Новые методы в проблеме прогноза цунами

Авторы

  • Евдокимова О.В. Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дон, Russian Federation
  • Бабешко О.М. Кубанский государственный университет, Краснодар, Russian Federation
  • Мухин А.С. Кубанский государственный университет, Краснодар, Russian Federation
  • Телятников И.С. Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону, Russian Federation
  • Лозовой В.В. Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону, Russian Federation
  • Зарецкий А.Г. Кубанский государственный университет, Краснодар, Russian Federation
  • Уафа С.Б. Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону, Russian Federation

УДК

539.3

DOI:

https://doi.org/10.31429/vestnik-18-3-33-40

Аннотация

В качестве литосферных плит, с учетом масштаба Земли и размеров ее коры в зонах океана, были приняты полубесконечные пластины Кирхгофа, расположенные на деформируемом основании. Океанический слой воды, с учетом масштаба, описывается уравнениями мелкой воды. Принимая во внимание приливные колебания на Земле, вызываемые Лунным притяжением, исследуется случай контакта литосферных плит с основанием при пренебрежимо малых касательных контактных напряжениях и низкочастотных гармонических вертикальных воздействиях. Описанная проблема рассматривается в четырехблочной структуре, в каждом блоке которой поставлены соответствующие граничные задачи. Методом блочного элемента исследование сводится к изучению системы функциональных уравнений, позволяющих выявить условия возникновения стартового землетрясения. Исследуются последствия стартового землетрясения в такой постановке для поведения слоя жидкости. Благодаря этому методу теоретически показано, что в зоне эпицентра землетрясения могу возникнуть волны цунами. В настоящее время появились расширенные возможности более углубленного исследования возможности прогноза цунами в связи с созданием нового универсального метода моделирования, опирающегося на фрактальные свойства упакованных блочных элементов. Этот подход дополняет новыми возможностями моделирование литосферных плит материалами сложной реологии.

Ключевые слова:

цунами, метод блочного элемента, внешние формы, функциональные уравнения, новый универсальный метод моделирования

Финансирование

Отдельные фрагменты работы выполнены в рамках реализации Госзадания на 2021 г. Минобрнауки (проект FZEN-2020-0020), ЮНЦ РАН (проект 00-20-13) № госрег. 01201354241, и при поддержке грантов РФФИ (19-41-230003, 19-41-230004, 19-48-230014).

Информация об авторах

Ольга Владимировна Евдокимова

д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник Южного научного центра РАН

e-mail: evdokimova.olga@mail.ru

Ольга Мефодиевна Бабешко

д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник научно-исследовательского центра прогнозирования и предупреждения геоэкологических и техногенных катастроф Кубанского государственного университета

e-mail: babeshko49@mail.ru

Алексей Сергеевич Мухин

канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник Кубанского государственного университета

e-mail: muhin@mail.kubsu.ru

Илья Сергеевич Телятников

канд. физ.-мат. наук, научный сотрудник лаборатории математики и механики Южного научного центра РАН

