Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Оценка цунамиопасности побережья Карибского моря

ВАК РФ 25.00.28, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Оценка цунамиопасности побережья Карибского моря"

На правах рукописи КОЗЕЛКОВ АНДРЕЙ СЕРГЕЕВИЧ О* А

ОЦЕНКА ЦУНАМИОПАСНОСТИ ПОБЕРЕЖЬЯ КАРИБСКОГО МОРЯ

25.00.28 - Океанология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Нижний Новгород - 2006

Работа выполнена на кафедре «Прикладная математика» Нижегородского государственного технического университета

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, доцент, А.А. Куркин

Официальные оппоненты:

Доктор физико-математических наук, профессор, В.В. Жмур (Институт Океанологии РАН, Москва) Кандидат физико-математических наук, В.М. Кайстренко (Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, Южно-Сахалинск)

Ведущая организация - Институт вычислительных технологий СО РАН,

Новосибирск

Защита состоится

«¿9» 03

2006

г.

часов на заседании диссер-

тационного совета К 002.239.01 при институте Океанологии им. П.П. Ширшова РАН по адресу: 117997, г. Москва, Нахимовский пр., 36

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института Океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Автореферат разослан «/'5 » _2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук

С.Г. Панфилова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы и цели исследования

Среди природных стихий, катастрофических по своим последствиям дл$ человечества, особое место занимают разрушительные морские волны, основ' ная причина которых подводные землетрясения. С середины XX века за ним» закрепился японский термин «цунами», в переводе на русский язык - «высока; волна в гавани». Опираясь на существующую теорию о связи огромных волн < землетрясениями, большинство стран, где землетрясения редки, уверено, чтс находятся в безопасности. Однако волна цунами может быть вызвана не толькс «собственным» подводным землетрясением, но и удаленным (на расстоянии I десятки тысяч километров) землетрясением, а также подводными оползнями I извержениями вулканов. Так, волны цунами, возникшие при разрушительнее землетрясении 26 декабря 2004 г. около о. Суматра (Индонезия), оказалис] опасными для большинства стран Индийского океана, включая удаленные нг несколько тысяч километров: Индия, Шри-Ланка, Мальдивские острова, Кени) и Сомали. Общее число погибших превысило 200 тыс. человек. Это событис показало еще раз, что любая страна, находящаяся на океанском побережье должна быть готова к приходу цунами.

Как известно, цунами является относительно частым стихийным бедстви ем. Достаточно сказать, что за последнее десятилетие XX века (1990 — 2000 гг. в мире произошло около 70 событий, из них более 10 - катастрофических. Дл: смягчения последствий разрушительных морских волн (цунами и другие крат ковременные воздействия) в прибрежной зоне и планирования соответствую щих защитных мероприятий крайне необходимо иметь статистически обосно ванные оценки возможных высот волн и вероятностей их превышения. Получе ние таких оценок, основанное только на историческом материале о проявленш цунами на берегу, невозможно из-за малого объема данных для каждого кон кретного пункта в силу редкого характера разрушительных стихийных бедст вий. Анализ исторических данных показывает, что изменения высот волн н; берегу, наблюдаемых вдоль побережья, даже в пределах малого участка, доста точно большие. Каталог цунами для каждого конкретного пункта побережь: содержит очень небольшое число описаний. В значительной степени это связа но с малой вероятностью возникновения цунами в каждом конкретном регион! (с периодом повторяемости в 100 лет или больше), так и малым числом пункто: регистрации уровня моря. Данные обследований побережья после прошедшей цунами относятся, как правило, к катастрофическим событиям, причем многм описания носят качественный характер. Это обстоятельство препятствует ана лизу повторяемости цунами в конкретном пункте. В результате, задача оценк] рисков, связанных с цунами, является, несомненно, более трудной, чем дл: землетрясений и паводков, для которых имеются достаточно хорошо предста вимые ряды наблюдений. Увеличить объем данных для каждого конкретной пункта можно с помощью методов математического моделирования. Если раз работанная численная модель достаточно хорошо описывает данные наблюде ний в некоторых («опорных») пунктах, то можно верить расчетным значения!*

высот волн в пунктах, где таких наблюдений не было. Этот способ генерации «синтетического» каталога цунами был использован для построения количественной схемы цунами районирования Тихоокеанского побережья России [Го и др., 1988], восточного побережья Кореи [Choi et al., 2001; Chung et al., 1993; Choi et al., 2002], Японии [Choi et al, 2003] и других районов.

Именно этот метод мы применили для оценки риска волн цунами для побережья бассейна Карибского моря. В этой акватории за последние пятьсот лет произошло не менее ста случаев возникновения волн цунами, причем 19 из них носили катастрофический характер [ETDB/ATL; Lander et al., 2002; O'Loughlin and Lander, 2003; Reid and Taber, 1920; Mercado et al., 2002; Zahibo and Pelinov-sky, 2001]. Исторический материал проявления цунами на побережье Карибского моря очень скуден и, как правило, ограничивается количественной информацией только для одной точки побережья, в то время как его описание (без указаний на высоту волны) имеются для многих пунктов. Такая же ситуация реализуется для большинства российских морей, в частности для Каспийского и Охотского. Поэтому опыт оценки опасности цунами для Карибского моря, которое сейчас активно исследуется специалистами из США, Франции и России, окажется полезным и для оценки опасности волн цунами для побережий российских морей. Из всего сказанного становится ясной актуальность анализа исторического материала и численного моделирования цунами в Карибском море для дальнейшего совершенствования методов прогноза опасности цунами.

В качестве основной цели диссертации выбрана оценка опасности цунами для побережья бассейна Карибского моря. В работе дан анализ исторических событий, приведены результаты обследования двух последних случаев цунами (2003 г. и 2004 г.), выполнено численное моделирование реальных и прогностических событий, и сделана оценка опасности цунами для побережья Карибского моря.

Научная новизна и основные положения, выносимые на защиту

Научная новизна диссертационной работы определяется полученными оригинальными результатами:

1. Продемонстрирована важность учета нелинейных и дисперсионных эффектов при распространении волн цунами в мелких морях. Исследована применимость точных и приближенных решений нелинейной теории волн на воде для объяснения результатов численного моделирования. Показано, что в мелководных районах на фронте длинной волны возникают мелкомасштабные ондулляции (солитоны).

2. Выполнено численное моделирование Виргинского цунами 1867 г. в Карибском море в рамках теории мелкой воды. Рассчитаны диаграмма направленности волн цунами и распределение высот волн вдоль побережья. Результаты расчетов высот волн на побережье хорошо согласуются с имеющимися данными наблюдений.

3. Проведено обследование цунами вулканического (2003 г.) и сейсмического (2004 г.) происхождения на Малых Антильских островах. Выполнено численное моделирование этих событий в рамках теории мелкой воды и нели-

нейно-дисперсионной теории (последняя только для вулканического цуна ми), показавшее хорошее согласие с данными наших наблюдений. 4. Выполнено численное моделирование возможных цунами в Карибском мор для оценки сравнительной защищенности различных участков побережь (цунами потенциал Карибского моря). Выделены области малого риска цу нами на побережье, подтверждаемые имеющимися историческими данными

Практическая значимость результатов работы

Практическая значимость полученных результатов заключается в воз можности их использования в службе цунами, создаваемой в настоящее врем для этого региона, а также возможности переноса полученного опыта для оцеп ки опасности цунами российских морей. Расчеты цунами в рамках теории мел кой воды и ее дисперсионного обобщения окажутся полезными для выбора он тимальных математических методов описания цунами сейсмического и вулка нического происхождения.

Апробация работы

Основные результаты диссертации опубликованы в работах [1 — 18] докладывались на следующих конференциях: Международном симпозиуме п цунами (Чанай, Греция, .2005); Генеральных Ассамблеях Европейского геоф|-зического союза (Ницца, Франция, 2004; Вена, Австрия, 2005); Совместной а< самблее геофизических обществ США и Канады (Монреаль, Канада, 2004 Международной конференции «Потоки и структуры в жидкости» (Москва, Рос сия, 2001; Санкт Петербург, Россия, 2003); Международных семинарах «Стихи — 2002», «Стихия — 2003» (Севастополь, Украина); Двенадцатой зимней школ по механике сплошных сред (Пермь, Россия, 1999); Международных летни школах «Современные проблемы механики» (Санкт Петербург, Россия, 2002 2004); Международном симпозиуме «Актуальные проблемы физики нелине{ ных волн» (Н. Новгород, Россия, 2003); Всесоюзной молодежной научнс технической конференции «Будущее технической науки» (Н. Новгород, Росси: 2004).

Результаты диссертации неоднократно докладывались на семинарах № жегородского государственного технического университета, Института пр1 кладной физики РАН, Института океанологии РАН, научных школ академик РАН В.И. Таланова и члена-корреспондента РА'Н Б.В. Левина.

Структура н объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литер; туры, содержащего 120 наименований. Общий объем диссертации составляе 171 страницу.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении представлено современное состояние исследований по тем диссертации и обоснована ее актуальность, сформулированы цели работы и о< новные положения, выносимые на защиту, отмечена новизна полученных р< зультатов, кратко изложено содержание диссертации.

