Tsunami

O tsunami atingiu a costa da Tailândia perto de Ao Nang em 26 de dezembro de 2004

Litoral inundado em Sendai após o terremoto Tōhoku em 2011

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Animação 3D tsunami

Um (ou raramente um) tsunami ( japonês 津 波, literalmente 'onda do porto'), anteriormente conhecido em alemão como onda de terremoto , é uma sequência de ondas de água particularmente longas que podem se espalhar por distâncias muito grandes e, como tal, resultar em um deslocamento da água ou do mar representa uma repressão.

Ao penetrar em áreas de águas rasas, o mar é comprimido e se acumula em várias ondas altas nas costas . Estes carregam a água com grande força ao longo da costa e geralmente causam grandes danos. Durante o retiro subsequente, o material carregado na terra inundada, muitas vezes também pessoas e animais, é em grande parte arrastado para o oceano.

Os tsunamis ocorrem como resultado do deslocamento repentino da água, por ex. B. quando partes do fundo do oceano são levantadas ou abaixadas em um terremoto submarino ou quando grandes massas de terra e rocha deslizam para a água, bem como devido a ventos violentos ( → Meteotsunami ), mas também devido a explosões causadas artificialmente ou, extremamente raramente, devido ao impacto de um corpo celeste .

Os tsunamis ocorrem não apenas em alto mar, mesmo em lagos interiores chamados para a formação de tsunamis interiores .

etimologia

O termo tsunami (em japonês para: onda do porto) foi cunhado por pescadores japoneses que voltaram da pesca e encontraram tudo devastado no porto, embora não tivessem visto ou sentido uma onda em alto mar. É por isso que chamaram as ondas misteriosas de Tsu-nami, que significa "onda no porto".

Uma série de tsunamis devastadores entre 1945 e 1965 tornou esse fenômeno natural conhecido mundialmente e serviu de base para trabalhos científicos, a partir dos quais prevaleceu o termo japonês internacionalismo . Especialmente depois do severo terremoto no Oceano Índico em 2004 , que desencadeou um tsunami extremamente destrutivo, a palavra estava na boca de todos.

Descrição inicial

A primeira descrição científica conhecida deste evento natural com uma análise de causa exata vem do geocientista austríaco Ferdinand von Hochstetter , que identificou corretamente o terremoto no Peru em 13 de agosto de 1868 com as ondas do tsunami em 15 de agosto de 1868 em várias publicações do Imperial Academia de Ciências em 1868 e 1869 na costa leste da Nova Zelândia e Austrália em um contexto causal. A partir de registros atrasados ​​de estações de observação, ele calculou a velocidade das ondas em 325 a 464 milhas náuticas por hora e também descobriu que as ondas gigantes afetam as massas de água em grandes profundidades.

Emergência

Formação e reprodução de um tsunami

Cerca de 90% dos tsunamis são desencadeados por fortes terremotos abaixo do fundo do oceano (os chamados maremotos ); o resto surge como resultado de erupções vulcânicas , deslizamentos de terra submarinos e, em casos muito raros, impactos de meteoritos . Além disso, z. B. descreveu " Meteotsunamis " desencadeado por fortes ventos em uma tempestade .

Os tsunamis ocorrem com mais frequência no Pacífico com cerca de 80% : Na borda do Pacífico, na zona de subducção do Anel de Fogo do Pacífico , as placas tectônicas da crosta terrestre ( litosfera ) empurram umas às outras. As placas interligadas criam tensões que repentinamente descarregam em um ponto imprevisível no tempo, provocando terremotos e maremotos. As placas tectônicas são deslocadas horizontalmente e verticalmente. O deslocamento vertical também aumenta ou diminui as massas de água acima. Devido à gravidade, a água é distribuída em todas as direções como uma crista ou vale de onda; quanto mais fundo o oceano, mais rápido. Uma frente de onda se espalha em todas as direções. Na maioria das vezes, a zona de fratura do submarino não é plana, mas linear, então a frente da onda se move v. uma. em duas direções (em ângulos retos longe da linha de quebra).

Um terremoto só pode causar um tsunami se todas as três condições a seguir forem atendidas:

• O terremoto atinge uma magnitude de 7 ou mais.
• Seu hipocentro está próximo à superfície da Terra no fundo do oceano.
• Isso causa uma mudança vertical no fundo do mar, que coloca a coluna de água acima em movimento.

Apenas um por cento dos terremotos entre 1860 e 1948 causou tsunamis mensuráveis.

Espalhar

Os tsunamis são fundamentalmente diferentes das ondas causadas por tempestades. Estas últimas são denominadas ondas de águas rasas ou ondas de águas profundas, dependendo da profundidade da água em relação ao comprimento de onda. Com ondas de água profunda, a onda não tem contato com o fundo e as camadas de água mais profundas permanecem inalteradas. Assim, a velocidade de propagação não depende da profundidade da água. Se tal onda se mover para águas rasas, ela se tornará uma onda de águas rasas, movendo toda a coluna d'água e diminuindo a velocidade. Devido ao seu longo comprimento de onda, os tsunamis são ondas rasas de água em quase todos os lugares. Em contraste com as ondas de vento, eles movem toda a coluna de água. Sua velocidade é, portanto, praticamente em todos os lugares, dependente da profundidade da água.

Tsunamis são ondas de gravidade

Quando um tsunami se propaga, toda a coluna d'água se move (magnitude exagerada); no entanto, ao contrário do mostrado aqui, a amplitude do movimento diminui com o aumento da profundidade e chega a zero na parte inferior.

A propagação das ondas é sempre possível quando uma deflexão de uma posição de equilíbrio , neste caso uma subida ou descida do nível da água, resulta em uma força restauradora oposta . No caso das ondas do mar, a força da gravidade atua como uma força restauradora , que atua em direção à superfície da água o mais horizontal possível. Por esse motivo, os tsunamis são contados como ondas gravitacionais . Em particular, um tsunami não é uma onda de pressão nem uma onda de som . Compressibilidade , viscosidade e turbulência não são relevantes. Para entender a física de um tsunami, é suficiente considerar o fluxo potencial de um líquido ideal, ou seja, sem atrito, incompressível e sem redemoinhos. Matematicamente, os tsunamis são descritos como soluções para a equação de Korteweg-de-Vries .

A teoria das ondas gravitacionais é simplificada nos dois casos limítrofes de ondas de águas profundas e rasas . Ondas normais, que são causadas, por exemplo, pelo vento, movendo navios ou pedras lançadas na água, são principalmente ondas de águas profundas, pois sua base de onda está geralmente acima do fundo da água, ou seja, onde a onda não tem mais efeitos . Um tsunami, por outro lado, é uma onda de águas rasas mesmo no oceano mais profundo, pois toda a coluna de água se move e um movimento mais lento na direção da propagação das ondas também pode ser determinado no fundo do oceano. Isso corresponde ao fato de que em tsunamis o comprimento de onda (distância de uma crista de onda à próxima) é muito maior do que a profundidade da água. Uma quantidade muito maior de água é movida aqui.

Um tsunami é simplesmente descrito por dois parâmetros básicos:

• sua energia mecânica ;${\ displaystyle E}$
• seu período de onda : o tempo que passa em que duas cristas de onda sucessivas passam no mesmo ponto.${\ displaystyle T}$

Durante a propagação de um tsunami, esses dois parâmetros permanecem amplamente constantes, uma vez que as perdas de energia devido ao atrito são insignificantes devido ao grande comprimento de onda .

Os tsunamis sísmicos têm longos períodos de onda que variam de dez minutos a duas horas. Os tsunamis gerados por eventos diferentes dos terremotos costumam ter períodos de onda mais curtos, variando de alguns minutos a um quarto de hora. Outras propriedades, como altura e comprimento das ondas ou velocidade de propagação, dependem apenas da profundidade do mar, além dos dois parâmetros básicos.

Rapidez

Propagação do tsunami de 26 de dezembro de 2004

A velocidade de um tsunami depende da profundidade do mar: quanto mais fundo o mar, mais rápido é o tsunami. A velocidade de uma onda tsunami (mais precisamente: sua velocidade de fase ) resulta da raiz do produto da aceleração da gravidade e da profundidade da água${\ displaystyle c _ {\ mathrm {T}}}$ ${\ displaystyle g = 9 {,} 81 \; \ mathrm {m} / \ mathrm {s} ^ {2}}$${\ displaystyle h}$

${\ displaystyle c _ {\ mathrm {T}} = {\ sqrt {g \, h}}}$

A velocidade de propagação nos oceanos (profundidade da água de aproximadamente 5000 m) é de aproximadamente 800 km / h. Isso é comparável à velocidade de cruzeiro de um avião. Os tsunamis podem, portanto, cruzar oceanos inteiros em poucas horas e se espalhar por até 20.000 km sem serem notados imediatamente. Já no caso das ondas geradas pelo vento, as velocidades ficam entre 8 km / he 100 km / h. Em profundidades de água baixas, ou seja, perto da costa, o tsunami fica mais lento, como pode ser visto na animação adjacente. Isso também reduz o comprimento de onda, o que leva a um aumento na altura da onda e, por fim, à quebra da onda.

As ondas gravitacionais são causadas pelo movimento simultâneo de grandes massas de água. Cada volume parcial individual da água move apenas pequenas quantidades. Isso pode até ser afirmado quantitativamente para uma onda de gravidade em águas rasas com a amplitude em um corpo de água : a velocidade na qual a matéria envolvida na onda se move de maneira circular é um fator menor do que a velocidade de fase da onda. Esse fator é da mesma ordem de magnitude para um grande tsunami : se uma onda se propaga em mar aberto , os elementos água apenas se movem com ela . Isso é pequeno em comparação com as correntes e ondas de vento e não pode ser observado diretamente. Ao mesmo tempo, explica a baixa perda de energia da onda gravitacional durante sua migração. ${\ displaystyle A}$${\ displaystyle h}$${\ displaystyle A / h}$${\ displaystyle c _ {\ mathrm {T}}}$${\ displaystyle 10 ^ {- 5}}$${\ displaystyle c _ {\ mathrm {T}} = 200 \; {\ textrm {m / s}}}$${\ displaystyle 2 \; {\ textrm {mm / s}}}$

Comprimento de onda

Tempos de propagação (em horas) dos tsunamis de 1960 (Chile) e 1964 (Alasca)

Como seu comprimento de onda é muito maior do que a profundidade do mar , os tsunamis são as chamadas ondas de águas rasas. Os comprimentos de onda típicos para tsunamis estão entre 100 km e 500 km. Os comprimentos de onda das ondas geradas pelo vento, por outro lado, atingem apenas entre 0,2 km e 1 km. Em geral, a relação se aplica a ondas ${\ displaystyle \ lambda}$${\ displaystyle h}$

${\ displaystyle c = {\ frac {\ lambda} {T}}}$

entre velocidade , comprimento de onda e período de onda . ${\ displaystyle c}$${\ displaystyle \ lambda}$${\ displaystyle T}$

Com a velocidade do tsunami de cima e a indicação do comprimento de onda, os períodos de onda típicos podem exceder

${\ displaystyle T = {\ frac {\ lambda} {c}}}$

pode ser calculado da seguinte forma:

${\ displaystyle {\ frac {100 \, \ mathrm {km}} {800 \, \ mathrm {km / h}}} <T <{\ frac {500 \, \ mathrm {km}} {800 \, \ mathrm {km / h}}} \ quad \ Longrightarrow \ quad 8 \, \ mathrm {min} <T <40 \, \ mathrm {min}}$

${\ displaystyle T}$ é o tempo que passa antes que a segunda onda chegue.

Costa de Leupung após o tsunami na província de Aceh , Indonésia

Quanto maior o comprimento de onda, menores são as perdas de energia durante a propagação da onda. No caso da propagação circular, a energia com a qual uma onda atinge uma faixa costeira é, em uma primeira aproximação, inversamente proporcional à distância do ponto de origem do tsunami.

Um barco da guarda costeira tailandesa que foi levado para o interior exatamente 1,8 quilômetros como resultado do tsunami de 26 de dezembro de 2004 .

Amplitude (altura da onda)

A altura da onda ( amplitude ) do tsunami depende da energia e da profundidade da água . O seguinte se aplica a tsunamis com um comprimento de onda longo: ${\ displaystyle A}$${\ displaystyle E}$${\ displaystyle h}$

${\ displaystyle A \ sim {\ sqrt {\ frac {E} {r {\ sqrt {h}}}}}}$

Isso significa que a amplitude aumenta com a profundidade da água mais rasa . Em mar aberto, ela só diminui pelo fator com o aumento da distância (ondas esféricas que se propagam na profundidade diminuem pelo fator ). Isso pode ser ilustrado jogando uma pedra em uma poça rasa. A amplitude das ondas de água diminui apenas visivelmente, à medida que a energia é distribuída em um círculo sobre uma crista maior das ondas. A perda de energia devido ao atrito interno da água é desprezível e o impulso é transmitido quase sem ser enfraquecido. A energia de uma onda tsunami só é enfraquecida em mar aberto por sua expansão geométrica. As ondas do tsunami podem, portanto, circundar o globo várias vezes. No caso de tsunamis de comprimentos de onda menores - geralmente não causados ​​por terremotos - a amplitude pode diminuir significativamente mais rápido com a distância. ${\ displaystyle A}$${\ displaystyle h}$${\ displaystyle r}$${\ displaystyle 1 / {\ sqrt {r}}}$${\ displaystyle 1 / r}$

No oceano aberto, a amplitude raramente é superior a alguns decímetros . O nível da água, portanto, só sobe e desce de novo lentamente e apenas por uma pequena quantidade, razão pela qual a ocorrência de um tsunami em mar aberto geralmente nem é notada.

O poder destrutivo de um tsunami não é fundamentalmente determinado por sua amplitude, mas pelo período da onda e pela quantidade de água transportada.

Atingindo a costa

A energia das ondas, que ainda estava amplamente distribuída em mar aberto, concentra-se por mecanismos não lineares quando os tsunamis se aproximam da costa. Em seguida, as ondas são freadas, comprimidas e em pé.

Aumento da amplitude

Quando atinge a costa, a amplitude aumenta; o comprimento da onda e a velocidade do tsunami diminuem (ver tabela).

A água fica rasa perto da costa. Como resultado, o comprimento de onda e a velocidade da fase diminuem (consulte a tabela). Devido à conservação da energia total (ver lei da conservação da energia ), a energia disponível é convertida em energia potencial , o que aumenta a amplitude da onda e a velocidade da matéria envolvida. A energia da onda do tsunami se concentra cada vez mais até atingir a costa com força total. O conteúdo de energia de um trem de ondas é proporcional à seção transversal vezes o comprimento de onda vezes o quadrado da velocidade da partícula e, na aproximação mencionada acima, é independente da altura da crista da onda h .

As amplitudes típicas de quando um tsunami atinge a costa são da ordem de 10 m. Em 24 de abril de 1771, perto da ilha japonesa de Ishigaki, foi relatada uma altura recorde de 85 m em terreno plano. A amplitude pode aumentar para cerca de 50 m perto da costa de uma falésia profunda. Se um tsunami atingir um fiorde , a onda pode atingir bem mais de 100 m.

Na Baía de Lituya, no Alasca , foram detectadas ondas que não ultrapassaram 100 m de altura, mas rolaram sobre uma colina de 520 m de altura ( megatsunami ). No entanto, essas ondas gigantescas não surgiram como um efeito de longo alcance de um terremoto, mas como resultado do deslocamento da água no próprio fiorde: violentos terremotos fizeram com que as encostas das montanhas deslizassem para dentro do fiorde e repentinamente o fizeram transbordar.

O empilhamento das massas de água só ocorre devido ao achatamento gradativo da água, resultando na redução da velocidade de propagação e, consequentemente, dos comprimentos de onda, o que deve levar a um aumento nas amplitudes das massas de água. Se a costa também tem o formato de uma baía, as massas de água também se sobrepõem ou focalizam lateralmente, o que pode intensificar ainda mais o aumento de amplitude causado pelo perfil vertical da água, especialmente quando ocorrem ressonâncias (comprimentos de onda da ordem de magnitude do linear dimensões da baía). Nas falésias altas do continente, o tsunami pode atingir alturas consideráveis ​​das ondas, mas normalmente não penetra muito no interior. Além disso, atóis subindo abruptamente do fundo do mar com dimensões lineares muito menores do que o comprimento de onda do tsunami são mal percebidos no oceano aberto e apenas inundados superficialmente.

A massa de água que o tsunami move ao longo da costa até a terra é conhecida como subida . A altura máxima acima do nível do mar, que atinge a água, a altura de subida ( altura de subida ).

Efeitos de refração

A mudança na velocidade de propagação das ondas quando o tsunami se aproxima da costa depende do perfil de profundidade do fundo do mar. Dependendo das condições locais, podem ocorrer efeitos de refração: assim como a luz muda de direção quando passa do ar para a água ou vidro, um tsunami também muda de direção quando passa diagonalmente por uma zona na qual a profundidade do mar muda. Dependendo da origem do tsunami e da topografia subaquática, o tsunami pode se concentrar em áreas costeiras individuais. Este efeito não pode ser claramente separado do efeito de funil de um fiorde e pode ser sobreposto a ele.

Recuo do mar

Como um sinal acústico, um tsunami não consiste em uma única onda, mas em todo um pacote de ondas com diferentes frequências e amplitudes. Ondas de frequências diferentes se propagam em velocidades ligeiramente diferentes. É por isso que as ondas individuais de um pacote se somam de maneiras diferentes de um lugar para outro e de minuto a minuto. Um tsunami pode ser observado primeiro como uma crista de onda ou primeiro como uma depressão em um ponto da costa. Se a causa do tsunami for o deslizamento de uma encosta ou o rompimento de uma placa continental, a água é acelerada em direção ao fundo . A água é deslocada e inicialmente um vale de ondas é criado. Então a água volta novamente e a crista da onda é criada. Quando a onda chega à costa, o litoral recua, possivelmente por vários 100 m. Se o tsunami atingir uma população despreparada, pode acontecer que as pessoas sejam atraídas pelo espectáculo invulgar do mar a recuar em vez delas Use os minutos restantes até a chegada do maremoto para escapar para um terreno mais alto.

Fluxo de Stokes

Representação de um tsunami quando atingiu a costa

Quando a amplitude de um tsunami próximo à costa não é mais desprezível em comparação com a profundidade da água , parte da oscilação da água é convertida em um movimento horizontal geral, conhecido como corrente de Stokes . Nas imediações da costa, esse rápido movimento horizontal é mais responsável pela destruição do que pelo aumento do nível da água. ${\ displaystyle A}$${\ displaystyle h}$

Perto da costa, a corrente de Stokes tem uma velocidade teórica de

${\ displaystyle v \ approx {\ frac {A ^ {2}} {2h ^ {2}}} c _ {\ mathrm {T}}}$

com a velocidade de fase do tsunami e a aceleração devido à gravidade , ou seja: ${\ displaystyle c _ {\ mathrm {T}} = {\ sqrt {g \, h}}}$${\ displaystyle g \ approx 10 \, \ mathrm {m / s ^ {2}}}$

${\ displaystyle {\ frac {v} {18 \, \ mathrm {km / h}}} \ approx \ left ({\ frac {A} {h}} \ right) ^ {2} {\ sqrt {\ frac {h} {10 \, \ mathrm {m}}}}}$

O fluxo de Stokes atinge assim várias dezenas de km / h.

Perigos e proteção

Os tsunamis estão entre os desastres naturais mais devastadores que os humanos podem enfrentar, porque um poderoso tsunami pode carregar sua energia destrutiva por milhares de quilômetros ou até mesmo levá-la ao redor do globo. Sem as rochas costeiras protetoras, as ondas de poucos metros de altura podem penetrar várias centenas de metros no país. Os danos causados ​​por um tsunami à medida que penetra aumentam quando as massas de água escoam novamente. A altura do cume de um tsunami tem apenas um valor informativo limitado sobre seu poder destrutivo. Especialmente em terras baixas, mesmo uma altura de onda baixa de apenas alguns metros pode causar destruição semelhante a um grande tsunami com dezenas de metros.

Em 26 de dezembro de 2004, o grande tsunami no sudeste da Ásia matou pelo menos 231.000 pessoas. A onda foi desencadeada por um dos mais fortes terremotos já registrados. O efeito devastador foi principalmente devido ao grande volume de água que atingiu a terra por quilômetro de costa, enquanto a altura das ondas de apenas alguns metros foi comparativamente baixa.

Zonas de perigo

Sinal de alerta de tsunami na praia de Ko Samui, Tailândia

Os tsunamis mais comuns ocorrem nas bordas oeste e norte da placa do Pacífico , no Anel de Fogo do Pacífico .

Devido à sua localização geográfica, o Japão foi o país que sofreu o maior número de mortes em tsunamis nos últimos mil anos. Mais de 160.000 pessoas morreram durante esse tempo. Tradicionalmente, os painéis de informações sobre tsunamistas apontavam para desastres passados ​​e alertavam contra assentamentos frívolos perto da costa. Hoje o Japão tem um sistema de alerta precoce eficaz . Existem programas regulares de treinamento para a população. Muitas cidades costeiras japonesas são protegidas por diques . Um exemplo é a parede de 105 m de altura e 25 m de largura na ilha de Okushiri .

Na Indonésia, por outro lado, metade dos tsunamis ainda são catastróficos hoje. A maioria dos residentes do litoral não tem conhecimento dos sinais de que um tsunami ocorrerá. A maior parte do país também é muito plana e as massas de água fluem para o interior. Veja também: Terremoto e tsunami no Oceano Índico de 2004 e terremoto em Java em julho de 2006 .

Os tsunamis também ocorrem nas costas europeias , embora com muito menos frequência. Como as placas do Adriático , Egeu e África se subdividem abaixo da placa da Eurásia em certos pontos, terremotos no Mediterrâneo e no Atlântico podem causar tsunamis nesses pontos . O terremoto na costa montenegrina em 1979 (Mw 7,2) desencadeou um tsunami que levou casas ao longo de uma costa de 15 km.

A queda de um meteoro também pode desencadear um tsunami. É mais provável que o corpo celeste atinja o mar do que o solo, uma vez que os oceanos constituem a maior parte da superfície da Terra. Para desencadear um tsunami, no entanto, são necessários meteoritos muito grandes.

Efeitos

Os navios foram levados para a costa e destruíram casas de madeira no Japão 2011

No aeroporto de Sendai , as inundações atingiram cinco quilômetros para o interior em março de 2011.

Comparados aos danos diretos resultantes de terremotos, erupções vulcânicas, deslizamentos de terra ou avalanches de pedra, que geralmente ocorrem apenas localmente ou em áreas relativamente limitadas espacialmente, os tsunamis podem causar estragos em costas a milhares de quilômetros de distância e ceifar vidas humanas.

Recifes, bancos de areia ou áreas de águas rasas ao largo da costa podem reduzir o poder destrutivo das ondas do tsunami e, às vezes, estruturas de quebra-mar especiais, como aquelas construídas em algumas seções costeiras do Japão particularmente ameaçadas. No entanto, também há exemplos de que as áreas de passagem necessárias em tais estruturas de proteção aumentaram localmente de forma perigosa a velocidade do fluxo e a altura da onda do tsunami e, portanto, também aumentaram os danos na área a ser protegida.

A experiência do Japão mostra que as amplitudes do tsunami abaixo de 1,5 m geralmente não representam perigo para as pessoas ou estruturas. Mas há casos como o início noturno do tsunami na Nicarágua em 1992, onde principalmente crianças que dormiam no chão em cabanas de pescadores na praia se afogaram na água, que em alguns lugares só subia 1,5 m. Com alturas de onda acima de 2 m, estruturas leves feitas de madeira, chapa, argila e com ondas acima de 3 m de altura, as estruturas feitas de blocos de concreto geralmente são completamente destruídas. Com alturas de onda acima de 4 m, o número de mortos aumenta dramaticamente. As estruturas sólidas de concreto armado, por outro lado, podem suportar ondas de tsunami de até 5 m de altura. É por isso que os andares superiores de edifícios altos de concreto armado ou hotéis também podem ser usados ​​como refúgio em caso de tempos de aviso muito curtos e pouca chance de fuga ao ar livre.

Os tsunamis costumam penetrar centenas de metros, principalmente ondas altas até alguns quilômetros, em áreas costeiras planas e não apenas devastam assentamentos humanos ali, mas também tornam áreas agrícolas e poços inutilizáveis ​​devido à salinização e assoreamento. Como as massas de água penetram e refluem várias vezes, as planícies aluviais estão repletas de lama e areia, objetos esmagados e partes de edifícios. Navios em portos são jogados na terra, estradas são bloqueadas, trilhos de trem são arrastados pela água e, portanto, inutilizáveis. As áreas portuárias baixas e os assentamentos de pesca costumam ficar submersos por um longo tempo e se tornaram inabitáveis. Além disso, existem perigos de vazamento de barris com combustível e produtos químicos, inundação de estações de tratamento de esgoto ou fossas de esgoto e cadáveres de pessoas e animais. Em regiões tropicais, em particular, isso aumenta o risco agudo de envenenamento da água potável, surtos de epidemias e semelhantes. Os danos diretos do tsunami costumam ser exacerbados pela eclosão de um incêndio como resultado de canos de gás rompidos e curtos-circuitos elétricos, muitas vezes relacionados ao vazamento de combustível de navios e veículos encalhados ou tanques vazando nos portos. Danos conseqüentes podem resultar do desastre completo de plantas industriais próximas à costa, como em 2011 na usina nuclear japonesa de Fukushima , onde houve um colapso parcial do núcleo com uma liberação descontrolada de substâncias radioativas . Biótopos costeiros (florestas de mangue, recifes de coral, etc.) também podem ser severamente danificados e permanentemente perturbados por tsunamis.

Sistemas de alerta precoce

Sirenes de alarme em caso de tsunami em Timor Leste

Os sistemas de alerta precoce de tsunami utilizam o fato de que certas informações sobre a possível ocorrência de um tsunami podem ser obtidas antes que o próprio tsunami possa desenvolver sua força destrutiva. As ondas sísmicas se propagam muito mais rápido do que a própria onda do tsunami. Se, por exemplo, uma rede suficientemente densa de estações sísmicas estiver disponível, conclusões precisas podem ser tiradas sobre a localização e força de um terremoto depois de apenas alguns minutos e, portanto, um possível risco de tsunami pode ser previsto. Estações GPS medem o deslocamento da superfície terrestre com precisão centimétrica, que pode ser extrapolada para o fundo do mar e permite uma previsão precisa do risco de tsunami. As bóias medem a onda do tsunami diretamente em alto mar, portanto, há um tempo de aviso prévio.

Nas últimas décadas, muitos estados implantaram sistemas técnicos de alerta precoce que, por meio do registro dos movimentos das placas sismográficas , podem detectar os tsunamis à medida que surgem, de modo que as áreas costeiras ameaçadas possam ser evacuadas com o tempo. Isso é especialmente verdadeiro para o Oceano Pacífico . Entre 1950 e 1965, uma rede de sensores foi instalada lá no fundo do mar e outros pontos importantes, que medem continuamente todos os dados relevantes e os relatam via satélite para o Centro de Alerta de Tsunami do Pacífico (PTWC) em Honolulu , Havaí . Isso avalia continuamente os dados e pode transmitir um aviso de tsunami em 20 a 30 minutos. Uma vez que os estados afetados têm um sistema de comunicação eficaz e planos de emergência regionais, há uma boa chance de que as medidas de resgate possam ser iniciadas em tempo hábil no caso de um desastre.

Algumas cidades costeiras do Japão se protegem por diques de até 10 m de altura e 25 m de largura, cujos portões podem ser fechados em poucos minutos. Além disso, o departamento de proteção costeira usa câmeras para monitorar o nível do mar em busca de mudanças. Um sistema de alerta antecipado  emite automaticamente um alarme de tsunami no caso de um terremoto de magnitude 4 para que os residentes possam ser evacuados .

Infelizmente, alguns estados afetados pelo perigo ainda não têm esses sistemas e sua rede de informações é tão mal desenvolvida que o aviso prévio só é possível até certo ponto ou não é possível. Isso se aplica particularmente ao Oceano Índico . Acontece também que as autoridades não encaminham avisos de tsunami ao turismo por medo de perder sua fonte de renda.

Após o desastre de inundação no sul da Ásia em 2004, os estados do Oceano Índico decidiram estabelecer um sistema de alerta precoce de tsunami.

A Indonésia ordenou um sistema alemão de alerta precoce - o Sistema Alemão de Alerta Precoce de Tsunami (GITEWS) - que foi desenvolvido em nome do Governo Federal Alemão pelo Geoforschungszentrum (GFZ) Potsdam e sete outras instituições, que entrou em operação de teste em novembro de 2008 e está em operação desde março de 2011. Usando sensores sísmicos e tecnologia GPS, este sistema complexo permite previsões ainda mais precisas do que o PTWC. No início, também eram utilizadas bóias que flutuavam na superfície do mar. No entanto, eles provaram não ser confiáveis.

A Malásia criou o Sistema Nacional de Alerta Prévio de Tsunami da Malásia ( MNTEWS ), que atualmente permite que a população seja alertada dentro de doze minutos do evento. Foi anunciado que o tempo de alarme seria reduzido para dez minutos em 2012.

Taiwan colocou em operação um sistema de observação sísmica submarina em 14 de novembro de 2011. Os componentes do sistema de alerta precoce, que são acoplados a um cabo submarino a uma profundidade de cerca de 300 m, estão distribuídos por uma distância de 45 km e têm como objetivo reduzir ainda mais o tempo de alerta antecipado de tsunamis e terremotos.

A coordenação dos sistemas existentes em um sistema global avançou desde meados de 2005. Para a detecção de terremotos, são utilizadas as avaliações sismológicas da ONU , normalmente utilizadas para o monitoramento do contrato de proibição de testes nucleares completos CTBT . Para isso, apenas os sistemas de notificação devem ser integrados aos sistemas de alarme nacionais, uma vez que as opções de detecção já estão disponíveis. Os relatos desses terremotos artificiais ou naturais causados ​​por explosões nucleares convergem em Viena na CTBTO .

Um sistema de alerta precoce de tsunami, o Sistema de Alerta e Mitigação de Tsunami no Atlântico Nordeste, Mediterrâneo e mares conectados ( NEAMTWS ), está em vigor na região do Atlântico e do Mediterrâneo desde 2007 .

O problema com todos os sistemas de alerta antecipado é que alarmes falsos no caso de uma evacuação desnecessária podem resultar em altos custos e minar a confiança das pessoas nas previsões.

Comportamento em caso de perigo agudo de tsunami e alerta de tsunami

O Centro Alemão de Pesquisa de Geociências de Potsdam (GFZ) assessora em caso de tsunami. Estas afirmam essencialmente que as informações e avisos das autoridades locais devem ser observados e repassados ​​a outras pessoas na área. Ao permanecer em mar aberto, recomenda-se manter uma distância suficiente da costa e nunca entrar no porto. Ao permanecer em terra, o GFZ recomenda fugir para locais elevados o mais longe possível da costa, pois os motoristas que fogem em pânico costumam causar engarrafamentos. No caso de um tempo de aviso muito curto, pode ser mais seguro ir para um dos andares mais altos de um prédio estável e mais novo do que tentar escapar para o interior do país. Referência expressa é feita ao risco de novas ondas, possivelmente mais altas, depois que a primeira onda de maré diminuiu.

Fenômenos típicos de tsunamis

• Os tsunamis consistem em uma série de ondas oceânicas consecutivas e de período muito longo. Estes são causados ​​principalmente por fortes terremotos submarinos, mas também por erupções vulcânicas ou deslizamentos de terra.
• A maioria dos tsunamis ocorre no Oceano Pacífico, mas também podem ser encontrados em todos os outros oceanos e áreas marinhas. Embora os tsunamis sejam raros, eles representam um grande perigo. A proteção confiável contra os tsunamis não pode ser alcançada a menos que o assentamento e a construção em áreas baixas (menos de 30 m acima do nível do mar) sejam evitados em áreas com risco de tsunamis.
• Em poucos minutos, os tsunamis podem causar estragos nas costas perto de sua origem e ceifar muitas vidas. Fortes tsunamis também afetam costas distantes, pois podem se espalhar por bacias oceânicas inteiras ao longo de horas.
• A velocidade de propagação dos tsunamis depende da profundidade da água. Em oceanos profundos, é superior a 800 km / h, em águas rasas apenas 30 a 50 km / h.
• Um tsunami geralmente consiste em várias cristas de ondas que se sucedem em intervalos de alguns dez minutos a mais de uma hora e frequentemente atingem alturas máximas na costa nas últimas cristas das ondas.
• As distâncias entre as cristas das ondas são de cerca de 100 km em alto mar aberto e são reduzidas para cerca de 10 km em áreas de águas rasas.
• As alturas das ondas são baixas em mares abertos profundos, principalmente inferiores a 1 me, devido aos longos comprimentos de onda, não são perigosas para os navios e só podem ser determinadas usando bóias especiais ou altimetria de satélite . Ao se aproximar da costa, especialmente em baías rasas, as massas de água podem elevar-se a mais de 10 m, em casos extremos com mais de 30 a 50 m de altura, inundar terras planas atrás da costa até vários quilômetros para o interior e causar estragos.
• As pessoas em terra não percebem necessariamente um tsunami que se aproxima como uma onda, mas sim como uma queda ou aumento repentino do nível do mar muito mais rápido do que a vazante e o fluxo da maré. Você percebe, por exemplo Por exemplo, a água escorre repentinamente sobre o solo anteriormente seco, alguns momentos depois você pode estar com a água na altura da cintura e os carros são arrastados como caixas de fósforo. O nível do mar pode continuar a subir rapidamente vários metros e inundar as áreas costeiras mais baixas. A água então corre na direção oposta ao mar e, à medida que é drenada, transporta edifícios destruídos e destroços por quilômetros para o mar aberto.

Tsunami no interior

Os tsunamis ocorrem não apenas em alto mar, em lagos interiores é chamada a forma de tsunamis interiores . Os tsunamis no interior surgem de terremotos ou deslizamentos de terra que atingem a superfície do lago ou ocorrem abaixo da superfície da água.

Vários eventos de tsunami foram comprovados na Suíça por documentos históricos ou por depósitos de sedimentos, como o evento Tauredunum de 563. Naquela época, um deslizamento de terra ocorreu na extremidade leste do Lago Genebra . Isso desencadeou um tsunami de 13 metros de altura. Sunamis interiores semelhantes são conhecidos no Lago Lucerna (1601 e 1687) e no Lago Lauerz (1806).

Um pequeno tsunami desencadeado por um deslizamento de terra em uma mina a céu aberto inundada em 2009 levou um barco de excursão para a margem oposta do Lago Concordia no município de Seeland na Saxônia-Anhalt / Alemanha.

Na noite de 23 a 24 de julho de 2014, ocorreu um deslizamento de terra na área de Askja , na Islândia , no qual uma seção de aproximadamente 1 km de largura da parede da cratera se desprendeu; cerca de 50 milhões de m³ de rocha escorregaram e provocaram vários tsunamis de 50 m de altura em Öskjuvatn . Suspeita-se que a desestabilização da subsuperfície devido a um forte degelo seja o gatilho.

Tsunamis históricos

Veja: Lista de tsunamis

literatura

Livros:

• LD Landau , JM Lifschitz : Theoretical Physics Vol. VI: Hydrodynamics. Parágrafo 12: Teoria das ondas gravitacionais.
• Boris Levin, Mikhail Nosov: Physics of tsunamis. Springer, Dordrecht 2009, ISBN 978-1-4020-8855-1 .
• Kristy F. Tiampo: Terremotos: simulações, fontes e tsunamis. Birkhäuser, Basel 2008, ISBN 978-3-7643-8756-3 .
• Walter C. Dudley, Min Lee: Tsunami! University of Hawaii Press, 1988, 1998 [1] , Tsunami! Walter C. Dudley Min Lee Editor: University of Hawai'i Press Year: 1999, ISBN 0-8248-1125-9 , ISBN 978-0-8248-1969-9 .
• Linda Maria Koldau : Tsunamis. Origem, história, prevenção CH Beck, Munich 2013 (CH Beck series Wissen 2770), ISBN 978-3-406-64656-0 [2] .
• YA Kontar et al.: Eventos de Tsunami e Lições Aprendidas: Significância Ambiental e Social. Springer, Dordrecht 2014. ISBN 978-94-007-7268-7 (versão impressa); ISBN 978-94-007-7269-4 (e-book).

Ensaios:

• Erwin Lausch: Tsunami: Quando o mar fica furioso do nada. GEO 4/1997, p. 74.
• Angelo Rubino: Estimulação e propagação de ondas de tsunami causadas por deslizamentos de terra submarinos. Universidade de Hamburgo, Instituto de Oceanografia, 1994.
• G. Margaritondo: Explicando a física dos tsunamis para alunos de graduação e não-físicos. European Journal of Physics 26, 401-407 (2005).
• Pascal Bernard: Tsunamis no Mediterrâneo? Spectrum of Science, abril de 2005, pp. 34-41 (2005), ISSN  0170-2971 .
• Comissão Oceanográfica Intergovernamental (2008). Tsunami - as grandes ondas. Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura ( Tsunami The Great Waves ( Memento de 26 de março de 2012 no Arquivo da Internet ))
• Eko Yulianto, Fauzi Kusmayanto, Nandang Supriyatna, Mohammad Dirhamsyah: Onde a primeira onda chega em minutos - lições indonésias sobre sobreviventes de tsunamis perto de suas fontes. (PDF; 2,4 MB) 2010. Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura, IOC Brochure 2010-4. ISBN 978-979-19957-9-5 .

Links da web

Wikcionário: Tsunami  - explicações de significados, origens das palavras, sinônimos, traduções

• Tsunamis (com muitos links)
• Tsunami de deslizamento de rochas na ilha vulcânica de Stromboli.
• Sistemas de alerta precoce de tsunami da UNESCO IOC. Comissão Alemã da UNESCO
• Morte evitável - você pode alertar contra ondas gigantes. Sobre a situação atual dos sistemas de alerta precoce de tsunami, DIE ZEIT, 20 de julho de 2006.
• Tsunamis de impactos de asteróides em águas profundas. ( Memento de 11 de janeiro de 2012 no Internet Archive ) Conferência de Defesa Planetária 2007 ( Memento de 11 de janeiro de 2012 no Internet Archive ) George Washington University, Washington DC, março de 2007 (PDF, 22 páginas, 558 kB, acessado em 10 de outubro, 2009)
• SF Wissen: Dossiê: Tsunami - a onda monstro.
• Folhetos do GFZ, Peter Bormann, Helmholtz Center Potsdam, Centro Alemão de Pesquisa em Geociências (GFZ) Folhetos do GFZ ( Memento de 10 de novembro de 2012 no Arquivo da Internet )
• Folheto Tsunami, Peter Bormann, Helmholtz Center Potsdam, Centro Alemão de Pesquisa de Geociências (GFZ) Folheto Causas do tsunami e fenômenos típicos de tsunami e comportamento em caso de risco ou aviso de tsunami agudo (versão resumida) ( Memento de 10 de novembro de 2012 no Arquivo da Internet )
• Ficha informativa Tsunami, Peter Bormann, Helmholtz Centre Potsdam, Centro Alemão de Pesquisa de Geociências (GFZ) Ficha informativa Tsunami ( Memento de 10 de novembro de 2012 no Arquivo da Internet )
• Sistema de alerta precoce de tsunami alemão-indonésio. Ativado: gitnews.de.
• Folheto de terremoto, Peter Bormann, Helmholtz Center Potsdam, Centro Alemão de Pesquisa de Geociências (GFZ) Folheto de terremoto O que eu faço quando a terra tremer em áreas com fortes terremotos? ( Memento de 12 de janeiro de 2012 no Arquivo da Internet )
• Banco de dados DGDC (National Geophysical Datacenter, NOAA)
• Banco de dados USGS (US Geological Survey)
• Banco de dados ITIC (Centro Internacional de Informações sobre Tsunami)

Evidência individual

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13. ↑ Taiwan implementa sistema de alerta de terremoto submarino The Borneo Post, edição de 15 de novembro de 2011.
14. ↑ Prof. Dr. Peter Brodmann (Helmholtz Center Potsdam, Centro Alemão de Pesquisa de Geociências): tsunami de folha de informações. Em outubro de 2012
15. ↑ Confederação Suíça: Plataforma Nacional para Riscos Naturais PLANAT
16. ↑ http://icelandreview.com/news/2014/07/23/askja-closed-due-huge-landslide (acessado em 19 de agosto de 2014)

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