e-mail: ilux_t@list.ru

Виктор Викторович Лозовой

канд. физ.-мат. наук, научный сотрудник Южного научного центра РАН

e-mail: niva_kgu@mail.ru

Александр Георгиевич Зарецкий

студент Кубанского государственного университета

e-mail: sam_one@mail.ru

Самир Баширович Уафа

младший научный сотрудник Южного научного центра РАН

e-mail: uafa70@mail.ru

Библиографические ссылки

  1. Gonzalez F.I., Kulikov Ye.A. Tsunami dispersion observed in the deep ocean. In: Tsunamis in the World. Kluwer Acad. Publ., Dordrecht, 1993. P. 7–16.
  2. Бернштейн В.А. Цунами и рельеф океанического дна. Новосибирск: Наука, 1972. 142 с.
  3. Гарагаш И.А., Лобковский Л.И., Козырев О.Р., Мазова Р.Х. Генерация и накат волн цунами при сходе подводного оползня // Океанология. 2003. Т. 43. № 2. С. 185–193.
  4. Гардер О.И., Долина И.С., Пелиновский Е.Н., Поплавский А.А., Фридман В.Е. Генерация волн цунами гравитационными литодинамическими процессами. В сб.: Исследования цунами, № 5. М.: РАН, 1993. С. 50–60.
  5. Го Ч.Н. О статистическом изучении распределения высот волн цунами вдоль побережья. В сб.: Геодинамика тектоносферы зоны сочленения Тихого океана с Евразией. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 1997. С. 73–79.
  6. Го Ч.Н., Кайстренко В.М., Симонов К.В. О возможности локального долгосрочного прогноза цунами. В сб.: Оперативный и долгосрочный прогноз цунами. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1983. С. 150–162.
  7. Го Ч.Н., Кайстренко В.М., Симонов К.В., Соколова С.Е. О прогнозе сильного цунами на Южных Курильских островах. В сб.: Совещание <<Состояние исследований и разработок по созданию ЕАСЦ>>: Тез. докл. Обнинск, 1985. С. 119–122.
  8. Григораш 3.К., Корнева Л.А. Исследование спектральных характеристик мареограмм и определение по ним полной энергии цунами. В сб.: Теоретические и экспериментальные исследования по проблеме цунами. М.: Наука, 1977. С. 165–171.
  9. Джумагалиев В.А., Куликов Е.А., Соловьев С.Л. Анализ колебаний уровня в Малокурильской бухте, вызванных цунами 16 февраля 1991 г. // Известия АН. Физика атмосферы и океана. 1993. Т. 29. № 6. С. 848–854.
  10. Дыхан Б.Д., Жак В.М., Куликов Е.А. и др. Первая регистрация цунами в открытом океане // Докл. АН СССР. 1981. Т. 257. № 5. С. 1088–1092.
  11. Жак В.М., Соловьев С.Л. Дистанционная регистрация слабых волн типа цунами на шельфе Курильских островов // Докл. АН СССР. 1971. Т. 198. № 4. С. 816–817.
  12. Иващенко А.И. О повторяемости сильных цунами в северо-западной части Тихого океана за последние 50 лет. В сб.: Волны цунами. Труды СахКНИИ. Вып. 29, Южно-Сахалинск, 1972. С. 208–216.
  13. Куликов Е.А. Измерение уровня океана и прогноз цунами // Метеорология и гидрология. 1990. № 6. С. 61–68.
  14. Куликов Е.А., Медведев П.П., Лаппо С.С. Регистрация из космоса цунами 26 декабря 2004 г. в Индийском океане // ДАН. 2005. Т. 401. № 4. С. 537–542.
  15. Altinok Y., Alpar B., Ersoy S., Yalciner A.C. Tsunami generation of the Kocaeli Earthquake (August 17th, 1999) in the Izmit Bay: Coastal observations, bathymetry and seismic data // Turkish J. Marine Sciences. 1999. Vol. 5. Iss. 3. P. 131–148.
  16. Assier-Rzadkiewicz S., Heinrich P., Sabatier P.C., Savoye B., Bourillet J.F. Numerical modelling of landslide-generated tsunami: The 1979 Nice event // Pure Appl. Geophys. 2000. Vol. 157. P. 1707–1727.
  17. Bernard E.N. Program aims to reduce impact of tsunamis on Pacific states // Earth in Space. 1998. Vol. 11. Iss. 2. P. 1–16.
  18. Clague J.J. Tsunamis. In: Brooks G.R. (ed.) A Synthesis of Geological Hazards in Canada. Geological Survey of Canada. Bull. 2001. Vol. 548. P. 27–42.
  19. Dunbar D.S., LeBlond P.H., Murty T.S. Evaluation of tsunami amplitudes for the Pacific coast of Canada // Prog Oceanogr. 1991. Vol. 26A. P. 115–177.
  20. Dunbar D.S., Harper J.R. Numerical simulation of tsunamigenic submarine slope failure in the Fraser River Delta, British Columbia // Marine Geodesy. 1993. Vol. 16. P. 101–108.
  21. Filloux J.H. Tsunami recorded on the open ocean floor // Geophys. Res. Let. 1982. Vol. 9. Iss. 1. P. 25–28.
  22. Fine I.V., Rabinovich A.B., Thomson R.E., Kulikov E.A. Numerical modeling of tsunami generated by submarine and subaerial landslides. In: Submarine Landslides and Tsunamis. Kluwer Acad. Publ., Dordrecht, 2003. P. 72–93.
  23. Gonzalez F.I., Bernard S.N., Milbern H.B., Castel D., Thomas J., Hemsley J.M. The Pacific Tsunami Observation Program (PacTop) // Proc. IUGG/IOC, Intern. Tsunami Symp., 1987. P. 3–19.
  24. Бабешко В.А., Евдокимова О.В., Бабешко О.M. Метод блочного элемента в проблеме прогноза подготовки цунами // ДАН. 2019. Vol. 488. No. 3. С. 27–33. DOI: 10.1134/S1028335819090064
  25. Бабешко В.А., Евдокимова О.В., Бабешко О.М. Об одном методе решения граничных задач динамической теории упругости в четвертьплоскости // ПММ. 2021. Т. 85. № 3. С. 275–282. DOI: 10.31857/S0032823521030024
  26. Бабешко В.А., Евдокимова О.В., Бабешко О.М. Блочные элементы в граничных задачах для систем дифференциальных уравнений механики и физики в неклассических областях // ДАН. 2021. Т. 498. С. 33–39. DOI: 10.31857/S2686740021030032
  27. Бабешко В.А., Евдокимова О.В., Бабешко О.М. Фрактальные свойства блочных элементов и новый универсальный метод моделирования // ДАН. 2021. Т. 499. С. 30–35. DOI: 10.31857/S2686740021040039
  28. Бабешко В.А., Евдокимова О.В., Бабешко О.М. Метод блочного элемента в разложении решений сложных граничных задач механики // ДАН. 2020. Т. 495. С. 34–38. DOI: 10.31857/S2686740020060048

Загрузки

Выпуск

Раздел

Механика

Страницы

33-40

Отправлено

2021-09-19

Опубликовано

2021-09-30

Как цитировать

Евдокимова О.В., Бабешко О.М., Мухин А.С., Телятников И.С., Лозовой В.В., Зарецкий А.Г., Уафа С.Б. Новые методы в проблеме прогноза цунами // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2021. Т. 18, №3. С. 33-40. DOI: https://doi.org/10.31429/vestnik-18-3-33-40

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >>