская молодежная научная школа 3-6 июня 2008 г. Тезисы докладов. С. 95-98.

41. Ковалев П. Д. Технические средства для измерения длинных волн в океане.-Владивосток, Дальнаука. 1993. 147 с.

42. Ковалев П. Д., Рабинович А. Б., Ковбасюк В. В. Гидрофизический эксперимент на юго-западном побережье Камчатки (КАМШЕЛ-87)// Океанология, 1989. Т.29. вып.5. С.738-744.

43. Ковалев П. Д., Шевченко Г. В., Ковалев Д. П., Чернов А. Г., Золотухин Д. Е. Регистрация Симуширского и Невельского цунами в порту г. Холмска. // Тихоокеанская Геология, 2009, том 28, № 5, с. 36-43.

44. Ковбас Ю. Д. Гарбер М. Р., Майоров С. И. Распространение волн цунами в мелководной зоне и выход их на берег. // Труды ДВНИГМИ, вып. 103. Динамика длиннопериодных волн в океане и исследование цунами. Ленинград. 1984. С. 106-116.

45. Королев Ю. П. Расчет цунами по изменениям уровня моря в удаленных точках при оперативном прогнозе // Океанология. 2004.Т. 44. № 3. С. 373-379.

46. Крашенинников С. П. Описание земель Камчатки. М.-Л. Главсевморпуть, 1949.

47. Куликов Е.А. Регистрация уровня океана и прогноз цунами// Метеорология и гидрология. 1990. - №6. С-75-82.

48. Куликов Е. А., Павленко В. Г., Лаппо С. С., Рабинович А.Б. Вторая советско-американская экспедиция по изучению цунами в открытом океане// Океанология.-1979. Т.19.№2.С.357-359.

49. Куркин А. А. Нелинейная и нестационарная динамика длинных волн в прибрежной зоне Нижний Новгород: Нижегород. гос. техн. ун-т, 2005.- 330 с.

50. Лаппо С. С., Соловьев С. Л. Первая советско-американская экспедиция по изучению цунами в открытом океане// Океанология. — 1976. Т.16.-№4.С.718-719

51. Левин Б. В., Носов М. А. Физика пунами и родственных явлений в океане. Научное издание. -М.: «Янус-К», 2005. 360 с.

52. Малов В. В. Пьезорезонансные датчики. М.: ЭнергоаТ.издат, 1989.272 с.

53. Марчук Ан. Г., Чубаров JI. Б., Шокин Ю. И. Численное моделирование волн цунами. Новосибирск: Наука, 1983.- 174 с.

54. Мирчина Н. Р., Пелиновский Е. Н., Шаврацкий С. X. О параметрах волн цунами в очаге.- Препринт № 24.- Горький: Институт прикладной физики АН СССР, 1981.-13 с.

55. Невельское землетрясение и цунами 2 августа 2007 года, о. Сахалин. Под ред. Левина Б. В., Тихонова И. Н. М.:«Янус-К», 2009.- 204 с.

56. Никонов А. А. Цунами на берегах Черного и Азовского морей. //Изв. РАН, Физика Земли, 1997, С 1. С. 86-96.

57. Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР с древнейших времен до 1975 г. -М.: Наука, 1977 535 с.

58. Носов М. А., Колесов С. В. Нелинейный механизм формирования цунами в океане в приближении сжимаемой жидкости // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия,- 2005.- №3.- с 51 — 54.

59. Носов М. А., Скачко С. Н. Стационарное нелинейное течение, вызываемое колебаниями участка дна // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия.- 2004,- №5,- С. 57 60.

60. Оскорбин JI. С., Леонов Н. Н., Волкова Л. Ф., Воробьева Е.А. Монеронское землетрясение 5(6) IX . //Землетрясения в СССР в 1971 г.- М., 1975.- С. 203-213.

61. Отчет о НИР, проект № 8/2.1.1.8 «Развитие специальных и региональных компонент ЕСИМО», ГУ «Сахалинское УГМС», Центр цунами, Южно-Сахалинск, 2005, 45 с.

62. Отчет о НИР, «Оценка риска цунами морской береговой зоны. Составление карты риска цунами береговой зоны Сахалинской области в масштабе 1:200 000», ИМГиГ ДВО РАН, Южно-Сахалинск, 2006, 93 с.

63. Отчет о НИР, «Создание карты цунамиопасности Сахалинского побережья Татарского пролива в масштабе 1:200 000», ИМГиГ ДВО РАН, Южно-Сахалинск, 2009, 60 с.

64. Пелиновский Е. Н. Нелинейная динамика волн цунами.- Горький: ИПФ АН СССР, 1982.- 226 с.

65. Пелиновский Е. Н. Гидродинамика волн цунами. Нижний Новгород: ИПФ РАН. 1996. - 276 с.

66. Пелиновский Е.Н., Плинк Н.Л. Предварительная схема цунамирайонирования побережья Курило-Камчатской зоны на основе одномерных расчетов (модельный очаг).- Препринт: Горький: ИПФ АН СССР, 1980.- №5.- 16 с.

67. Поплавский А. А. Эффективность системы предупреждения о цунами (СПЦ) и рациональное размещение системы гидрофизических станций // Вычислительные технологии. Новосибирск. 1992. Т. 1, № 3 С 90106.

68. Поплавский А. А. Анализ возможностей заблаговременного прогноза цунами на тихоокеанском побережье Камчатки // Вулканология и сейсмология. 2000. № 6. С 55-65.

69. Поплавский А. А. О рациональном размещении населенных пунктов и систем наблюдения на побережьях, подвергшихся опасности цунами (на примере российского побережья Японского моря). // Метеорология и гидрология. 2006. № 9. С 66-75.

70. Поплавский А. А. Основные особенности локального цунами для берегов Камчатки и Курильских островов // Локальные цунами: предупреждение и уменьшение риска. М., 2002. С. 152-157.

71. Поплавский А. А., Куликов Е. А., Поплавская Л. Н. Методы и алгоритмы автоматизированного прогноза цунами. М: Наука. 1988. 128 с.

72. Поплавский А.А., Храмушин В.Н. Методы оперативного прогноза цунами и штормовых наводнений. Москва. Наука. 2006. 272 с.

73. Поплавский А. А., Храмушин В. Н. Методы оперативного прогноза цунами и штормовых наводнений: Владивосток: Дальнаука, 2008. -176 с.

74. Поплавский А. А., Храмушин В. Н. Непоп К. И., Королев Ю. П. Оперативный прогноз цунами на морских берегах Дальнего Востока России-Южно-Сахалинск, 1997. -273 с.

75. Попов Г. И. О положении эпицентров цунамигенных землетрясений Дальнего Востока. // Изв. АН СССР. Сер. геофиз.- 1959.- №8.-С. 1199-1201.

76. Рудик М. И. Курило-Охотский регион // Землетрясения северной Евразии в 1994 году.- М., 2000. С. 292 - 298.

77. Сейсмическое районирование СССР. Под редакцией проф. Медведева С. В. -М.: Наука, 1968. 476 с.

78. Сейсмическое районирование территории СССР. М.: Наука, 1980.-308 с.

79. Соколов В. А., Лучков В. П. Рекомендации гидрометеорологическим станциям по наблюдениям за изменением уровня моря у берегов при угрозе и прохождении цунами. М.: ГОИН, 2008.

80. Соловьев С. Л. Сообщение о научных исследованиях о проблеме цунами в СССР с 1967 по 1970 г. М.: Издательство АН СССР. Межведомственное совещание по сейсмологии и землетрясениям, комиссия цунами, 1971, С.7.

81. Соловьев С. Л. Повторяемость землетрясений и цунами в Тихом океане // Волны цунами- Южно-Сахалинск, 1972. С. 7- 47. - (Труды СахКНИИ; вып. 29).

82. Соловьев С. Л. Основные данные о цунами на тихоокеанском побережье СССР //Изучение цунами в открытом океане. М., 1978. - С. 61 -136.

83. Соловьев С. Л., Го Ч. Н. Каталог цунами на западном побережье Тихого океана (173-1968). -М, Наука, 1974. 309 с.

84. Соловьев С. Л., Го Ч. Н. Каталог цунами на восточном побережье Тихого океана (1513-1968). -М., Наука, 1975. 203 с.

85. Соловьев С.JI., Го Ч.Н. Основные данные о цунами на Тихоокеанском побережье СССР, 1737-1976 гг. // Изучение цунами в открытом океане. М.: 1978.- С.61-136.

86. Соловьев С. Л., Го Ч. Н., Ким X. С. Каталог цунами в Тихом океане, 1969-1982 г.- М.: Изд. МГК АН СССР, 1986. 164 с.