В первой главе приводятся теоретические сведения о волнах цунами

основные характеристики этих волн, необходимые для последующего исследования нелинейных и дисперсионных эффектов. Описаны математические модели, применяемые для моделирования распространения волн цунами сейсмического и вулканического происхождения. Оригинальные результаты автора связаны именно с изучением нелинейных и дисперсионных эффектов при распространении волн цунами. Основные характеристики волн цунами и причины их возникновения приводятся в параграфе 1.1. В параграфе 1.2 приводятся основные уравнения нелинейной теории мелкой воды, используемые для расчета волн цунами в небольших акваториях:

к -М-ДР

дМ | д dt бх

dN dt

(мМ a (mn [ D J+5vl D .

J йс 2 D2

дД D J 8y{D ) s dy 2D1

n-JM1

+ N2 =0,

an ем sn „

—^ +-+-= 0,

dt 8x dy

0) (2) (3)

где т| - смещение водной поверхности; t — время; x и у — горизонтальные координаты; М и N - компоненты расхода воды вдоль осей х и у, D = h{x, д>) + г| -полная глубина, а Л(дг, у) - невозмущенная глубина воды; g - гравитационная постоянная; к — коэффициент турбулентного трения о дно (в расчетах были использованы два значения: 0 или 0,0025, последнее значение типично для длинных волн). Ввиду малых размеров расчетной области, сила Кориолиса и сферичность Земли не учитывается. Не учитываются также приливы и ветровые нагоны, поскольку их временные масштабы отличаются от характерных периодов цунами. В параграфе 1.3 представлены основные уравнения обобщенной нелинейной теории мелкой воды — нелинейно-дисперсионной длинноволновой теории, применяемых для описания распространения волн цунами в открытом океане [Wei et al., 1995; Wei and Kirby, 1995; Kirby et al., 1998; Gobbi et al., 2000]:

H,+V (Л+п)

м„+ z.

K, +{uaV)Sa + gVT] +za jizflV(V«ei) + У(У(/шл))}

V(«a)

2)(MflV)(VSa)+^[V(A«e) + nV5J3

=0, (4)

(5)

Uvual+v(hual)

= 0,

где йа- горизонтальный вектор скорости на глубине г = = -0,531 Л, V = (д/дх, д/ду) - горизонтальный оператор градиента.

Источник (очаг) цунами моделируется соответствующими начальными условиями. В расчетах используются два типа очага. Первый из них — так назы-

ваемый гидродинамический очаг, который представляет изменение уровня мо ря в начальный момент времени

тК*,^,/ = 0) = Т10(д:,>), и(х,у,1 = 0) = ^х,у,{ = 0) = 0. Второй очаг представляет собой так называемый сейсмический очаг, его пара метры определяются характеристиками сейсмического процесса, такими ка] протяженность разлома, наклоны плоскости разлома, сейсмический момент Начальное смещение водной поверхности рассчитывается при этом по форму лам Окады [Окас1а, 1985].

Оценка.нелинейных эффектов проведена в параграфе 1.4 на примере рас пространения цунами в Яванском море (рис. 1). Основная цель этого параграф продемонстрировать важность учета нелинейных эффектов для объяснения на блюдаемых данных.

Рис. 1. Смещение уровня моря через 120 мин после выхода цунами из источника (о).

Распределение максимальных амплитуд во время прохождения волны цунами (б).

Красный эллипс показывает расположение начального источника волны цунами

Для того чтобы исследовать роль нелинейных эффектов, выполнено мо делирование нескольких случаев с различными начальными условиями. В пер вом случае взята довольно маленькая начальная амплитуда (1 м) и пренебрега ется коэффициентом придонного трения. Второй случай — это большая ампли туда начального возмущения (5 м) и снова коэффициент придонного трения ра вен нулю. И, наконец, третий случай — большая амплитуда начального возму щения (5 м) и ненулевой нелинейный коэффициент трения о дно.

Смещение поверхности уровня моря в различные моменты времени и; разных расстояния от источника, для всех трех вариантов, показаны на рис. 2 I рис. 3.

Прежде всего, все рисунки демонстрируют отражение волны от ближай шего берега, где реализовано полное отражение от вертикальной стенки на глу бине пять метров. Вне берега, наблюдается сложная интерференционная струк тура волнового поля из-за взаимодействия падающей и отраженной волн. Н| небольших расстояниях от источника форма волны (ее гребень) практическ! симметричная и повторяет форму начального волнового возмущения с поло винным значением амплитуды волны. Эффект придонного трения на таких не больших расстояниях настолько мал, что им можно пренебречь. На больши; расстояниях форма волны становится более нелинейной, с крутым передниш

фронтом. Различие в крутизне для наших случаев именно этого переднего фронта очень заметно на небольших глубинах (рис. 3,6). Группа ударных волн формируется на относительно большой глубине приблизительно 40 м (рис. 3,а). Придонное трение, главным образом, влияет на отрицательные волны (впадины), как правило, из-за уменьшающейся общей глубины под впадиной (рис. 3,6). Приведенный численный пример ясно демонстрирует, что нелинейные эффекты проявляются на небольших глубинах на расстояниях 150 км и более, и такая ситуация реализуется в большинстве мелких морей.

2 0

-2

Расстояние от источника 30 км А, м Глубина в точке 34 м

А, м

•5м 2

-э м с трежн.'М

Расстояние от источника 101 км Глубина в точке 11м • 5м

Время, мин

100

200

300

Рис. 2. Смещение поверхности моря в различные моменты времени к югу от источника (по вертикальной оси - амплитуда волны)

-2

Расстояние от источника 152 км ГлуГпшя в точке 43 м

100

200

Вромя. мин

300

А, м А, м

Расстояние от источника 23!) км Глубина в точке 3 м 5 м

. — ■■■■ о м с TpefiJivM ...Л и

100

200

Время, мин

300

Рис. 3. Смещение поверхности моря в различные моменты времени к северу от источника (по вертикальной оси - амплитуда волны) .

В параграфе 1.5 изучено влияние дисперсии волн цунами в рамках обобщенного уравнения Кортевега - де Вриза [Пелиновский, 1996]; показано, что на фронте волны цунами возникают мелкомасштабные ондулляции (солитоны). Основные результаты данной главы суммированы в параграфе 1.6.

Во второй главе основное внимание уделяется обсуждению проблемы волн цунами сейсмического происхождения для побережья бассейна Карибского моря, который является одной из самых сейсмически активных зон земного шара. В параграфе 2.1 приведены известные исторические данные о проявления волн цунами в Карибском бассейне. Результаты численного моделирования катастрофического цунами, произошедшего 18 ноября 1867 г. в районе Виргинских островов, обсуждаются в параграфе 2.2. Это цунами можно считать самым мощным и разрушительным в истории островов Карибского бассейна. На ост-

ровах, находящихся близко к эпицентральной зоне высота волн превышала 7 м (рис. 4)

Рис. 4. Распределение высот волны цунами вдоль побережья о. Пуэрто-Рико во время прохождения цунами 1867 г. (а). Распределение высот волн вдоль берегов Виргинских островов во время цунами 18 ноября 1867 г. (звездой показан эпицентр землетрясения) (5). Распределение высот волны цунами вдоль побережий Малых Антильских островов во время прохождения цунами 1867 г. (в)

Рис. 5. Расположение разломов земной поверхности, используемых в численном моделировании, для распространения цунами 1867 г. (а). Смоделированная начальная волна цунами для события 1867 г. (б)

Эпицентр землетрясения взят с координатами 18°с.ш., 65°з.д. согласно NOAA/NESDIS/Национальному Геофизическому Центру Данных (рис. 46). Поверхностная магнитуда цунамигенного землетрясения согласно ETDB/ATL равна 7,5, а глубина залегания точки фокуса — менее 30 км. Для моделирования этого исторического цунами мы решили рассмотреть несколько всевозможных расположений источника (рис. 5а). В работе [Retd and Taber, 1920] предполагали, что разлом земной коры ориентируется с запада на восток. Используя эту информацию, первую подвижку (51) мы расположили по параллели перпенди-

4 11аЛ.1КМгннн

» *

кулярно широте. Другие три источника (52,53,54) расположены под углами 15, 20, 25 градусов относительно географической параллели соответственно, близко к впадине Анегада Пассаж, около её наклонной плоскости. Очаг цунами (начальное смещение водной поверхности при землетрясении) рассчитывается по формулам Окады [Окаёа, 1985] (рис. 56).

Проведенное моделирование показало, что в среднем его результаты очень хорошо удовлетворяют данным наблюдения (рис. 6). Кроме того, показано, что ориентация разлома земной коры в очаге существенно влияет на диаграмму направленности волн цунами (рис. 7). В параграфе 2.3 приводятся данные полевого исследования цунами, произошедшего 21 ноября 2004 г. на о. Гваделупа, в котором автор принимал непосредственное участие. Собраны уникальные данные о проявлении цунами данного цунами на островах Гваделупа и Ле Сайнтес, составлена карта высот волн вдоль побережья о. Ле Сайнтес.

t I

II

* £

♦ о

5 ■ *

АроЯф Тортола КрвстшмстедАятшу» Бжс Т^р* С»жг,-Джок С»и Жу»и Ябокуа СмтаЛЪмм Фремртестеа Ся*т» Гот Шчмоп Амшяяя Дсшсйз 1>евшшяы Мн|

Рис. 6. Сравнение распределения максимальных амплитуд для наблюденных и расчетных данных события 1867 г.

Рис. 7. Распределение максимальных амплитуд во время прохождения волны цунами для всех источников (по осям отложена долгота и широта в градусах)

В параграфе 2.4 приведены результаты прогностических расчетов высот волн цунами от возможных удаленных землетрясений. Выделены участки побережья, слабо подверженные воздействию цунами (рис. 8). Показано, что высота волн затухает на расстояниях порядка 1 ООО км (рис. 9), и, следовательно, уровень опасности волн цунами для участков побережья снижается в зависимости от дальности расположения очага цунами. Этот важный вывод должен быть

принят во внимание при планировании защитных мероприятий, связанных с волнами цунами, в бассейне Карибского моря.

Рис. 8. Географическое положение Рис. 9. Зависимость амплитуды волны цунами зон с низким цунами риском от пройденного расстояния. Амплитуда волны (звездочки) в Карибском море цунами в городах Дешейз (о. Гваделупа) и

Санта Джордж (о. Гренада) в зависимости от расстояния расположения цунамигенного источника (а — коэффициент ослабления)

Опасность волн цунами для побережья о. Гваделупа оценивается в параграфе 2.5. Выделены опасные с точки зрения цунами участки побережья. Показано также, что шаг расчетной сетки не влияет на «количественную» оценку опасности волн цунами. Основные результаты данной главы суммированы в параграфе 2.6.

Третья глава посвящена исследованию волн цунами вулканического происхождения в бассейне Карибского моря. В параграфе 3.1 собраны данные о проявлении вулканических цунами в Мировом океане и Карибском море. Хроника извержений самого мощного из действующих вулканов в бассейне Карибского моря — вулкана Суфриер на о. Монтсеррат, который в результате нескольких извержений за последнее десятилетие неоднократно приводил к возникновению волн цунами, приведена в параграфе 3.2. Описание результатов полевого обследования цунами 12 июля 2003 г. на Малых Антильских островах, вызванного сходом пирокластического потока, образованного извержением вулкана Суфриер, представлено в параграфе 3.3. Главным результатом экспедиции является доказательство того, что вулканическое извержение на острове Монтсеррат, случившееся в ночь 12—13 июля 2003 г., вызвало волну цунами, зарегистрированную на островах Монтсеррат и Гваделупа. В параграфе 3.4 приведены результаты математического моделирования распространения волн цунами в окрестности острова Монтсеррат в рамках нелинейной теории мелкой воды. Результаты расчетов находятся в согласии с известными данными цунами 1997 г. и 2003 г. Рассчитанная диаграмма направленности иллюстрируется рис. 10. Отсюда видно, что заметное цунами можно ожидать только на островах Антигуа и Гваделупа, и более слабое — на островах Невис и Барбуда. Это соответствует сделанным ранее предсказаниям в рамках более точных вычислений на мелкой сетке [Heinrich et al., 1998, 1999]. Нормализованные распределения

Т Барбуда'

»ЦН.,тс /Л

ф* ' .....^ шу^

Моптсгрра

11,5 |1,0

1(1,8 ■0,7 |о,3 1о,2 ¡0,1

-61,4

Рис. 10. Распределение рассчитанных максимальных значений амплитуды цунами

вычисленных амплитуд волн цунами представлены на рис. 11. Из рисунка видно, что согласно расчетам, максимальный эффект мог быть на западном берегу Антигуа, вблизи пункта Боланс, на севере и в центральной части западного побережья Гваделупы. В параграфе 3.5 приведены результаты математического моделирования распространения волн цунами в окрестности о. Монтсеррат в рамках нелинейно-дисперсионной теории. Рассчитанная диаграмма направленности представлена рис. 12. Со-

гласно полученным данным, максимальная амплитуда наблюдается в населенном пункте Дешейз, как это и было получено при моделировании в рамках теории мелкой воды, что также подтверждается наблюдаемыми данными. Для сравнения полученных результатов наложили мареограммы, полученные при моделировании в рамках теории мелкой воды и в рамках нелинейно-дисперсионной теории в соответствующих населенных пунктах, друг на друга (рис. 13). Из рисунка видно, что в Дешейз (Гваделупа) и Олд Роад (Антигуа) головная волна одинаково описывается обеими теориями как по времени прихода и периоду, так и по амплитуде. Волновой пакет в рамках нелинейно-дисперсионной теории затухает существенно быстрее из-за дисперсии, чем в рамках теории мелкой воды. Что же касается, противоположного направления распространения волны цунами (о. Невис), то здесь расчеты по обеим моделям различаются между собой, хотя конечно времена прихода волны на побережье одинаковы. Характерные периоды волн примерно тоже одинаковые. К сожалению, нам не удалось обследовать цунами на этом острове, чтобы сравнить данные расчетов с наблюдениями. Основные результаты данной главы суммированы в параграфе 3.6.

-63,0 -62,2 -61,4

Рис. 12. Распределение рассчитанных максимальных значений амплитуды цунами, полученное в рамках нелинейно-дисперсионной теории

Рис. 13. Сопоставленные мареограммы для случаев моделирования в рамках теории мелкой воды —» и в рамках нелинейно-дисперсионной теории —ЯИ"""

В Заключении сформулированы основные результаты диссертации. 1. Изучены нелинейные и дисперсионные эффекты, возникающие при распространении этих волн, и показана важность их учета при распространении волн цунами в мелких морях. Исследована применимость точных и прибли-

женных решений нелинейной теории волн на воде для объяснения результатов численного моделирования. Показано, что в мелководных районах на фронте длинной волны возникают мелкомасштабные ондулляции (солито-' ны).

2. Выполнено численное моделирование цунами 18 ноября 1867 г., хорошо обеспеченного данными наблюдений. Рассчитанная диаграмма направленности и распределение высот волн цунами вдоль побережья находятся в хорошем согласии с данными наблюдений. Показан «двух лепестковый» характер распространения волн цунами вдоль Малых Антильских островов и его чувствительность к вариациям положения и ориентации очага.

3. В ходе экспедиционного обследования собраны уникальные данные о проявлении цунами 21 ноября 2004 г. на островах Гваделупа и Ле Сайнтес. Данное цунами вызвано слабым землетрясением (магнитуда 6,3), случившимся между островами Гваделупа и Доминика (Малые Антильские острова).

4. Проведена оценка цунамиопасности побережья бассейна Карибского моря и выделены зоны низкого риска. Эта оценка сделана на основе расчетов волн цунами от исторических и возможных сейсмических и гидродинамических очагов. Зонами низкого риска в Карибском море являются: южное побережье Кубы в районе городов Гуинес и Педро Бетанкурт, а также у побережья г. Флорида; восточное побережья Мексики, часть восточного побережья Никарагуа (в районе города Блуфилдс), а также побережье Венесуэлы в районе залива Маракайбо. Применительно к о. Гваделупа зонами пониженного риска являются населенные пункты северного побережья острова (Порт Луис, Петит Канал, Морне Руж, Монплэйсир). Установлено, что сделанный вывод о наличии зоны пониженного риска слабо зависит от степени подробности используемых батиметрических карт.

5. Представлены результаты экспедиции по обследованию следов цунами, вызванного извержением вулкана Суфриер на о. Монтсеррат в ночь 12—13 июля 2003 г. Получены уникальные данные об этом событии на островах Монтсеррат, Гваделупа и Антигуа. Высота волны цунами по измерениям составляла 4 м на о. Монтсеррат и 1 м на о. Гваделупа.

6. Выполнено численное моделирование цунами 12 июля 2003 г. на о. Монтсеррат в рамках теории мелкой воды и ее дисперсионного обобщения. Результаты моделирования сопоставлены с результатами полевого обследования на близлежащих островах. Показано, что в Дешейз (Гваделупа) и Олд Роад (Антигуа) головная волна одинаково описывается обеими теориями как по времени прихода и периоду, так и по амплитуде. Волновой пакет в рамках нелинейно-дисперсионной теории затухает существенно быстрее из-за дисперсии, чем в рамках теории мелкой воды. На противоположной стороне от места извержения (о. Невис) расчеты амплитудных характеристик волн по обеим моделям различаются между собой. Предсказанные большие значения высоты волны на Гваделупе в районе Дешейз подтверждается сделанными измерениями.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Zahibo N.. Pelinovsky Е., Yalciner A., Kurkin A., Kozelkov A., Zaitsev A. Modelling the 1867 Virgin Island Tsunami // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2003. V. 3. № 5. P. 367 - 376.

2. Zahibo N., Pelinovsky E., Yalciner A., Kurkin A., Kozelkov A., Zaitsev A. The 1867 Virgin Island Tsunami: observations and modelling // Oceanologica Acta. 2003. V. 26. P. 609-621.

3. Zahibo N., Pelinovsky E., Kurkin A., Kozelkov A. Estimation of far-field tsunami potential for the Caribbean Coast based on numerical simulation // Science Tsunami Hazards. 2003. V. 21. № 4. P. 202 - 222.

4. Козелков A.C., Куркин A.A., Зайцев А.И., Заибо Н., Ялчинер А. Опасность волн цунами для побережья бассейна Карибского моря // Известия Академии инженерных наук им. A.M. Прохорова. Прикладная математика и механика.

2003. Т. 4. С. 126-149.

5. Пелиновский Е.Н., Заибо Н., Данкли П., Талипова Т.Г., Козелков А.С., Куркин А.А., Николкина И.Ф., Самарина Н.М. Цунами, вызванные извержениями вулкана на острове Монтсеррат в Карибском море // Известия Академии инженерных наук им. A.M. Прохорова. Прикладная математика и механика.

2004. Т. 6. С. 31-59.

6. Pelinovsky Е., Kozelkov A., Zahibo N., Dunkly P., Edmonds M., Herd R., Talipova Т., Nikolkina I. Tsunami generated by the volcano eruption on July 1213, 2003 at Montserrat, Lesser Antilles // Science of Tsunami Hazards. 2004. V. 22. № l.P. 44-57.

7. Talipova Т., Pelinovsky E., Kozelkov A., Zahibo N., Okal E., Yalciner A., Kharif Ch., The earthquake and tsunami of November 21, 2004 at Ies Saintes, Guadeloupe, Lesser Antilles // Science of Tsunami Hazards. 2005. V.23. № 1. P.25 - 39.

8. Zahibo N., Pelinovsky E., Talipova Т., Kozelkov A., Kurkin A. Analytical and numerical study of nonlinear effects at tsunami modelling // Applied Mathematics and Computation. 2005. (в печати)

9. Талипова Т.Г., Куркин А.А., Козелков А.С., Заибо Н. Нелинейно-дисперсионные эффекты при распространении волн цунами // Известия Академии инженерных наук им. A.M. Прохорова. Юбилейный том. 2005. Т. 14. С. 65-70.

10.Kozelkov A., Kurkin A., Pelinovsky Е., Yalciner A., Zahibo N., Zaitsev A. Modelling historical tsunami of 1867 and estimation of danger of a tsunami in basin of Caribbean Sea // Advanced problems in mechanics. Proceedings of XXXI Summer School APM'2003. St. Petersburg. Russia. 2004. P. 184 - 192.

11 .Zahibo N.. Pelinovsky E., Yalciner A., Kurkin A., Kozelkov A., Zaitsev A. The 1867 Virgin island tsunami: observations and modeling // Proceedings of International Symposium Topical Problems of Nonlinear wave Physics. Nizhny Novgorod. Russia. 2003. P. 317 - 318.

12.Pelinovsky E., Talipova Т., Kurkin A., Kozelkov A, Zahibo N. Nonlinear and dispersion effects in the tsunami wave field // Proc. 22nd Int. Tsunami Symposium (Chania, Crete, Greece, 27-29 June 2005). P. 241 - 246.

13.Zahibo N., Pelinovsky E., Yalciner A., Kurkin A., Kozelkov A., Zaitsev A. The 1867 tsunami at the Virgin islands: observations and simulations // Geophysical research abstracts. 2003. V. 5. P. 756.

14.Zahibo N., Pelinovsky E., Yalciner A., Kurkin A., Kozelkov A., Zaitsev A. Numerical simulation of the 1867 Virgin island tsunami propagation // XXXI Summer School - Conference "Advanced Problems in Mechanics". Book of Abstracts. St. Petersburg. Russia. 2003. P. 60.

15.Козелков A.C., Куркин А.А., Пелиновский E.H., Заибо H., Монтсерратское цунами 12 июля 2003 г.: наблюдения и моделирование // Сборник тезисов 10 всероссийской научной конференции студентов — физиков и молодых ученых. Москва. 2004. T.2. С. 896 - 897.

16.Kozelkov A., Kurkin A., Pelinovsky Е., Zahibo N., Estimation of far-field tsunami for the coast of Caribbean basin // XXXII Summer School — Conference "Advanced Problems in Mechanics". Book of Abstracts. St. Petersburg. Russia. 2004. P. 106- 107.

17.Zahibo N.. Pelinovsky E., Okal E., Yalciner A., Kharif C., Talipova Т., Kozelkov A. Field survey of the 2004 tsunami occurred at Guadeloupe, Lesser Antilles // Geophysical Research Abstracts. 2005. V. 7. EGU05-A-00158.

18.Козелков A.C., Куркин A.A., Пелиновский E.H., Заибо Н. Математическое моделирование волн цунами, вызванных извержениями вулканов // Десятая Нижегородская сессия молодых ученых. Математические науки. Тезисы докладов. Саров. Россия. 2005. С. 29 - 30.

ЦИТИРУЕМАЯ В АВТОРЕФЕРАТЕ ЛИТЕРАТУРА

Го Ч.Н., Кайстренко В.М., Пелиновский Е.Н., Симонов К.В. Количественная оценка цунамиопасности и схема цунамирайонирования Тихоокеанского побережья СССР // Тихоокеанский ежегодник. Владивосток: ДВО АН СССР, 1988. С.9-17.

Пелиновский Е.Н. Гидродинамика волн цунами. - Н. Новгород: Институт прикладной физики РАН, 1996. 276 с.

Choi В.Н., Hong SJ., Pelinovsky E. Simulation of prognostic tsunamis on the Korean coast // Geophysical Research Letters. 2001. V. 28. № 10. P. 2013 - 2016. Choi B.H., Pelinovsky E., Lee J.S., Woo S.B. Estimation of tsunami risk zoning on the coasts adjacent to the East Coast from hypothetical earthquake // J. Earthquake Engineering Society of Korea. 2002. V. 6. P. 1-17,

Choi B.H., Pelinovsky E., Hong SJ., Woo S.B. Computation of tsunamis in the East (Japan) Sea using dynamically interfaced nested model // Pure and Applied Geophysics. 2003. V. 160. № 8. P. 1383 - 1414.

Chung J.Y., Go Ch.N., Kaistrenko V.M. Tsunami hazard estimation for eastern Korean Coast // Proc. IUGG/IOC Int. Tsunami Symp. Wakayama. Japan. 1993. P. 409-422.

ETDB/ATL - Expert Tsunami Database for the Atlantics. Version 3.6 of March 15, 2002. Tsunami Laboratory, Novosibirsk, Russia.

Gobbi M.F., Kirby J.T., Wei G. A fully nonlinear Boussinesq model for surface waves. Extension to 0(kh)4 // J. Fluid Mech. 2000. V. 405. P. 181 -210.

Heinrich F., Mangeney A., Guibourg S., Roche R. Simulation of water waves generated by a potential debris avalanche in Montserrat, Lesser Antilles // Geophys. Research Letters. 1998. V. 25. P. 3697 - 3700.

Heinrich F., Guibourg S., Mangeney A., Roche R. Numerical modelling of a landslide-generated tsunami following a potential explosion of the Montserrat Volcano // Phys. Chem. Earth. 1999. V. A24. P. 163 - 168.

Kirby J., Wei G., Chen Q., Kennedy A., Dalrymple R. Fully Nonlinear Boussinesq Wave Model Documentation and Users Manual // Center for Applied Coastal Research Department of Civil Engineering University of Delaware, Newark DE 19716, Research Report NO. CACR-98-06, September 1998

Lander J.F., Whiteside L.S., Lockridge P. A. A brief history of tsunami in the Caribbean Sea II Science of Tsunami Hazards. 2002. V. 20. № 2. P. 57 - 94. Mercado A., Grindlay N., Lynett P., Liu P.L.-F. Investigation of the potential tsunami hazard on the north coast of Puerto Rico due to submarine landslides along the Puerto Rico trench. Puerto Rico State Emergency Management Agency. 2002. 245 p. Okada Y. Surface deformation due to shear and tensile faults in a half-space // Bull. Seism. Soc. America. 1985. V. 75. P. 1135 - 1154.

O'Loughlin K.F., Lander J.F. Caribbean Tsunamis: A 500-Year History from 1498 - 1998 // Advances in Natural and Technological Hazards Research. 2003. V. 20. Reid H.F., Taber S. The Virgin Islands Earthquakes of 1867 - 1868 // Bull. Seismol. Soc. America. 1920. V. 10. P. 9 - 30.

Wei G., Kirby J.T., Grilli S.T., Subramanya R. A fully nonlinear Boussinesq model for surface waves. Part 1. Highly nonlinear unsteady waves // J. Fluid Mech. 1995. V. 294. P. 71-92.

Wei G., Kirby J. Time-Dependent Numerical Code for Extended Boussinesq Equations H Journal of Waterway, Port. Coastal and Ocean Engineering, September/October. 1995. P. 252-261.

Zahibo N., Pelinovsky E. Evaluation of tsunami risk in the Lesser Antilles // Natural Hazard and Earth Sciences. 2001. V. 3. № 4. P. 221 - 231.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Введение

Глава 1. Нелинейные и дисперсионные эффекты при распространении волн цунами

1.1. Общие сведения о волнах цунами

1.2. Теория мелкой воды и ее численная реализация

1.3. Нелинейно-дисперсионная теория и ее численная реализация

1.4. Оценка нелинейных эффектов при распространении волн цунами

1.5. Возникновение солитонов в поле волн цунами

1.6. Выводы

Глава 2. Цунами сейсмического происхождения в бассейне Карибского моря

2.1. Исторические данные о цунами в Карибском море

2.2. Моделирование Виргинского цунами 18 ноября 1867 г.

2.3. Цунами 21 ноября 2004 г. на о. Ле Сайнтес

2.4. Прогностические распределения высот цунами вдоль побережья Карибского моря

2.5. Оценка опасности волн цунами для о. Гваделупа

2.6. Выводы

Глава 3. Цунами вулканического происхождения в бассейне Карибского моря

3.1. Цунами вулканического происхождения в Карибском море

3.2. Извержение вулкана Суфриер на о. Монтсеррат в 1995 — 2004 гг.

3.3. Полевое обследование следов цунами, вызванных извержением вулкана Суфриер 12 июля 2003 г.

