Розподіл цунамі пов'язано, як правило, з областями сильних землетрусів. Воно підпорядковане чіткої географічної закономірності, яка визначається зв'язком сейсмічних районів з областями недавніх і сучасних процесів горотворення.
Відомо, що більшість землетрусів приурочено до тих поясів Землі, в межах яких триває формування гірських систем, особливо молодих, що відносяться до сучасної геологічної епохи. Найбільш чисті землетрусу в областях близького сусідства великих гірських систем з западинами морів і океанів.
На рис. 1 приведена схема складчастих гірських систем і областей концентрації епіцентрів землетрусів. На цій схемі чітко виявляються дві зони земної кулі, найбільш схильні до землетрусів. Одна з них займає широтне положення і включає Апенніни, Альпи, Карпати, Кавказ, Копет-Даг, Тянь-Шань, Памір і Гімалаї. У межах цієї зони цунамі спостерігається на узбережжі Середземного, Адріатичного, Егейського, Чорного і Каспійського морів і північній частині Індійського океану. Інша зона розташована в меридіональному напрямку і проходить вздовж берегів Тихого океану. Останній як би облямований підводними гірськими хребтами, вершини яких піднімаються у вигляді островів (Алеутські, Курильські, Японські острови і інші). Хвилі цунамі утворюються тут в результаті розривів між піднімаються гірськими хребтами і опускаються паралельно хребтах глибоководними западинами, що відділяють ланцюга островів від малорухомої області дна Тихого океану.
Безпосередньою причиною виникнення хвиль цунамі найчастіше є відбуваються при землетрусах зміни в рельєфі океанічного дна, що призводять до утворення великих скидів, провалів і т.п.
Ще більші порушення рельєфу дна мають місце при землетрусах в Тихому океані. Так, при підводному землетрусі в затоці Сагами (Японія) при раптовому піднятті ділянки океанічного дна була витіснена близько 22,5 куб. км води, яка і обрушилася на берег у вигляді хвиль цунамі.
На рис. 2а зображений механізм виникнення цунамі в результаті землетрусу. У момент різкого занурення ділянки дна океану і виникнення на дні моря западини пода спрямовується до се центру, переповнює западину і утворює величезну опуклість на поверхні. При різкому піднятті ділянки дна океану з'ясовуються значні маси води. На поверхні океану при цьому виникають хвилі цунамі, швидко розходяться в різні боки. Зазвичай вони утворюють серію з 3-9 хвиль, відстань між гребенями яких становить 100-300 км, а висота при наближенні хвиль до берега досягає 30 м і більше.
Третьою причиною виникнення цунамі є падіння в море величезних уламків скель, викликане руйнуванням скельних порід грунтовими водами. Висота таких хвиль залежить від маси впав в море матеріалу і від висоти його падіння. Так, в 1930 році на острові Мадейра з висоти 200 м зірвалася брила, що послужило причиною виникнення одиночної хвилі висотою 15 м.
Тихоокеанське узбережжя в межах Перу і Чилі схильне частим землетрусам. Зміни, що відбуваються в рельєфі дна прибережної частини Тихого океану, призводять до утворення великих цунамі. Найбільшої висоти (27 м) хвилі цунамі досягли в районі Кальяо під час землетрусу в Лімі в 1746 році.
Якщо зазвичай зниження рівня моря, що передує настанню хвиль цунамі на берег, триває від 5 до 35 хвилин, то при землетрусі в Піско (Перу) відступили води моря повернулися лише через три години, а у Санта - навіть через добу.
Нерідко наступ і відступ хвиль цунамі відбуваються тут кілька разів поспіль. Так, в Ікіке (Перу) 9. травня 1877 року перша хвиля обрушилася на узбережжі через півгодини після основного поштовху землетрусу, а потім протягом чотирьох годин хвилі наступали ще п'ять разів. Під час цього землетрусу, епіцентр якого був розташований в 90 км від перуанського берега, хвилі цунамі досягли берегів Нової Зеландії і Японії.