87. Ш.Соловьев С. Л., Ферчев М. Д. Сводка данных о цунами в СССР. //Бюллетень Совета по сейсмологии. 1961. С 9. С. 43- 55.

88. Соловьев С. Л., Шебалин Н. В. Цунами и интенсивность Курило-Камчатских землетрясений // Изв. АН СССР. Сер. геофиз.- 1959.- №8.- С. 1195- 1198.

89. ИЗ. Тихонов И. Н., Василенко Н. Ф., Золотухин Д. Е., Ивельская Т. Н., Поплавский А. А., Прытков А. С., Спирин А. И. Симуширское землетрясение и цунами 15 ноября 2006 г. и 13 января 2007 г.// «Тихоокеанская Геология», 2008, том 27, № 1, С. 3 -17.

90. Уломов В.И., Лаппо С.С., Левин Б.В. и др. Опасность землетрясений и цунами.// Атлас природных и техногенных опасностей в Российской федерации.- Москва: МЧС России; РАН, 2005.- С.64-65.

91. Уломов В. И., Полякова Т. П., Шумилина Л. С., Чернышева Г. В. и др. Опыт картирования очагов землетрясений // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии.- М.: ИФЗ РАН, 1993.- Вып. 1.- С. 99-108.

92. Храмушин. В. Н. О постановке вычислительного эксперимента в гидромеханике. Реализация задачи о распространении длинных волн: -Препринт. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО АН СССР, 1988. - 41 с.

93. Храмушин В. Н., Файн А. В. Тензорное представление алгоритмов вычислительной гидромеханики // Вестник ДВО РАН.- 2004,- №1,- С. 52 68.

94. Шебалин Н. В. Макросейсмическое поле и очаг сильного землетрясения: дис. физ.-мат. наук. -М.: Фонды ИФЗ АН СССР, 1969.

95. Шевченко Г. В., Ковалев П. Д., Богданов Г. С., Шишкин А. А., Лоскутов А. А., Чернов А. Г. Регистрация цунами у берегов Сахалина и Курильских островов, Вестник ДВО РАН, 2008. №6. С.23-33.

96. Шокин Ю. И., Чубаров Л. Б., Марчук Ан. Г., Симонов К. В. Вычислительный эксперимент в проблеме цунами. Новосибирск: Наука С. О., 1989.-168 с.

97. Abe К. A dislocation model of the 1933 Sanriku earthquake consistent with tsunami waves. // J. Phys. Earth. 1978, V.26, С 4, P.381-396.

98. Abe K. Size of great earthquakes of 1837-1974 inferred from tsunami data. //J. Geothys. Res., 1979, V.84, P. 1561-1568.

99. Aida I. Numerical experiments for the tsunami propagation the 1964 Niigata tsunami 1968 Tocachi-Oki tsunami. // Bull. Earthq. Res. Inst., Univ. Tokyo, 1969, V. 47, С 4, P.673-700.

100. Aida I. Numerical computation of a tsunami based on a fault origin model of an earthquake. // J. Seism. Soc. Japan, 1974. V.27. С 2, P 141-154.

101. Bernard E.N. Reduction of impact through three key actions (TROIKA). Papers and Abstracts from US National Tsunami Hazard Mitigation Program Review and International Tsunami Symposium, Cartagena, Colombia, October 5-6, 2001, P.621.

102. Bernard E.N, et al. Early detection and real-time reporting of deep oceans tsunamis. Papers and Abstracts from US National Tsunami Hazard Mitigation Program Review and International Tsunami Symposium, Cartagena, Colombia, October 5-6, 2001, P.621.

103. Blackford M. Current status of international cooperation in tsunami mitigation, Proceedings of International Workshop on Tsunami Disaster Mitigation. Japan Meteorogical Agency, Science and Technology Agency, 19-22 January 1998, Tokyo, Japan, P. 1-4.

104. Byung Ho Choi. A tidal model of the Yellow sea and the Easter n Chinasea, KORDI report 80-02, Korea ocean research and development institute, 1980. 71 p.

105. Chubarov L. В., Shokin Yu. I., Gusarov V. K. Numerical modeling of the 1973 Shikotan (Nemuro-Oki) tsunami. II Computer and Fluids, 1984, V. 12, С 2. P.123-132.