3.4. Численное моделирование цунами 12 июля 2003 г. в рамках теории мелкой воды

3.5. Численное моделирование цунами 12 июля 2003 г. в рамках нелинейно-дисперсионной теории

3.6. Выводы Заключение Список литературы

Андрей Сергеевич Козелков

ОЦЕНКА ЦУНАМИОПАСНОСТИ ПОБЕРЕЖЬЯ КАРИБСКОГО МОРЯ

Автореферат

Подписано в печать 07.02.2006. Формат 60x84 1/16 Бумага офсетна* № 1. Усл. печ. л. 1,25. Тираж ISO экз. Заказ 213

Типография ННГУ, Н. Новгород, ул. Б. Покровская. 37

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Козелков, Андрей Сергеевич

Содержание 2 Введение

Глава 1. Нелнпенные и дисперсионные эффекты при распространении воли цунами

1.1. Общие сведения о волнах цунами

1.2. Теория мелкой воды и ее численная реализация

1.3. Нелинейно-дисперсионная теория и ее численная реализация

1.4. Оценка нелинейных эффектов при распространении воли цунами

1.5. Возникновение солитонов в поле волн цунами

1.6. Выводы

Глава 2. Цунами сейсмического происхождения в бассейне Карибского моря

2.1. Исторические данные о цунами в Карибском море

2.2. Моделирование Виргинского цунами 18 ноября 1867 г.

2.3. Цунами 21 ноября 2004 г. на о. Ле Сайнтес

2.4. Прогностические распределения высот цунами вдоль побережья Карибского

2.5. Оценка опасности волн цунами для о. Гваделупа

2.6. Выводы

Глава 3. Цунами вулканического происхождения в бассейне Карибского моря

3.1. Цунами вулканического происхождения в Карибском море

3.2. Извержение вулкана Суфриер на о. Монтсеррат в 1995 - 2004 гг.

3.3. Полевое обследование следов цунами, вызванных извержением вулкана Суфриер 12 июля 2003 г.

3.4. Численное моделирование цунами 12 июля 2003 г. в рамках теории мелкой воды

3.5. Численное моделирование цунами 12 июля 2003 г. в рамках нелинейно-дисперсионной теории

3.6. Выводы 160 Заключение 161 Список литературы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка цунамиопасности побережья Карибского моря"

Актуальность темы н цели исследования

Среди природных стихий, катастрофических по своим последствиям для человечества, особое место занимают разрушительные морские волны, основная причина которых - подводные землетрясения. С середины XX в. за ними закрепился японский термин «цунами», в переводе на русский язык - «большая волна в гавани». Опираясь на существующую теорию о связи огромных волн с землетрясениями, большинство стран, где землетрясения редки, уверены, что находятся в безопасности. Однако волна цунами может быть вызвана не только «собственным» подводным землетрясением, но и удаленным (на расстоянии в десятки тысяч километров) землетрясением, а также подводными оползнями и извержениями вулканов. Так, волны цунами, возникшие при разрушительном землетрясении 26 декабря 2004 г. около о. Суматра (Индонезия), оказались опасными для большинства стран Индийского океана, включая удаленные на несколько тысяч километров: Индия, Шри-Ланка, Мальдивские острова, Кения и Сомали. Общее число погибших превысило 200 тысяч. Это событие показало еще раз, что любая страна, находящаяся на океанском побережье, должна быть готова к опасности цунами.

Как известно, цунами является относительно частым стихийным бедствием (примерно па пятом месте по величине ущерба). Достаточно сказать, что за последнее десятилетие XX в. (1990 - 2000 гг.) в мире произошло около 70 событий, из них более 10 -катастрофических. Для смягчения последствий разрушительных морских волн (цунами и другие кратковременные воздействия) в прибрежной зоне и планирования соответствующих защитных мероприятий крайне необходимо иметь статистически обоснованные оценки возможных высот волн и вероятностей их превышения. Получение таких оценок, основанное только на историческом материале о проявлении цунами на берегу, невозможно из-за малого объема данных для каждого конкретного пункта в силу редкого характера разрушительных стихийных бедствий. Анализ исторических данных показывает, что изменения высот волн на берегу, наблюдаемых вдоль побережья, даже в пределах малого участка, достаточно большие. Каталог цунами для каждого конкретного пункта побережья содержит очень небольшое число описаний. В значительной степени это связано как с малой вероятностью возникновения цунами в каждом конкретном регионе (с периодом повторяемости в 100 лет или больше), так и с малым числом пунктов регистрации уровня моря. Данные обследований побережья после прошедшего цунами относятся, как правило, к катастрофическим событиям, причем многие описания носят качественный характер. Это обстоятельство препятствует анализу повторяемости цунами в конкретном пункте. В результате, задача оцеики рисков, связанных с цунами, является, несомненно, более трудной, чем для землетрясений и паводков, для которых имеются достаточно хорошо представимые ряды наблюдений. Увеличить объем данных для каждого конкретного пункта можно с помощью методов математического моделирования. Если разработанная числениая модель достаточно хорошо описывает данные наблюдений в некоторых («опорных») пунктах, то можно верить расчетным значениям высот волн в пунктах, где таких наблюдений не было. Этот способ генерации «синтетического» каталога цунами был использован для построения количественной схемы цунами районирования Тихоокеанского побережья России [Го и др., 1988], восточного побережья Кореи [Choi et al., 2001; Chung et al., 1993; Choi et al., 2002], Японии [Choi et al., 2003] и других районов.

Именно этот метод мы применили для оценки риска волн цунами для побережья бассейна Карибского моря. В этой акватории за последние пятьсот лет произошло не менее ста случаев возникновения волн цунами, причем 19 из них носили катастрофический характер [ETDB/ATL; Lander et al., 2002; O'Loughlin & Lander 2003; Reid and Taber 1920; Mercado et al., 2002; Zahibo & Pelinovsky 2001]. Исторический материал проявления цунами на побережье Карибского моря очень скуден и, как правило, ограничивается количественной информацией только для одной точки побережья, в то время как его описание (без указаний на высоту волны) имеются для многих пунктов. Такая же ситуация реализуется для большинства российских морей, в частности, для Каспийского и Охотского. Поэтому опыт оценки опасности цунами для Карибского моря, которое сейчас активно исследуется специалистами из США, Франции и России, окажется полезным и для оценки опасности волн цунами для побережий российских морей.

Из всего сказанного становится ясной актуальность аиализа исторического материала и численного моделирования цунами в Карибском море для дальнейшего совершенствования методов прогноза опасности цунами.

В качестве основной цели диссертации выбрана оценка опасности цунами для побережья бассейна Карибского моря. В работе дан анализ исторических событий, приведены результаты выполненного обследования двух последних случаев цунами (2003 г. и 2004 г.), выполнено численное моделирование реальных и прогностических событий, и сделана оценка опасности цунами для побережья Карибского моря.

Научная новизна и основные положения, выноснмыс на защиту

Научная новизна диссертационной работы определяется полученными оригинальными результатами:

1. Продемонстрирована важность учета нелинейных и дисперсионных эффектов па распространение волн цунами в мелких морях. Исследована применимость точных и приближенных решений нелинейной теории волн на воде для объяснения результатов численного моделирования. Показано, что в мелководных районах па фронте длинной волны возникают мелкомасштабные опдулляции (солитоны).

2. Выполнено численное моделирование Виргинского цунами 1867 г. в Карибском море в рамках теории мелкой воды. Рассчитаны диаграмма направленности волн цунами и распределение высот волн вдоль побережья. Результаты расчетов высот воли па побережье хорошо согласуются с имеющимися данными наблюдений.

3. Проведено обследование цунами вулканического (2003 г.) и сейсмического (2004 г.) происхождения на Малых Антильских островах. Выполнено численное моделирование этих событий в рамках теории мелкой воды и нелинейно-дисперсионной теории (последняя только для вулканического цунами), показавшее хорошее согласие с данными наших наблюдений.

4. Выполнено числеиное моделирование возможных цунами в Карибском море для оценки сравнительной защищенности различных участков побережья (цунами потенциал Карибского моря). Показаны области малого риска цунами па побережье, подтверждаемые имеющимися историческими данными.

Практическая значимость результатов работы

Практическая значимость полученных результатов заключается в возможности их использования в службе цунами, создаваемой в настоящее время для этого региона, а также возможности переноса полученного опыта для оценки опасности цунами российских морей. Расчеты цунами в рамках теории мелкой воды и ее дисперсионного обобщения окажутся полезными для выбора оптимальных математических методов описания цунами сейсмического и вулканического происхождения.

Апробация работы

Основные результаты диссертации опубликованы в работах [К1 - К18] и докладывались на следующих конференциях: Международном симпозиуме по цунами (Чапай, Греция, 2005); Генеральных Ассамблеях Европейского геофизического союза (Ницца, Франция, 2004; Вена, Австрия, 2005); Совместной ассамблее геофизических обществ

США и Канады (Монреаль, Канада, 2004); Международной конференции «Потоки и структуры в жидкости» (Санкт Петербург, Россия, 2003; Москва, Россия, 2001); Международных семинарах «Стихия - 2002», «Стихия - 2003» (Севастополь, Украина); Двенадцатой зимней школе по механике сплошных сред (Пермь, Россия, 1999); Международных летних школах «Современные проблемы механики» (Санкт Петербург, Россия, 2002 - 2004); Международном симпозиуме «Актуальные проблемы физики нелинейных волн» (Н. Новгород, Россия, 2003); Всесоюзной молодежной научно-техническая конференции «Будущее технической науки» (Н. Новгород, Россия, 2004).

Результаты диссертации неоднократно докладывались на семииарах Нижегородского государственного технического университета, Института прикладной физики РАН, Института океанологии РАН, научных школ академика РАН В.И. Таланова и члена-корреспондента РАН Б.В. Левина.

Автор выражает благодарность своему научному руководителю, к.ф.-м.н., доценту Андрею Александровичу Куркипу за большую помощь и безграничное терпение, проявленное им за все время нашей совместной работы. Автору приятно поблагодарить своих соавторов: д.ф.-м.н. Талипову Т.Г., профессоров: Пелиновского Е.Н., Окаля Е. (Okal), Харифа К. (Kharif), докторов: Заибо Н. (Zahibo), Ялчинера A. (Yalciner), Данкли П. (Dunkley), Эдмондза М. (Edmont), Херда (Herd), и своих коллег: Зайцева А.И., Самарину Н.М., Николкину И.Ф. Также автор благодарит коллектив кафедры «Прикладная математика» Нижегородского Государственного Технического Университета, профессора Митякова С.Н., профессора Петрухина Н.С., профессора Потапова А.И., Листопада Е.Ф. за создание благожелательной творческой атмосферы на кафедре, позволившей автору закончить диссертацию. Особую благодарность автор выражает профессору Ефиму Наумовичу Пелиновскому, при работе с которым удалось понять суть многих геофизических явлений и их взаимосвязь с математикой.

Заключение Диссертация по теме "Океанология", Козелков, Андрей Сергеевич

3.6. Выводы

В данной главе обсуждается проблема цунами несейсмического (вулканического) происхождения в бассейне Карибского моря. Получены следующие результаты:

1. Представлены результаты экспедиции по обследованию следов цунами, вызванного извержением вулкана Суфриер па о. Монтсеррат в ночь 12-13 июля 2003 г. Получены уникальные данные о данном событии на островах Монтсеррат, Гваделупа и Антигуа. Высота волны цунами по измерениям составляет 4 м на о. Монтсеррат и 1 м на о. Гваделупа.

2. Выполнено численное моделирование цунами 12 июля 2003 г. на о. Монтсеррат в рамках теории мелкой воды. Результаты моделирования сопоставлены с результатами полевого обследования на близлежащих островах. В частности, предсказаны большие значения высоты волны в районе Дешейс (Гваделупа), что подтверждается сделанными измерениями.

3. Выполнено численное моделирование этого же события в рамках нелинейно-дисперсионной теории и выполнено сопоставление с расчетами в рамках теории мелкой воды. Показано, что в Дешейс (Гваделупа) и Олд Роад (Антигуа) головная волна одинаково описывается обеими теориями как по времени прихода и периоду, так и по амплитуде. Волновой пакет в рамках нелинейно-дисперсиоппой теории затухает существенно быстрее из-за дисперсии, чем в рамках теории мелкой воды. На противоположной стороне от места извержения (о. Невис) расчеты амплитудных характеристик волн по обеим моделям различаются между собой.

Заключение

В диссертации представлены следующие результаты, выносимые на защиту:

1. Изучены нелинейные и дисперсионные эффекты, возникающие при распространении волн цунами, и показана важность их учета при распространении воли цунами в мелких морях. Исследована применимость точных и приближенных решений нелинейной теории волн на воде для объяснения результатов численного моделирования. Показано, что в мелководных районах на фронте длинной волны возникают мелкомасштабные ондулляции (солитопы).

2. Выполнено численное моделирование цунами 18 ноября 1867 г., хорошо обеспеченного данными наблюдений. Рассчитанная диаграмма направленности и распределение высот воли цунами вдоль побережья находятся в хорошем согласии с данными наблюдений. Показан «двухлепестковый» характер распространения волн цунами вдоль Малых Антильских островов и его чувствительность к вариациям положения и ориентации очага.

3. В ходе экспедиционного обследования собраны уникальные данные о проявлении цунами 21 ноября 2004 г. на островах Гваделупа и JTe Сайнтес. Данное цунами вызвано слабым землетрясением (магнитуда 6,3), случившимся между островами Гваделупа и Доминика (Малые Антильские острова).

4. Проведена оценка цунамиопаспости побережья бассейна Карибского моря и выделены зоны низкого риска. Эта оценка сделана па основе расчетов воли цунами от исторических и возможных сейсмических и гидродинамических очагов. Зонами иизкого риска в Карибском море являются: южное побережье Кубы в районе городов Гуинес и Педро Бетанкурт, а также у побережья г. Флорида; восточное побережья Мексики, часть восточного побережья Никарагуа (в районе г. Блу-филдс), а также побережье Венесуэлы в районе залива Маракайбо. Применительно к о. Гваделупа зонами пониженного риска являются населенные пункты северного побережья острова (Порт Луис, Петит Канал, Морпе Руж, Монплэйсир). Установлено, что сделанный вывод о наличии зоны пониженного риска слабо зависит от степени подробности используемых батиметрических карт.

5. Представлены результаты экспедиции по обследованию следов цунами, вызванного извержением вулкана Суфриер на о. Монтсеррат в ночь 12-13 июля 2003 г. Получены уникальные данные о данном событии па островах Монтсеррат, Гваделупа и Антигуа. Высота волны цунами по измерениям составляет 4 м па о. Монтсеррат и 1 м на о. Гваделупа.

Выполнено численное моделирование цунами 12 июля 2003 г. на о. Монтсеррат в рамках теории мелкой воды и ее дисперсионного обобщения. Результаты моделирования сопоставлены с результатами полевого обследования на близлежащих островах. Показано, что в Дешейс (Гваделупа) и Олд Роад (Антигуа) головная волна одинаково описывается обеими теориями как по времени прихода и периоду, так и по амплитуде. Волновой пакет в рамках нелинейно-дисперсионной теории затухает существенно быстрее из-за дисперсии, чем в рамках теории мелкой воды. На противоположной стороне от места извержения (о. Невис) расчеты амплитудных характеристик волн по обеим моделям различаются между собой. Предсказанные большие значения высоты волны на о. Гваделупа в районе Дешейс подтверждаются сделанными измерениями.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата физико-математических наук, Козелков, Андрей Сергеевич, Нижний Новгород

1. Бсрезин Ю.А. Численные исследования нелинейных волн в разреженной плазме. -Новосибирск: Наука, 1977.

2. Берсзин Ю.А. Моделирование нелинейных волновых процессов. Новосибирск: Наука, 1982.

3. Влодавец В.И. Справочник по вулканологии. М.: Наука, 1984.

4. Го Ч.И. Статистические свойства заплесков цунами на побережье Курильских островов и Японии. Препринт ИМГиГ ДВО РАН. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 1987.41 с.

5. Го Ч.Н., Кайстренко В.М., Пслиновский E.IL, Симонов К.В. Количественная оценка цупамиопасности и схема цунамирайопирования Тихоокеанского побережья СССР // Тихоокеанский ежегодник. Владивосток: ДВО АН СССР, 1988. С. 9 17.

6. Го Ч.Н. О статистическом изучении распределения высот цунами вдоль побережья // Гидродинамика тектоносферы зоны сочленения Тихого океана с Евразией. Т. 7. Цунами и сопутствующие явления. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 1997. С. 73 - 79.

7. Гущенко И.И. Извержения вулканов мира. М.: Наука, 1979.

8. Железняк М.И., Пслиновский Е.Н. Физико математические модели наката цунами на берег // В кн. Накат цунами на берег. Горький: ИПФАН СССР, 1985. С. 8 - 34.

9. Кочсргин И.Е., Пелиновский Е.Н. Трансформация цунами с учетом нелинейных и дисперсионных эффектов от области больших глубин до мелководья // Труды ДВНИГМИ. 1991. Вып. 145. С. 58-67.

10. Куликов Е.А., Медведев П.П., Ланно С.С. Регистрация из космоса цунами 26 декабря 2004 г. в Индийском океане // Доклады Академии Наук. 2005. Т. 401. № 4. С. 537-542.

11. Куркин А.А., Пслиновский E.IL, Чой Б.Х., Ли Д.С. Сравнительная оценка цунамио-пасности япономорского побережья России на основе численного моделирования // Океанология. 2004. Т. 44. № 2. С. 163 172.

12. Лс Блон П., Майсск Л. Волны в океане. М.: Мир, 1981. 4.1. 480 е.; 1982. 4.2. 365 с.

13. Марчук А. Г., Чубаров Л.Б., Шокин Ю.И. Численное моделирование волн цунами. -Новосибирск: Наука, 1983.

14. Мирчнна Н.Р., Пслиновский E.II. Дисперсионное усиление волн цунами // Океанология. 1987. Т. 27. № 1. С. 35 40.

15. Псдлоскн Дж. Геофизическая гидродинамика: Пер. с англ. М.: Мир, 1984. Т.1. 396 е., Т. 2.415 с.

16. Пслиновскнй E.II. Нелинейная динамика волн цунами. Горький: ИПФ АН СССР, 1982.

17. Пслиновскнй Е.Н. Гидродинамика волн цунами. Н. Новгород: ИПФ РАН, 1996. 276 с.

18. Пелиновский Е.Н., Рябов И.А. Функции распределения высот заплесков цунами (по данным международных экспедиций 1992-1998 гг.) // Океанология. 2000. Т. 40. № 5. С.645 652.

19. Пслиновскнй Е.Н., Фридман В.Е., Энгсльбрсхт Ю.К. Нелинейные эволюционные уравнения. Таллин: Валгус, 1984. 154 с.

20. Соловьев СЛ. Защита против цунами // Природа. 1981. № 5.

21. Храмушии В.Н., Шевченко Г.В. Метод детального цупамирайонирования на примере побережья Анивского залива // Океанология. 1994. Т. 34. № 2. С. 218 223.

22. Шокин Ю.И., Чубаров Л.Б., Марчук А.Г., Симонов К.В. Вычислительный эксперимент в проблеме цунами. Новосибирск: Наука. 1988.

23. Agnon Y., Madsen P.A., Schaffcr Н.А. A new approach to high order Boussinesq models // J. Fluid Mech. 1999. V. 399. P. 319 333.

24. Begget J.E. Volcanic tsunamis // In: Encyclopedia of volcanoes (Ed: Sigurdsen, H.). Academic Press. 2000. P. 1005 1013.

25. Buffongc C. Volcano! Books 1-4. Ideal Printers, Montserrat, 1996 1998.

26. Choi B.H., Hong S.J., Pclinovsky E. Simulation of prognostic tsunamis on the Korean coast // Geophysical Research Letters. 2001. V. 28. № 10. P. 2013 2016.

27. Choi B.H., Pclinovsky E., Ryabov I.A., Ilong S.I. Distribution functions of tsunami wave heights//Natural Hazards. 2002. V. 25. № 1. P. 1 -21.

28. Choi B.H., Pclinovsky E., Lcc J.S., Woo S.B. Estimation of tsunami risk zoning on the coasts adjacent to the East Coast from hypothetical earthquake // J. Earthquake Engineering Society of Korea. 2002. V. 6. P. 1 17.

29. Choi B.H., Pclinovsky E., Kim K.O., Lcc J.S. Simulation of the trans-oceanic tsunami propagation due to the 1883 Krakatau volcanic eruption // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2003. V. 3. № 5. P. 321 332.

30. Choi B.H., Pclinovsky E., Hong S.J., Woo S.B. Computation of tsunamis in the East (Japan) Sea using dynamically interfaced nested model // Pure and Applied Geophysics. 2003. V. 160. №8. P. 1383- 1414.

31. Chung J.Y., Go Ch.N., Kaistrenko V.M. Tsunami hazard estimation for eastern Korean Coast // Proc. IUGG/IOC Int. Tsunami Symp., 1993. Wakayama, Japan. P. 409 422.

32. Devill S-C. Sur le tremblement de terre du 18 novembre 1867 aux Antilles // Comptes RendusAcad. Sci. Paris. 1867. V. 65. P. 1110-1114.

33. Druitt H.T.H., Kokelaar B.P. The eruption of Soufriere Hills Volcano, Montserrat, from 1995 to 1999 // Geological Society Memories № 21. Geological Society of London. 2002.

34. ETDB/ATL Expert Tsunami Database for the Atlantics. Version 3.6 of March 15. 2002. Tsunami Laboratory. Novosibirsk. Russia.

35. ETDB/PAC Expert Tsunami Database for the Pacific, Version 4.7 of June 15. 2002. Tsunami Laboratory. ICMMG. Novosibirsk. 2002. http://tsun.sscc.ru/htdbpac.

36. Gobbi M.F., Kirby J.T., Wei G. A fully nonlinear Boussinesq model for surface waves. Extension to 0(kh)4 // J. Fluid Mech. 2000. V. 405. P. 181 -210.

37. Gonzalez, F.I., Kulikov E.A. Tsunami dispersion observed in the deep ocean // Tsunamis in the World (Ed. S.Tinti). Kluwer. Dordrecht, 1993. P. 7 16.

38. 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. № 35. 1997. 96p.

39. Groesen E., Klopman G. Dispersive effects in tsunami generation // Proc. Indonesia Ocean Forum 2005.2005. P. 1 4.

40. Halim A.A., Kshevetskii S.P., Leble S.B. Numerical integration of a coupled Korteweg -de Vries system // Computers and Mathematics with Applications. 2003. V. 45. P. 581 -589.

41. Hammack J.L. A note on tsunamis: their generation and propagation in an ocean of uniform depth // J. Fluid Mech. 1973. V. 60. № 4. P. 769 799.

42. Ileinrich F., Mangcncy A., Guibourg S., Roche R. Simulation of water waves generated by a potential debris avalanche in Montserrat, Lesser Antilles // Geophys. Research Letters. 1998. V. 25. P. 3697-3700.

43. Hcinrich F., Guibourg S., Mangcncy A., Roche R. Numerical modelling of a landslide-generated tsunami following a potential explosion of the Montserrat Volcano // Phys. Chem. Earth. 1999. V. A24. P. 163 168.

44. Heinrich F., Boudon G., Komorowski J.C., Sparks R.S.J., Herd R., Voight B. Numerical simulation of the December 1997 debris avalanche in Montserrat // Geophys. Research Letters. 2001. V. 28. P. 2529 2532.

45. Hooper, D.M. Mattioli, G.S. Kinematic modeling of pyroclastic flows produced by gravitational dome collapse at Soufriere Hills // Natural Hazards. 2001. V. 23. P. 65 86.

46. Imamura F., Imteaz M.A. Long waves in two layer: governing equations and numerical model // Journal of Science of Tsunami Hazards. 1995. V. 13. № 1. P. 3 24.

47. Israeli M., Orszag S. Approximation of radiation boundary conditions // J. Сотр. Phys. 1981. V. 41. №1. P. 115-135.

48. Iwasc II., Imamura F. A new tsunami numerical simulation with Boussinesq-type equations applied for the 1983 Nihonkai-Chubu earthquake tsunami // In: Asian and Pacific Coasts 2003. 2003. P. 1 12.

49. Fujima K., Shigihara Y. Adequate numerical scheme for dispersive wave theory // In: Asian and Pacific Coasts 2005. 2005. P. 395 398.

50. Kharif Ch., Pelinovsky E. Asteroid impact tsunamis // Comptes Rendus Physique. 2005. V. 6. P. 361 -366/

51. Kulikov E.A., Gonzalez F.I. On reconstruction of initial tsunami signal from distant bottom pressure records // Doklady Earth Sciences. 1995. V. 344. P. 814 818.

52. Lander J.F., Whiteside L.S., Lockridgc P.A. A brief history of tsunami in the Caribbean Sea // Science of Tsunami Hazards. 2002. V. 20. № 2. P. 57 94.

53. Le Friant A., Boudon G., Komorowski J-C., Dcplus C. L'ile de la Dominique, a l'origine des avalanches de debris les plus volumineuses de l'arc des Petites Antilles // C.R. Geoscience. 2002. V. 334. P. 235-243.

54. Lc Friant A., Heinrich P., Deplus C., Boudon G. Numerical simulation of the last flank-collapse event of Montagne Pelee, Martinique, Lesser Antilles // Geophysical Research Letters. 2003. V. 30. № 2. P. 1034 (10.1029/2002GL015903).

55. Le Commercial de la Guadeloupe, 1867, November 20. Departemental Archives of Guadeloupe.

56. Madcr C.L. Modeling the 1755 Lisbon tsunami // Science of Tsunami Hazards. 2001. V. 19. P. 93-98.

57. Mader C.L. Modeling the La Palma landslide tsunami // Science of Tsunami Hazards. 2001 V. 19. P. 150- 170.

58. Madsen P.A., Schaffcr H.A., Higher-order Boussinesq-type equations for surface gravity waves: derivation and analysis // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. 1998. V. 356. P. 3123 -3184.

59. Madsen P.A., Bingham H.B., Liu H. A new Boussinesq method for fully nonlinear waves from shallow to deep water // J. Fluid Mech. 2002. V. 462. P. 1 30.

60. Madsen P. A., Bingham H. В., Schaffcr H.A. Boussinesq-type formulations for fully nonlinear and extremely dispersive water waves: derivation and analysis // Proc. R. Soc. Lond. A. 2003. V. 459. P. 1075 1104.

61. Mcrcado A., McCann W. Numerical simulation of the 1918 Puerto Rico tsunami // Natural Hazards. 1998. V. 18. № 1. P. 57 76.

62. Mercado A., Grindlay N., Lynett P., Liu P.L.-F. Investigation of the potential tsunami hazard on the north coast of Puerto Rico due to submarine landslides along the Puerto Rico trench // Puerto Rico State Emergency Management Agency. 2002.245 p.

63. Mirchina N.R., Pelinovsky E.N. Nonlinear and dispersive effects for tsunami waves in the open ocean // Int. J. Tsunami Soc. 1982. V. 2. № 4. P. D1 D9.

64. Mirchina N.R., Pelinovsky E.N. Solitons in the tsunami problem // In: Nonlinear and Turbulent Processes in Physics (Ed. R.Sagdeev). 1984. V. 2. P. 973 978.

65. Mirchina N., Pelinovsky E. Dispersive intensification of tsunami waves // Proceedings Int. Tsunami Conference (Seattle 7-9 August 2001). 2001. P. 789 794.

66. Murty T. Seismic Sea Waves Tsunamis // Bull. Dep. Fisheries. Canada. 1977.

67. Okada Y. Surface deformation due to shear and tensile faults in a half-space // Bull. Seism. Soc. America. 1985. V. 75. P. 1135 1154.

68. O'Loughlin K.F., Lander J.F. Caribbean Tsunamis: A 500-Year History from 1498 -1998 // Advances in Natural and Technological Hazards Research. 2003. V. 20.

69. Pararas-Carayannis G. Evaluation of the threat of mega tsunami generation from postulated massive slope failures of island stratovolcanoes on La Palma, Canary Islands, and on the Island of Hawaii // Science of Tsunami Hazards. 2002. V. 20. P. 251 277.

