ОЦЕНКА ОПАСНОСТИ ЦУНАМИ В КАСПИЙСКОМ МОРЕ

Е. А. Куликов; А. Ю. Медведева; И. В. Файн

doi:10.29006/1564-2291.JOR-2019.47(5).6

Е. А. Куликов Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
А. Ю. Медведева Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
И. В. Файн Институт океанских наук, Сидни

DOI: 10.29006/1564-2291.JOR-2019.47(5).6

Ключевые слова: Каспийское море, цунами, численная модель, накат волны, землетрясение, сейсмичность, цунамиопасность, TUNAMI

Аннотация

В статье представлена оценка опасности цунами для побережья Каспийского моря, в частности для Апшеронского п-ова. В связи с высокой социально-экономической нагрузкой на побережье этого региона для объектов электроэнергетики и нефтедобычи необходимо учитывать риски даже для таких исключительно редких природных явлений, как цунами. Землетрясение с M = 8±0.2 может произойти во всем регионе Каспийского моря, включая сушу, один раз в 216 лет, тогда как для акватории период повторяемости подобного события составляет 1620 лет. В статье представлены результаты оценки опасности цунами на основе детерминистского подхода для Апшеронского п-ова. Этот подход к оценке цунамиопасности произвольного участка побережья состоит в выборе сильнейших наблюденных (или гипотетических) событий цунами из ближней окрестности участка и из дальней зоны, последующей оценке параметров для модельных источников и, наконец, численного моделирования процессов генерации и распространения цунами от этих источников. Было получено, что при распространении волн цунами с севера на побережье Апшеронского п-ова их высота может достигать для отдельных участков 3‒4 м с дальностью затопления 500‒1500 м.

Литература

Всеобщая батиметрическая карта Мирового океана // https://www.gebco.net/ (дата обращения 01.04.2018).

Гатинский Ю.Г., Прохорова Т.В., Рундквист Д.В., Соловьёв А.А. Современные тектонические движения и землетрясения в северной части Каспийского горнопромышленного региона // Электронное научное издание Альманах Пространство и Время. 2018. Т. 16. № 1–2. С. 13. DOI:10.24411/2227-9490-2018-11071.

Глобальная база данных тензорных моментов // https://www.globalcmt.org/ (дата обращения 01.05.2018)

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. № 4. С. 509‒518.

Доценко С.Ф., Кузин И.П., Левин Б.В., Соловьева О.Н. Цунами в Каспийском море: численное моделирование распространения из зон сейсмической генерации // Морск. Гидрофиз. журн. 2001. № 6. С. 3–13.

Доценко С.Ф., Кузин И.П., Левин Б.В., Соловьева О.Н. Возможные проявления цунами от сейсмических источников в Каспийском море // Физика Земли. 2003. № 4. С. 49‒55. Куликов Е.А., Кузин И.П., Яковенко О.И. Цунами в центральной части Каспийского моря // Океанология. 2014а. Т. 54. № 4. С. 473‒473.

Куликов Е.А., Файн И.В., Яковенко О.И. Численное моделирование рассеяния длинных поверхностных волн на примере Японского цунами 2011 г. // Известия РАН. Cер. Физика атмосферы и океана. 2014б. Т. 50, № 5. C. 567‒577.

Лобковский Л.И., Рабинович А.Б., Куликов Е.А., Иващенко А.И., Файн И.В., Томсон Р.Е., Ивельская Т.Н., Богданов Г.С. Курильские землетрясения и цунами 15 ноября 2006 г. и 13 января 2007 г. (наблюдения, анализ и численное моделирование) // Океанология. 2009. Т. 4. № 2. С. 181‒197.

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства // https://earthdata.nasa.gov/ (дата обращения 01.04.2018).

Никонов А.А. Бывают ли цунами в Каспийском море? // Природа. 1996. № 1. С. 72–73.

НП–064–17. Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии «Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения на объекты использования атомной энергии» (НП-064-17). М.: 2017. 65 с.

Пелиновский Е.Н. Предварительные оценки цунамиопасности Каспийского моря. Препринт № 480. Н. Новгород: ИПФ РАН, 1999. 24 с.

Смирнова М.Н., Бражник В.А., Керимов И.А. Использование буровых и геофизических материалов при решении задач сейсмического районирования // ГНТП России «Глобальные изменения природной среды и климата». Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. 1993. № 1. С. 139–142.