106. Chung J.Y., Go C. N., Kaistrenko V.M. Tsunami hazard estimation for eastern Korean coast // Tsunami ' 93, Wakayama, Japan, August 23-27, 1993.-Wakayama, Japan, 1993.- P. 409-422. (Proceedings of the IUGG / IOC International Tsunami Sumposium).

107. Goto C., Ogawa Y., Shuto N., Imamura N. Numerical method of tsunami simulation with the leap-frog scheme. (IUGG/IOC time project). // IOC Manual, UNESCO, 1997, C35. 96 p.

108. Gusiakov V. K. Basic Pacific Tsunami Catalog and Database, 47 ВС -2000 AD: Results of the First Stage of the Project. //ITS 2001 Proceedings, Session 1, Number 1-2. P. 263-272.

109. Gusyakov V. K. Integrated Tsunami Database for the Pacific and the Eastern Indian Ocean. Version 5.12 of Dececember 31, 2004. http://tsun.sscc.ru/tsulab.

110. Iida К. Earthquakes accompanied by tsunamis occurring under the sea of the Islands of Japan. //J. earth, sciens, Nagoya univ., 4, No. 1, 1956.

111. Imamura. Least of tsunamis in Japan. // Zisin, 2, ser. 2, 1949.

112. Ivelskaya T. N. Computational experiments for simulation of tsunami effects near south Kuril Islands // Humanity and the World Ocean: Interdependence at the Dawn of the New Millennium: Simpos. Paeon 99, Abstracts. Moscow June 23-25,1999, P. 108.

113. Kowalik Z., Knight W., Logan Т., Whitmore P., Numerical modeling of the Global Tsunami: Indonesian Tsunami of 26 Desember 2004. // Science of Tsunami Hazard, 2005, V. 23, Gl. P 40-56.

114. Lander J. F. Whiteside L. S. Lockridge P. A., A brief history of tsunami in the Caribbean Sea. //Science of Tsunami Hasard. 2002. V.20(2). P. 57-94.

115. Myers E. P., Baptista A. M. Finite Element Modeling of the July 12, 1993 Hokkaido-Nansei-Oki Tsunami. // Pure and Applied Geophysics, 1995, V. 144(3/4). P. 796-802.

116. Okada Y. Surface deformation due to shear and tensile faults in a half-space//Bui. Seism. Soc. Am.- 1985.-Vol. 75,-P. 1135-1154.

117. Poplavsky A. A., Khramushin V.N. Optimal Placement of Tsunami Warning Hydrophilical Stations // Ocean Waves Measurement and Analyses, Fifth International Symposium WAVES 2005, 3rd-7th, July, 2005. Madrid, Spain. Paper number: 228.

118. Takahashi To., Takahashi Та., Shuto N., Imamura F., Ortiz M. Source models for the 1993 Hokkaido-Nansei-Oki Earthquake tsunami. // Pure and Appl. Geophis. 1995, V. 144(3/4). P.747-768.

119. Titov V. V., Gonzalez F. I. Implementation and testing of the Method of Splitting Tsunami (MOST) model. // NOAA Technical Memorandum ERL PMEL-112, 1997. -lip.

120. Titov V. V., Gonzalez F. I., Mofield H. O., Ventuaro A. J. NOAA Time Seattle Tsunami Mapping Project: Procedures, Data Sources and Products. // NOAA Technical Memorandum OAR PMEL 124, 2003. -21 p.

121. Titov V.V., Rabinovich A.B., Mofjeld H., Thomson R.E., and Gonz61ez F.I., The global reach of the 26 December 2004 Sumatra tsunami, Science, 2005, Vol. 309, p. 2045-2048.

122. Titov V. V., Synolakis С. E. Modeling of Breaking and Non-Breaking Long Wave Evolution and Runup using VTCS-2. // Journal of Waterways, Ports, Coast and Ocean Engineering, 1995, Nov./Dec. V.121. G6. P. 308-316.

123. Titov V. V., Synolakis С. E. Numerical modeling of tidal wave runup. // Journal of Waterways, Ports, Coast and Ocean Engineering, 1998, V. 124(4). P. 157-171.

Информация о работе

Золотухин, Дмитрий Евгеньевич
кандидата географических наук
Южно-Сахалинск, 2010
ВАК 25.00.28

Диссертация

Детализация магнитудно-географического критерия и оценка цунамиопасности побережья Сахалинской области с использованием численного моделирования - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы