2011 Tohoku earthquake

В первые дни после землетрясения (地震) и цунами (津波), из-за отключения электричества и прочих технических проблем, главный сейсмологический сайт Японии не функционировал, а многие институты работали (и продолжают работать) в режиме чрезвычайного положения. Тем не менее, уже сейчас доступны гигантские объемы записей и результатов моделей землетрясения и цунами, вовсю созываются дополнительные сессии конференций (JpGU & EGU 2011) и уже готовятся специальные выпуски научных журналов. Здесь несколько более менее понятных неспециалисту примеров записей землетрясения, ставшего крупнейшим землетрясением современной истории Японии.

Эпицентр располагался в 130 км от столицы префектуры Мияги (город миллионер Сендай), и в 373 км от Токио. Гипоцентром (глубина около 24-32 км) стала зона субдукции (участок земной коры, где Тихоокеанская плита погружается под Охотскую плиту), разрыв которой произошел на протяжении 400 км, с максимальной величиной смещения порядка 30 м. Спровоцированное цунами имело высоту более 13 м и проникло на расстояние более 5 км вглубь острова. Последнее событие подобного масштаба похоже произошло в 869 г. (подробнее здесь SCIENCE, 331, 18 MARCH 2011, 1375-1376). Цунами 1960 г. пришедшее из Чили (порядка 16000 км) и убившее 122 человека в префектуре Иватекен, было гораздо меньше. Это цунами помнят многие пожилые люди, например, мать одной моей знакомой Хироко из Ниигаты не подходит к морю и океану в принципе, после того как еле убежала от цунами 1960-ого года в Иватекене ...

Еще следует сказать о том что в Японии установлена самая плотная в мире сеть сейсмометров, общим количеством около 1800, оперируемая институтом NIED, совместно с которым мне тоже довелось работать последние несколько лет в Японии, неподалеку от Сендая. Ниже показаны записи, произведенные этими станциями - видно как сейсмические волны прибывают на ближайшие точки, а затем на все более и более удаленные, постепенно распространяясь почти что на всю страну...

(Copyright: National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention)

Тоже самое визуализировано на представленной ниже анимации, произведенной Earthquake Research Institute, University of Tokyo.

Seismic wave propagation recorded on dense strong-motion seismograph networks in Japan (K-NET/KiK-net) (Copyright: Dr. T. Furumura, Dr. Takemura, Dr. Takemoto, Earthquake Research Institute, University of Tokyo). Hi-res VIDEO

Seismic wave propagation (in 180 sec after initiation) recorded on dense strong-motion seismograph networks in Japan (K-NET/KiK-net) (Copyright: Dr. T. Furumura, Dr. Takemura, Dr. Takemoto, Earthquake Research Institute, University of Tokyo).

Максимальные амплитуты ускорений, или PGA (2933 gals, или почти 3g) были зафиксированы на одной из станций в префектуре Мияги, столицей которой является Сендай. Это крайне высокие величины, добивающие почти что до самого потолока когда-либо сделанных записей ускорений.

(Copyright: National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention)

Ниже показано пространственное распространение максимальных величин ускорений (Peak acceleration contour map).

(Copyright: National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention)

Инициированное землетрясением цунами стало главным убийцей, без которого никаких кризисных ситуаций с ядерными реакторами бы не было, как и не было бы счета смертей тысячами, обошлось бы десятками. Распространение волн по всему Тихому океану показано на анимации ниже (менее 30 минут до берега Японии, порядка 8 часов до Гавайских островов, 9,5 ч до западного побережья США, и, наконец, через 22 часа возмущен весь Тихий Океан, включая берега Чили и Антарктиды):

(Copyright: NOAA, Tsunami website, link)

А здесь относительная высота волн на тихоокеанском побережье северного Хонсю и "вырезка" из анимации показывающая как отраженная волна фокусируется в районе Сендаи:

Tsunami simulation (Credit: Earthquake Research Institute, University of Tokyo, Prof. T. Furumura and T. Maeda). Hi-res VIDEO

Tsunami simulation (after 1hour 10min). Figure shows tsunami reflected at the coast line focusing at Sendai bay (Credit: Earthquake Research Institute, University of Tokyo, Prof. T. Furumura and T. Maeda).

Здесь показаны крупнейшие землетрясения планеты начиная с 1900 г. для сравнения с землетрясением Тохоку-2011, которое стало 4-ым...

Adapted from slides by G. Hayes and D. Wald (U.S. Geological Survey, National Earthquake Information Center). Full report file: Link, List of largest earthquakes: Link

Основные ссылки:

Earthquake Research Institute, University of Tokyo

http://outreach.eri.u-tokyo.ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/eng

Kyoshin Network K-NET, National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention
http://www.k-net.bosai.go.jp/

Incorporated Research Institutions for Seismology
http://www.iris.edu/hq/retm

NOAA Tsunami website
http://www.tsunami.noaa.gov/

USGS Earthquake hazard program (info about 11 March 2011 earthquake)
http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqinthenews/2011/usc0001xgp/#details

Wave

「波が奇麗だったな。。。」

(по-русски: “Какая красивая волна то была...”) - произнес мой знакомый серфер Хиронао, который до сих пор не может выйти на связь со многими родными и друзьями жившими в Сендае, Фукусиме и Ивате. Ядерный реактор, рядом с которым мы не раз катались вместе с ним на серфах, сейчас превратился в кошмар для сотен тысяч людей (320 000), живущих рядом и вынужденных эвакуироваться из своих домов. Аэропорт Сэндая, куда пришлось летать прошлой осенью на конференцию, сейчас находится просто под водой. Суда порта Сендай (куда много раз приходилось прибывать на пароме с о. Хоккайдо или из г. Нагоя) разбросаны по берегу вперемешку с машинами, нефтяными танкерами и зданиями. Небольшого прибрежного отеля в префектуре Ивате, где как то раз довелось остановиться во время путешествия, больше просто нет на карте, как и десятков других селений и городов тихоокеанского побережья северного Хонсю. 11 марта 2011 года удар землетрясения и последующего цунами, по последним данным, унес жизни 8 277 человек. Еще 12 722 числятся пропавшими без вести. Удивительно красивые префектуры Аомори, Ивате, Мияги, и Фукусима превратились в океан горя.

По сравнению с мощнейшими землетрясениями прошлого, чудовищная магнитуда этого сейсмического события погубила не так много людей как могла бы. Если бы подобное землетрясение произошло бы где-нибудь в менее подготовленных странах (Китае, Индонезии или Индии), то количество погибших было бы как минимум на порядок больше.

Здесь мрачная статистика смертельных землетрясений последнего столетия (количество смертей в логарифмическом масштабе показаны относительно магнитуды землетрясений):

Фактическое (8 277) и максимально возможное (21 000) количество смертей в Японии после землетрясения и цунами 11 марта 2011. Earthquake deaths vs earthquake magnitude from 1900 to 2011 Tohoku earthquake in Japan, 11 March 2011 (Figure adapted and modified from the web-page of Dr. R. Bilham; for more details see also Bilham, 2009).

Japan, 11 March 2011

Earthquake 8.8-8.9 Mw,
Northern Honshu, 05:46 UTC
130 km from Sendai city

Tsunami Wave Height Model Results (Copyright: National Oceanic and Atmospheric Administration, Center for Tsunami Research)

VIDEO