Соловьева О.Н., Доценко С.Ф., Кузин И.П., Яковенко О.И., Харламов А.А. Цунами в Каспийском море: Препринт № 1. М.: ИО РАН, 2004. 51 с.

Стогний Г.А., Стогний В.В. Сейсмичность Большого Кавказа с позиции блоковой делимости земной коры // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2017. №. 2. С. 86‒95.

Уломов В.И. Трехмерная модель динамики литосферы, структуры сейсмичности и изменений уровня Каспийского моря // Физика Земли. 2003. № 5. С. 5–17.

Уломов В.И. Выявление потенциальных очагов и долгосрочный прогноз сильных землетрясений на Северном Кавказе // Изменение окружающей среды и климата. Природные и связанные с ними техногенные катастрофы. 2008. Т. 1. С. 127‒146.

Уломов В.И., Полякова Т.П., Медведева Н.С. Динамика сейсмичности бассейна Каспийского моря // Физика Земли. 1999. № 12. С. 76–82.

Файн И.В., Куликов Е.А. Расчет смещений поверхности океана в очаге цунами, вызываемых мгновенной вертикальной подвижкой дна при подводном землетрясении // Вычислительные технологии. 2011. Т. 16. №. 2. С. 111‒118.

Dotsenko S.F., Kuzin I.P., Levin B.V., Solovieva O.N. Tsunamis in the Caspian Sea: historical events, regional seismicity and numerical modeling // Proc. Int. Workshop “Local Tsunami Warning and Mitigation, Russia. 2002. P. 23‒31.

Fine I.V., Thomson R.E., Lupton L.M., Mundschutz S. Numerical modelling of an Alaska 1964- type tsunami at the Canadian Coast Guard Base in Victoria, British Columbia // Can. Tech. Rep. Hydrogr. Ocean Sci. 2018. No. 323. P. 28.

Imamura F. Review of tsunami simulation with a finite difference method // Long_Wave Runup Models. Eds. H. Yeh et al. NY.: World Scientific, River Edge, 1995. P. 43–87.

Jackson J., Priestley K., Allen M., Berberian M. Active tectonics of the south Caspian basin // Geophys. J. Int. 2002. Vol. 148. No. 2. P. 214‒245.

Kadirov F.A., Gadirov A.H. A gravity model of the deep structure of South Caspian basin along submeridional profile Alborz-Absheron Sill // Global Planet. Change. 2014. Vol. 114. P. 66‒74.

Okada Y. Surface deformation due to shear and tensile faults in a half-space // Bull. Seism. Soc. America. 1985. Vol. 75. No. 4. P. 1135‒1154.

Periáñez R., Cortés C. A modelling study on tsunami propagation in the Caspian Sea // Pure Appl. Geophys. 2018. https://doi.org/10.1007/s00024-018-2057-9.

Salaree A., Okal E.A. Field survey and modelling of the Caspian Sea tsunami of 1990 June 20 // Geophys. J. Int. 2015. Vol. 201. No. 2. P. 621–639.

Slavina L.B., Kuchay M.S., Likhodeev D.V., Abdullaeva R.R. Estimation of stress/strain state of tectonic structures using V P/V S Ratios: A case study of seismically active zones of the Greater Caucasus, Kura Depression, Transcaucasia, and the Western Caspian Region // Seismic Instruments. 2018. Vol. 54. No. 1. P. 78–100.

Titov V.V., Gonzalez F.I. Implementation and testing of the method of splitting tsunami (MOST) model // US Department of Commerce, National Oceanic and Atmospheric Administration, Environmental Research Laboratories, Pacific Marine Environmental Laboratory. 1997. P. 1–11.

Wells D.L., Coppersmith K.J. New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement // Bull. Seism. Soc. America. 1994. Vol. 84. No. 4. P. 974‒1002.

USGS. Программа рисков землетрясений // https://earthquake.usgs.gov/ (дата обращения 15.04.2018).

Yalciner A.C., Pelinovsky E., Zaytsev A., Kurkin A., Ozer C., Karaku H. Nami Dance Manual // Middle East Technical University. Civil Engineering Department. Ocean Engineering Research Center. Ankara: 2006. http://namidance.ce.metu.edu.tr/pdf/NAMIDANCEversion-5-9-manual.pdf.