Анализ особенностей распространения цунами в шельфовой зоне бассейна

Abstract

Пространственная модель нелинейных длинных волн применена для численного анализа распространения волн цунами из прямоугольной зоны генерации в бассейне, имеющем материковый склон и шельф. Генератор волн – однонаправленные смещения в течение конечного времени ограниченного участка дна бассейна. Показано, что эффективность возбуждения волн зависит от положения, горизонтальных размеров и длительности деформаций дна. Заплеск волн на вертикальную береговую границу наибольший при кратковременных подвижках дна, для протяженных зон генерации и при расположении сейсмического источника на материковом склоне. При отражении волны от берега образуются две захваченные шельфом волны, распространяющиеся вдоль берега в противоположных направлениях от зоны первоначального наката волны. Наблюдается частичный захват волн шельфом. Он проявляется в многократном отражении волны от берега и верхней кромки материкового склона. Этот эффект отсутствует при генерации волн в глубоководной части бассейна.

Просторова модель нелінійних довгих хвиль застосована для чисельного аналізу розповсюдження хвиль цунамі з прямокутної зони генерації в басейні з материковим схилом і шельфом. Генератор хвиль – однонаправлені зсуви протягом кінцевого часу обмеженої ділянки дна басейну. Показано, що ефективність збудження хвиль залежить від положення, горизонтальних розмірів і тривалості деформації дна. Заплеск хвиль на вертикальну берегову межу найбільший при короткочасних переміщеннях дна, для протяжних зон генерації і при розташуванні сейсмічного джерела на материковому схилі. При віддзеркаленні хвилі від берега утворюються дві захоплені шельфом хвилі, які розповсюджуються вздовж берега в протилежних напрямах від зони первинного накату хвилі. Спостерігається часткове захоплення хвиль шельфом. Воно проявляється в багатократному віддзеркаленні хвилі від берега та верхньої кромки материкового схилу. Цей ефект відсутній при генерації хвиль у глибоковод- ній частині басейну.

Spatial model of nonlinear long waves is used for a numerical analysis of tsunami waves propagation out of a rectangular generation area in a basin with continental slope and shelf. A wave generator consists in unidirectional displacements of a bounded area of the basin bottom during a finite time period. It is shown that efficiency of wave generation depends on position, horizontal dimensions and duration of bottom deformations. Run-up of waves on a vertical coastal boundary is the highest at short-term boundary shifts, extended generation zones and seismic sources placed on the continental slope. Wave reflection from the coast results in formation of two shelf-trapped waves propagating along the coastline in opposite directions from the zone of the initial wave impact. Partial shelf-trapping of waves is observed. It is manifested in a multiple wave reflection from the coast and the shallow edge of the continental slope. This effect is absent at generation of waves in a deep-water part of the basin.