70. Pattullo P. Fire from the Mountain. The tragedy of Montserrat and the betrayal of its people. London: Constable, 2000.

71. Pielke Jr. R.A., Rubiera J., Landsea C., Fernandez C.M.L., Klein R. Hurricane vulnerability in Latin America and the Caribbean: normalized damage and loss potentials // Natural Hazards Review. 2003. V. 4. № 3. P. 101 113.

72. Pelinovsky E., Mazova R. Exact analytical solutions of nonlinear problems of tsunami wave run-up on slopes with different profiles // Natural Hazards. 1992. V. 6. P. 227 249.

73. Pelinovsky E., Talipova Т., Kharif C. Nonlinear dispersive mechanism of the freak wave formation in shallow water // Physica D. 2000. V. 147. № 1 2. P. 83 - 94.

74. Press W., Tcukolsky S., Vetteling W., Flannery B. Numerical Recipes in Fortran. -Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1992. 965 p.

75. Reid H.F., Taber S. The Virgin Islands Earthquakes of 1867 1868 // Bull. Seismol. Soc. America. 1920. V. 10. P. 9-30.

76. Saffachc P., Marc J-V., Huyghcs-Bclrose V. Les cyclones en Guadeloupe: quatre siecles cataclysmiques. Martinique: IBIS Rouge Editions, 2003.

77. Satakc K. Linear and nonlinear computations of the 1992 Nicaragua earthquake tsunamis // Pure and Applied Geophysics. 1995. V. 144. P. 455-470.

78. Shigihara Y., Fujima K., Homma M., Saito K. Numerical method of linear dispersive wave equation for the practical problem // In: Asian and Pacific Coasts 2005. 2005. P. 403-406.

79. Shuto N. The Nihonkai-Chubu Earthquake Tsunami on the North Akita Coast // Coastal Eng. Japan. 1985. V. 28. P. 255 264.

80. Synolakis C.E. The runup of solitary waves // J. Fluid Mech. 1987. V. 185. P. 523 545.

81. Soloviev S.L., Mazova R.Kh. On influence of sign of leading tsunami wave on runup height on the coast // Science of Tsunami Hazards. 1994. V. 12. P. 25 31.

82. Tadepalli S., Synolakis C.E. The runup of N-waves // Proc. Royal Society. London. 1994. V.A445.P. 99-112.

83. Tadcpalli S., Synolakis C.E. Model for the leading waves of tsunamis // Physical Review Letters. 1996. V. 77. № 10. P. 2141 -2145.

84. Tsuji Y., Yanuma Т., Murata I., Fujiwara C. Tsunami ascending in rivers as an undular bore //Natural Hazards. 1991. V. 4. P. 257-266.

85. UNISYS. Atlantic tropical storm tracking by year. Based on data from the Tropical Predic tion Center, NOAA. http://www.weather.unisys.com/hurricane/atlantic/index.html

86. Wadge G., Jackson P., Bower S.M., Woods A.W., Caldcr E. Computer simulations of pyrolastic flows from dome collapse // Geophysical Research Letters. 1998. V. 25. P. 3677-3680

87. Ward S.N., Day S. Cumbre Vieja Volcano potential collapse and tsunami at La Palma, Canary Islands // Geophys. Research Letters. 2001. V. 28. P. 3397 - 3400.

88. Watts P., Waythomas C. F. Theoretical analysis of tsunami generation by pyroclastic flows // Journal of Geophysical Research. 2003. V. 108. № B12, doi:10.1029/2002JB00 2265.21 p.

89. Wei G., Kirby J.T., Grilli S.T., Subramanya R. A fully nonlinear Boussinesq model for surface waves. Part 1. Highly nonlinear unsteady waves // J. Fluid Mech. 1995. V. 294. P. 71-92.

90. Wei G., Kirby J. Time-Dependent Numerical Code for Extended Boussinesq Equations // Journal of Waterway, Port. Coastal and Ocean Engineering. September/October 1995. 1995. P. 252-261.

91. Wei G., Kirby J.T., Sinha A. Generation of waves in Boussinesq models using a source function method // Coastal Engineering. 1999. V. 36. P. 271 299.

92. Wcisscrt T.P. Tsunami travel time charts for the Caribbean // Science of Tsunami Hazards. 1990. V. 8. №2. P. 67-78.

93. Yalcincr A., Pelinovsky E., Talipova Т., Kurkin A., Kozelkov A., Zaitscv A. Tsunamis in the Black Sea: comparison of the historical, instrumental and numerical data // J. Geophys. Research. 2004. V. 109. № C12, С1202310.1029/2003JC002 113.

94. Yacou A. Les catastrophes naturelles aux Antilles. Paris: Editions Karthala, 1999.

95. Yoon S.B. Propagation of distant tsunamis over slowly varying topography // J. Geophys. Research. 2002. V. 107. № C10.

96. Yoon S.B., Lim C.H., Yu J.G. Development of dispersion-correction finite difference model for the simulation of tsunami propagation // In: Asian and Pacific Coasts 2005. 2005. P. 399-402.

97. Young S.R., Voight В., Sparks R.S.J., Rowley K., Robertson R.E.A., Lynch L.L., Aspinall W.P. Selected papers on Eruption of the Soufriere Hills Volcano Montserrat // Geophysical Research Letters. 1998. V. 25. № 18 & 19.

98. Zahibo N., Pelinovsky E. Evaluation of tsunami risk in the Lesser Antilles //Natural Hazard and Earth Sciences. 2001. V. 3. № 4. P. 221 -231.

99. Работы по теме диссертации

100. Kl. Zahibo N., Pelinovsky E., Yalciner A., Kurkin A., Kozelkov A., Zaitsev A. Modelling the 1867 Virgin Island Tsunami // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2003. V. 3. № 5. P. 367-376.

101. K2. Zahibo N., Pelinovsky E., Yalciner A., Kurkin A., Kozelkov A., Zaitsev A. The 1867 Virgin Island Tsunami: observations and modelling // Oceanologica Acta. 2003. V. 26. P. 609-621.

102. КЗ. Zahibo N., Pelinovsky E., Kurkin A., Kozelkov A. Estimation of far-field tsunami potential for the Caribbean Coast based on numerical simulation // Science of Tsunami Hazards. 2003. V. 21. № 4. P. 202 222.

103. K4. Zahibo N., Pelinovsky E., Yalciner A., Kurkin A., Kozelkov A., Zaitsev A. The 1867 tsunami at the Virgin islands: observations and simulations // Geophysical research abstracts. 2003. V. 5. P. 756.

104. K7. Козелков A.C., Куркин A.A., Зайцев А.И., Заибо II., Ялчииер А. Опасность воли цунами для побережья бассейна Карибского моря // Известия Академии инженерных паук им. A.M. Прохорова. Прикладная математика и механика. 2003. Т. 4. С. 126-149.

105. К9. Козелков А.С., Куркин А.А., Пелпповскип E.II., Заибо II. Монтсерратское цунами 12 июля 2003 г.: наблюдения и моделирование // Сборник тезисов 10 всероссийской научной конференции студентов физиков и молодых ученых. Москва. 2004. Т.2. С. 896 - 897.

106. Kll. Kozelkov A., Kurkin A., Pelinovsky E., Zahibo N. Estimation of far-field tsunami for the coast of Caribbean basin // XXXII Summer School Conference "Advanced Problems in Mechanics". Book of Abstracts. St. Petersburg. Russia. 2004. P. 106 - 107.

107. K12. Pelinovsky E., Kozelkov A., Zahibo N., Dunkly P., Edmonds M., Herd R., Talipova Т., Nikolkina I. Tsunami generated by the volcano eruption on July 12-13, 2003 at Montserrat, Lesser Antilles // Science of Tsunami Hazards. 2004. V. 22. № 1. P. 44 57.

108. K13. Talipova Т., Pelinovsky E., Kozelkov A., Zahibo N., Okal E., Yalciner A., Kharif Ch. The earthquake and tsunami of November 21, 2004 at les Saintes, Guadeloupe, Lesser Antilles // Science of Tsunami Hazards. 2005. V. 23. № 1. P. 25 39.

109. К14. Zahibo N., Pelinovsky E., Okal E., Yalciner A., Kharif C., Talipova Т., Kozelkov A. Field survey of the 2004 tsunami occurred at Guadeloupe, Lesser Antilles // Geophysical Research Abstracts. 2005. V. 7. EGU05-A-00158.

110. K15. Zahibo N., Pelinovsky E., Talipova Т., Kozelkov A., Kurkin A. Analytical and numerical study of nonlinear effects at tsunami modelling // Applied Mathematics and Computation. 2005.

111. K16. Pelinovsky E., Talipova Т., Kurkin A., Kozelkov A., Zahibo N. Nonlinear and dispersion effects in the tsunami wave field // Proc. 22nd Int. Tsunami Symposium (Chania, Crete, Greece, 27-29 June 2005). P. 241 246.

112. K17. Козелков A.C., Куркин A.A., Пелнповскин E.II., Zahibo N. Математическое моделирование волн цунами, вызванных извержениями вулканов // Десятая Нижегородская сессия молодых ученых. Математические науки. Тезисы докладов. Саров. Россия. 2005. С. 29-30.

113. К18. Талипова Т.Г., Куркин А.А., Козелков А.С., Заибо II. Нелинейно-дисперсиоппые эффекты при распространении волн цунами // Известия Академии инженерных наук им. A.M. Прохорова. Юбилейный том. 2005. Т. 14. С. 65 70.