Руйнування, вироблені хвилями цунамі 1960, в місті Пуерто-Монте
21 травня 1960 року новий землетрус сколихнув чилійське узбережжі в районі мису Консепсьйон, а потім протягом 10 днів стрясало всю південну частину країни протягом 1500 км. За цей час загинуло близько тисячі чоловік і близько 350000 чоловік залишилося без даху над головою. У містах Консепсьон, Пуерто-Монте, Темуко і на острові Чилое 65000 будинків було повністю зруйновано, а 80000 серйозно пошкоджено. Найбільш сильним був поштовх 22 травня, коли максимальна амплітуда коливання грунту в Москві складає 1500 мікрон. Це в три рази більше амплітуди коливання, викликаних ашхабадський землетрусом 1948 року народження, епіцентр якого був розташований в шість разів ближче до Москви.
Катастрофічні струсу 22 травня породили хвилі цунамі, які поширювалися по Тихому океану і за його межі зі швидкістю 650-700 км / год. На чилійському узбережжі були зруйновані рибальські селища і портові споруди; сотні людей були понесені хвилями. На острові Чилое хвилі зруйнували чотири п'ятих всіх будівель.
Наслідки цунамі 1960 р, на Гавайських островах
Гігантський вал не тільки спустошив тихоокеанське узбережжя аж до Каліфорнії, але і перетнув Тихий океан, обрушившись на Гаваї і Філіппіни, узбережжі Австралії і Нової Зеландії, Курильські острови і Камчатку. На Гаваях, в місті Хіло, під час цунамі загинули десятки людей, багато жителів пропали без вісті і отримали каліцтва.
Наслідки цунамі 1960 року біля берегів Японії
На Японських островах було затоплено 36000 будинків, перекинуто 900 судів і рибальських човнів. На острові Окінава загинуло і пропало безвісти 180 осіб, в селищі Момоісі загинуло 150 жителів. Ніколи ще не відзначалося, щоб хвилі цунамі, подолавши таку величезну відстань, зберегли свою руйнівну силу.
Близько 6 години ранку 24 травня хвилі цунамі, пройшовши шлях в 16000 км, досягли Курильських островів і берегів Камчатки. Хвиля п'ятиметрової висоти кинулася на берег. Однак заходи по евакуації населення були прийняті своєчасно і людських жертв не було. На острові Парамушир, де вали мали найбільшу висоту, незначно постраждали причали місцевого риболовецького колгоспу.
Цунамі зазвичай супроводжують найбільш сильні, катастрофічні землетруси, що відбуваються на Японських островах в середньому через кожні сім років. В якості іншої причини, що викликає утворення цунамі біля берегів Японії, можна назвати вулканічні виверження. Відомо, наприклад, що в результаті вулканічного вибуху на одному з японських островів в 1792 році в море були викинуті гірські породи об'ємом близько 1 куб. км. Морська хвиля заввишки близько 9 м, що утворилася в результаті падіння в море продуктів виверження, знесла декілька прибережних сіл і принесла загибель більш ніж 15000 жителів.
Особливою силою відрізнялося цунамі під час землетрусу 1854 року, зруйнував найбільші міста країни - Токіо і Кіото. Спочатку на берег наступила хвиля дев'ятиметровий висоти. Однак незабаром вона відійшов, випивши прибережжя на великій відстані. Протягом наступних 4-5 годин на берег обрушилося ще п'ять або шість великих хвиль. А через 12,5 години хвилі цунамі, рухаючись зі швидкістю понад 600 км / год, досягли узбережжя Північної Америки в районі Сан-Франциско.
У період відомого катастрофічного землетрусу 1923 року, цілком зруйнував японську столицю, хвилі цунамі зробили спустошення на узбережжі, хоча і не досягли особливо великих розмірів, по крайней мере в Токійській бухті. У південних районах країни наслідки цунамі були ще більш значні: кілька селищ в цій частині узбережжя було без остачі змито, а лежить в 12 км, на південь від Йокогами військово-морська база Японії Іокосука виявилася зруйнованою. Сильно постраждав від морських хвиль і місто Камакура, розташований на березі затоки Сагами.
Цунамі схильні також береги Камчатки і Курильських островів. Початкові відомості про катастрофічні хвилях у цих місцях ставляться до 1737 році. Відомий вітчизняний мандрівник - географ С. П. Крашенинников писав: «. почалося трясіння і тривало хвилями близько чверті години так сильно, що багато камчадальскіе юрти обвалилися і балагани потрапляли. Тим часом учинився, на море жахливий шум і хвилювання, і раптом взлілось на берег води в вишину сажнів на три, яка, ні мало ні, стояв, забігла в морс і пішла від берегів на знатне відстань. Потім вдруге земля Сколихнулася, води прибуло проти колишнього, але під час відпливу настільки далеко вона забігла, що моря неможливо бачити було. В цей же час на дні моря в протоці між першим і другим Курильськими островами з'явилися скелясті гори, які до того ніколи не було видно, хоча землетрусу і повені відбувалися і раніше.
Через чверть години після всього цього пішли поштовхи жахливого, ні з чим не можна порівняти за своєю силою землетрусу, а потім на берег ринула хвиля заввишки сажнів в тридцять, яка як і раніше швидко втекла назад. Скоро вода ввійшла в свої береги, коливаючись через довгі проміжки часу, іноді покриваючи берега, іноді тікаючи в море ».
Під час цього землетрусу валилися масивні скелі, набігла хвиля викидала на берег брили каменю вагою в кілька пудів. Землетрус супроводжувалося різноманітними оптичними явищами в атмосфері. Зокрема, абат Прево, інший мандрівник, який спостерігав це землетрус, писав, що на морі можна було бачити вогненні «метеори», розпорошені на великому просторі.
С. П. Крашенинников помітив всі найважливіші риси цунамі: землетрус, попереднє повені зниження рівня океану і, нарешті, наступ величезних руйнівних хвиль.
Сильні цунамі відзначалися на узбережжі Камчатки і Курильських островів в 1927, 1939 і 1940 роках.
З району епіцентру землетрусу в районі острова Унімак (Алеутські острови) хвилі рухалися зі швидкістю 749 км / год. Відстань між гребенями хвиль сягала приблизно 150 км Відомий американський океанолог, який був свідком цього стихійного лиха, Ф. Шепард відзначав поступове наростання висоти хвиль, обрушуються на берег з інтервалом в 20 хвилин. Відлік по мареографа [1] послідовно становили 4, 5, 2 і 6, 8 м вище рівня припливу.
Збиток, нанесений раптовим настанням хвиль, був дуже великий. Значна частина міста Хіло на острові Гаваї була зруйнована. Частина будинків обрушилася, інші були перенесені водою на відстань більше 30 м. Вулиці і набережні були захаращені уламками, перегороджені барикадами з понівечених автомобілів; там і сям височіли занедбані хвилями потворні остови невеликих суден. Мости і залізні дороги були зруйновані. На прибережній рівнині серед зім'ятої, вирваною з корінням рослинності були розкидані численні брили коралів, виднілися трупи людей і тварин. Катастрофа забрала 150 людських життів і завдала збиток в 25 млн. Доларів. На цей раз хвилі цінами досягли берегів Північної і Південної Америки, найбільша ж хвиля була відзначена поблизу епіцентру - в західній частині Алеутських островів. Був зруйнований маяк худобі-кап, що стояв на висоті 13,7 м над рівнем моря, а також була знесена радіощогла.
Катер, викинутий на берег, під час цунамі в 1946 року на Гавайських островах
Мал. 1. Області появи цунамі у узбереж морів і океанів (1) і розподіл епіцентрів найбільших землетрусів (2)
Мал. 2. Схема виникнення хвиль цунамі при зсуві ділянки морського дна (а) і при підводному виверженні (б)
1. Бабков А. Кошечкин Б. Цунамі. - Ленінград: 1964
2. Мурті Т. Сейсмічні морські хвилі цінами. - Ленінград: 1981
3. Понявін І. Д. Хвилі цінами. - Ленінград: 1965
4. Проблема цунамі. Збірник статей. - М. 1 968
5. Соловйов С. Л. Го Ч. Н. Каталог цунамі на східному узбережжі Тихого океану. - М. 1975
6. Соловйов С. Л. Го Ч. Н. Каталог цунамі на західному узбережжі Тихого океану. - М. 1 974
[1] мареографа - прилад, що записує коливання рівня моря