Πως δημιουργείται ένα τσουνάμι

Τσουνάμι είναι ιαπωνική λέξη που σημαίνει το κύμα στο λιμάνι. Δεν είναι όμως ένα απλό παλιρροϊκό κύμα αλλά μια σειρά τεράστιων, γιγαντιαίων κυμάτων που προκαλείται από πολλές αιτίες. Από έναν υποθαλάσσιο σεισμό, από μια ηφαιστειακή έκρηξη, από μια γεωλίσθηση του πυθμένα των ωκεανών, από μια πυρηνική έκρηξη ή δοκιμές, ακόμα και σε μια σύγκρουση μετεωριτών η αστεροειδών με τη Γη.

Όταν λοιπόν, ο υποθαλάσσιος πυθμένας των ωκεανών παίρνει κλίση ή μετατοπίζεται ή ανυψώνεται ή κατακρημνίζεται κατά τη διάρκεια ενός σεισμού, ο φλοιός της Γης παραμορφώνεται στην περιοχή του κέντρου του σεισμού και αρχίζουν να δημιουργούνται μικρά αθώα κύματα σαν μικρές διαταραχές. Λίγο αργότερα αρχίζουν να κινούνται σαν τα κυκλικά κύματα, ακτινικά προς κάθε κατεύθυνση με ταχύτητα που ξεπερνά κι αυτή του ήχου, ακόμα και 800 km/h.

Για να γίνει όμως τσουνάμι θα πρέπει ο υποθαλάσσιος σεισμός να είναι τουλάχιστον 6,5 Ρίχτερ και σε βάθος μικρότερο των 50 χιλιομέτρων.

Συνήθως, ένα τσουνάμι μπορεί να έχει μήκος κύματος 100 έως 200 km (η απόσταση δύο διαδοχικών κορυφών του), ενώ το ύψος του κύματος που προχωράει στον ωκεανό μόλις μισό μέτρο, φαίνεται δηλαδή στην αρχή σαν ένα αθώο κύμα. Όμως, γιγαντώνεται πολύ γρήγορα. Όταν λοιπόν το κύμα φθάνει στην ακτή, το ύψος του μπορεί να φτάσει και τα 40 μέτρα πάνω από την κανονική στάθμη της θάλασσας.

Λόγω λοιπόν του μικρού ύψους του κύματος τα πλοία που βρίσκονται μακριά απ' τις ακτές όχι μόνο δεν κινδυνεύουν αλλ' ούτε καν αντιλαμβάνονται την ύπαρξη αυτών των κυμάτων.

Ενώ λοιπόν στον ωκεανό δεν διακρίνεται στις ακτές εμφανίζεται σαν ένα τεράστιο κύμα. Από το γεγονός αυτό πήρε και το όνομα tsunami. (τσου σημαίνει λιμάνι και νάμι σημαίνει κύμα στα Ιαπωνικά. Δηλαδή το κύμα του λιμανιού). Το όνομα υιοθετήθηκε το 1963 από διεθνές επιστημονικό συνέδριο προς τιμήν των Ιαπώνων που υποφέρουν αρκετά απ' το φαινόμενο.

Στο παρελθόν υπήρχαν πολλές παρανοήσεις για τα κύματα αυτά. Πίστευαν ότι είναι απλά παλιρροϊκά, που οφείλονται στην ανομοιόμορφη βαρυτική έλξη του ήλιου και της Σελήνης πάνω στη Γη. Τα τσουνάμι όμως δεν έχουν καμιά σχέση μ' αυτά.

Δεν έχουν σχέση και με τα κύματα που δημιουργούν οι άνεμοι στην επιφάνεια των θαλασσών. Ως γνωστόν αυτά έχουν μήκος κύματος περίπου 150 μέτρα και περίοδο περίπου 10 δευτερόλεπτα, σε αντίθεση με τα τσουνάμι που έχουν περίοδο τής τάξεως της μιας ώρας.

Τα τσουνάμι μπορούν να θεωρηθούν κύματα ρηχών νερών. Γιατί ο λόγος τού βάθους του νερού προς το μήκος κύματος είναι πολύ μικρό (3/2.000.000 και 6/1.000.000).

Σε κάθε διαδοχική κυματική ταλάντωση, η πραγματική κίνηση του νερού στην επιφάνεια ακολουθεί κατακόρυφη τροχιά με διάμετρο ίση με το ύψος του κύματος, διαγράφοντας πλήρη κύκλο κατά τη διάρκεια μιας περιόδου του κύματος.

Επίσης, δεν είναι σεισμικά κύματα, γιατί τα τσουνάμι μπορούν να προκληθούν και από άλλες αιτίες όπως είδαμε πιο πάνω.


Στοιχεία του τσουνάμι

Όταν ένα τέτοιο κύμα χτυπήσει την ακτή δημιουργεί διάφορα κύματα με τα βαθύτερα σημεία του να είναι χαμηλότερα από την κανονική στάθμη θάλασσας. Κάθε ακόλουθο κύμα είναι υψηλότερο από το προηγούμενο. Η περίοδος μεταξύ των κυμάτων που φτάνουν είναι 10 έως 30 λεπτά. Συνήθως είναι αρκετός χρόνος για να ξεφύγουν σε ασφαλή υψώματα μετά από το πρώτο κύμα.

Η ταχύτητα αυτών των γιγαντιαίων κυμάτων είναι τόσο μεγαλύτερη, όσο μεγαλύτερο είναι και το βάθος της θάλασσας και υπολογίζεται από την σχέση v=(g*h)^1/2 ,όπου g η ένταση της βαρύτητας καί h το βάθος του νερού.

Γι’ αυτό στον ανοιχτό ωκεανό τρέχουν με ταχύτητα που φθάνει και τα 1.000 χιλιόμετρα την ώρα, δηλαδή προσεγγίζει την ταχύτητα του ήχου. Αλλά, όταν το τσουνάμι πλησιάζει την ακτή ελαττώνεται η ταχύτητά του γιατί μειώνεται το βάθος της θάλασσας, όμως ταυτόχρονα αποκτά ολοένα μεγαλύτερο ύψος. Ενώ στον ανοιχτό ωκεανό το ύψος αυτό δεν ξεπερνά τα 5-6 μέτρα , στην ακτή μπορεί να φθάσει τα 30 ή και τα 40 μέτρα. Εκεί οφείλεται και η μεγάλη καταστρεπτικότητα τους.

Επίσης, η ενέργεια είναι ανάλογη του μεγέθους του σεισμού ενώ κατά τη διάδοση του κύματος έχουμε μηδαμινές απώλειες.

Τα τσουνάμι ανακλώνται και διαθλώνται από το ανάγλυφο του παράκτιου βυθού και τις παράκτιες γεωμορφές, σαν όλα τα κύματα. Αν η άφιξη ενός τέτοιου κύματος αντιστοιχεί σε μια κοιλία τότε το νερό υποχωρεί και αποκαλύπτεται ο βυθός.

Μια τέτοια περίπτωση είχαμε και την 1η Νοεμβρίου του 1755 στη Λισαβώνα. Τότε μαζεύτηκαν στο λιμάνι πολλοί άνθρωποι για να δουν το φαινόμενο και να περπατήσουν πάνω στο βυθό που είχε αποκαλυφθεί. Σε λίγα λεπτά όμως τους σκέπασε το τσουνάμι και πνίγηκαν. Αναφέρθηκαν 10.000 - 60.000 νεκροί.

Όταν το τσουνάμι πλησιάσει τις ακτές η τριβή του, με τον όλο και πιο αβαθή βυθό, προκαλεί μείωση της ταχύτητας του. Η περίοδος όμως του κύματος παραμένει σταθερή και άρα το μήκος κύματος μειώνεται, ενώ αυξάνει το πλάτος (το ύψος) του κύματος. Γι' αυτό και κοντά στις παράκτιες στεριές το νερό σηκώνεται ακόμα και σε ύψος 35 μέτρων μέσα σε 10-15 λεπτά. Τα νερά της ηπειρωτικής κρηπίδας αρχίζουν να ταλαντώνονται και μεταξύ 3 έως 5 τέτοιων μεγάλων ταλαντώσεων δημιουργούνται οι περισσότερες καταστροφές. Οι ταλαντώσεις σταματούν μετά από μερικές μέρες.

Τα τσουνάμι έχουν μια απίστευτη ενέργεια λόγω του μεγάλου όγκου του νερού που μεταφέρουν. Μπορούν να σκοτώσουν χιλιάδες ανθρώπους στις ακτές και να καταστρέψουν ότι βρουν στο πέρασμα τους.

Τεράστιοι τέτοιοι "πύργοι" μανιασμένου νερού έχουν επανειλημμένα χτυπήσει κατοικημένες ακτές με τέτοια μανία, που έχουν καταστραφεί ολόκληρες πόλεις.

Σε μια τέτοια περίπτωση, το 1896, εξαφανίστηκαν 20.000 άνθρωποι στην πόλη Sanriku της Ιαπωνίας. Το τσουνάμι ανάγκασε τα κύματα να σηκωθούν τόσο ψηλά, ακόμα και σε ύψος 40 μέτρων.

Σημειωτέον ότι οι περισσότεροι θάνατοι κατά τη διάρκεια ενός καταστρεπτικού τσουνάμι οφείλονται στους πνιγμούς. Επίσης, υπάρχει κίνδυνος για πλημμύρες, μολυσμένες παροχές νερού, και καταστροφές στις παροχές αερίου και ηλεκτρισμού.


Ακολουθεί ένα βίντεο που εξηγεί (στα αγγλικά) τον τρόπο δημιουργίας των τσουνάμι



Πηγή: physics4u.gr,