سونامی

بعد از زلزله‌ی ۹ ریشتری ژاپن، کشورهای حاشیه‌ی اقیانوس آرام منتظر سونامی بودند. در استان‌های شمالی ژاپن، آماده‌باش فوری اعلام شد و رسانه‌های عمومی از مردم خواستند تا خانه‌های خود را تخلیه کنند. سازمان هوا‌شناسی ژاپن خبر از یک «سونامی عظیم» می‌داد با امواجی بلند‌تر از ۳ متر. حدود یک ساعت بعد ۴۷۰ کیلومتر مربع از خاک ژاپن با سیلاب پوشیده شد و ارتفاع امواج در بعضی مناطق تا ۱۴متر هم گزارش شده بود.

سونامی چیست؟

سونامی (به زبان ژاپنی به معنی موج ساحلی و در زبان فارسی غرباله) با جابه‌جا شدن صفحه‌های کف دریا به وجود می‌آید. معمولاً زلزله‌های تکتونیک باعث تغییر شکل پوسته‌ی زمین می‌شوند و با وقوع این نوع زلزله در دریا، سطح آب از حالت تعادل خارج شده، آب از ساحل عقب نشینی کرده و در محل گسل، ناحیه‌ای عمیق‌تر از قبل تشکیل می‌دهد. وقتی پوسته‌ی زمین تحت تاثیر رانش به حالت اولیه‌ی خود برمی گردد، انرژی پتانسیل آزاد شده را به آب منتقل می‌کند که موجب ایجاد موج‌های سونامی می‌شود.

موج‌های سونامی در قسمت‌های عمیق دریا دامنه کوتاه و طول موج بلند دارند. طول موج امواجی که توسط باد ایجاد می‌شوند در حدود ۳۰ تا ۴۰ متر است در حالی که امواج سونامی طول موجی در مقیاس صد کیلومتر دارند. دامنه‌ی کوتاه این امواج (تقریبا سه متر) باعث می‌شود که به سختی از امواج عادی دریا قابل تشخیص باشند. با نزدیک شدن به ساحل و کم شدن عمق آب، دامنه‌ی امواج زیاد می‌شود.

در سال ۱۹۶۰ میلادی زلزله‌ای در نزدیکی کشور شیلی اتفاق افتاد و سونامی‌ای در پی داشت که ۱۵ ساعت بعد به سواحل هاوایی و ۲۲ ساعت بعد به ژاپن رسید. می‌توانید سرعت متوسط امواج سونامی در آب را تخمین بزنید؟

سرعت امواج سونامی به طول موج و عمق آب بستگی دارد و در قسمت‌های کم عمق دریا طول موج و سرعت امواج کاهش پیدا می‌کند و در نتیجه دامنه‌ی امواج زیاد می‌شود. مقادیر نظری برای سرعت و طول موج در عمق‌های مختلف در جدول زیر آمده است.

عمق (متر) سرعت (کیلومتر بر ساعت) طول موج (کیلومتر)
۷۰۰۰ ۹۴۳ ۲۸۲
۴۰۰۰ ۷۱۳ ۲۱۳
۲۰۰۰ ۵۰۴ ۱۵۱
۲۰۰ ۱۵۹ ۴۸
۵۰ ۷۹ ۲۳
۱۰ ۳۶ ۱۰.۶

 

انتقال انرژی امواج باعث خرابی ساختمان‌های ساحلی می‌شود. با توجه به سرعت امواج سونامی، آیا می‌توانید انرژی یک موج به ارتفاع ۱۴ متر را تخمین بزنید؟ (برای مقایسه، انرژی حاصل از انفجار یک کیلوگرم ماده‌ی منفجره‌ی تی ان تی، ۴ مگاژول است)

ارتفاع امواج سونامی ژاپن: رنگ‌ها نشانگر ارتفاع موج هستند.