Göllerde tsunamiler - Tsunamis in lakes

Bir tsunami bir su kütlesinin büyük bir hacminin yer değiştirmesinin neden olduğu bir dizi su dalgası olarak tanımlanır; bu makale durumunda, araştırılan su kütlesi bir göl bir okyanus yerine. Göllerde tsunamiler eğlence amaçlı kullanımların artan popülaritesi ve göl kıyılarında yaşayan nüfusun artması nedeniyle bir tehlike olarak araştırılması giderek daha önemli hale gelmektedir. Göllerde ve rezervuarlarda oluşan tsunamiler, yakın alan kaynak bölgesi ile ilişkili olduğundan, uyarı sürelerinin dakikalara veya saatlere düşmesi anlamına geldiği için yüksek endişe kaynağıdır.

Nedenleri

Ayrıca bakınız: Megatsunami ve Tsunami depremi

İç tsunami tehlikeleri, birçok farklı türdeki yer hareketi tarafından üretilebilir. Bunlardan bazıları şunlardır depremler göl sistemlerinde veya çevresinde, heyelanlar, enkaz akışı, kaya çığları ve buzul buzağı. Gaz gibi volkanojenik süreçler ve kütle akışı özellikler aşağıda daha ayrıntılı olarak tartışılmaktadır.

Depremler

Şekil 1: Depremlerin nasıl bir tsunami oluşturabileceğini gösteren diyagram.

Göllerdeki tsunamiler, hata göl sistemlerinin altında veya çevresinde yer değiştirme. Faylanma, zemini ters, normal veya eğik doğrultu atımlı faylanma süreçleri ile dikey bir hareketle kaydırır, bu da yukarıdaki suyu yer değiştirerek bir tsunamiye neden olur (Şekil 1). Doğrultu atımlı faylanmanın tsunamiye neden olmamasının nedeni fay hareketi içinde dikey yer değiştirmenin olmaması, sadece yanal hareketin suyun yer değiştirmemesiyle sonuçlanmasıdır. Göl gibi kapalı bir havzada, tsunamiler, bir depremden kaynaklanan kosismik yer değiştirmenin ürettiği ilk dalga olarak adlandırılır ve Seiche göl içinde harmonik rezonans olarak.[1]

Bir tsunaminin oluşması için belirli kriterler gereklidir:

  • Göl tabanının hemen altında gerçekleşmesi gerekiyor.
  • Deprem, tipik olarak dört büyüklüğün üzerinde yüksek veya orta büyüklüktedir.
  • Bir tsunami oluşturmak için yeterince büyük miktarda suyu yer değiştirir.

Bu tsunamiler, bir gölün içinde bulunmaları nedeniyle yüksek hasar potansiyeline sahiptir ve bu da onları yakın bir alan kaynağı yapar. Bu, uyarı sürelerinde büyük bir azalma anlamına gelir ve organize acil tahliye tsunaminin oluşmasından sonra neredeyse imkansız hale gelir ve alçak kıyılardan dolayı küçük dalgalar bile önemli miktarda sele yol açar.[2] Sakinlerin planlaması ve eğitimi önceden yapılmalıdır, böylece bir deprem hissedildiğinde daha yüksek bir yere gitmeleri ve oraya ulaşmak için hangi yolları kullanmaları gerektiğini bilirler.

Tahoe Gölü

Tahoe Gölü faylanma süreçleri nedeniyle tsunami tehlikesi yaşayan bir göl örneğidir. Kaliforniya ve Nevada ABD'deki Lake Tahoe, faylarla sınırlanmış bir dağlararası havzada yer alır ve bu fayların çoğu gölün dibinde veya buzul akışkan birikintilerinde gizlidir. Tahoe Gölü'nde birçok tarih öncesi patlamalar yaşandı ve göl dibi çökeltileri üzerinde yapılan çalışmalarda, 10 m yüksekliğindeki bir yamaç, suyun aynı büyüklükte yer değiştirdiğini ve bir tsunami oluşturduğunu gösteren göl tabanındaki çökeltilerin yerini aldı. Tahoe Gölü'ndeki bir tsunami ve seiche, maksimum su derinliği dalga boyundan çok daha küçük olduğu için sığ su uzun dalgalar olarak değerlendirilebilir. Bu, okyanusun daha derin olması ve göllerin nispeten sığ olması nedeniyle okyanus tsunami dalgası özelliklerinden çok farklı olduğu için göllerin tsunami dalgası özellikleri üzerindeki ilginç etkisini göstermektedir. Okyanus tsunami dalgaları ile genlikleri sadece tsunami kıyıya yaklaştığında artar, gölde tsunami dalgaları oluşur ve sığ bir ortamda kalır.

Bu, bölgedeki turizm üzerindeki etkiden bahsetmek yerine, göl kenarındaki 34.000 kalıcı konut üzerinde büyük bir etkiye sahip olacaktır. Tsunami dalgalanmaları, depreme atfedilen kalıcı zemin çökmesi nedeniyle göl yakınındaki alanları sular altında bırakacak ve en yüksek artışlar ve genlikler Seiches gerçek tsunami yerine. Seiches'ın bu kadar çok hasara neden olmasının nedeni, daha büyük duran dalgalar oluşturmak için birleştikleri dalgaları yansıtan koylar içindeki rezonanstan kaynaklanmaktadır. Daha fazla bilgi için bakınız Seiches.[3] Tahoe Gölü ayrıca, yaklaşık 50.000 yıl önce McKinney Körfezi'ni oluşturan havzanın batı ucunda büyük bir çöküş yaşadı. Bir tsunami oluşturduğu düşünülüyor /seiche dalgası 330 ft (100 m) 'ye yaklaşan bir yükseklik ile.[4]

Hava altı kütle akışları

Alt anten kütle akışları (heyelanlar veya hızlı kütle hareketi ) büyük miktarda çökelti kararsız hale geldiğinde meydana gelir, bu, örneğin bir depremden kaynaklanan sarsıntıdan veya kayan bir katmanı başlatan çökeltinin doygunluğundan kaynaklanabilir. Bu tortu hacmi daha sonra göle akarak ani büyük bir su yer değiştirmesine neden olur. Hava altı kütle akışlarının ürettiği tsunamiler, ilk ilk dalga olan tsunami dalgası olarak tanımlanır ve hava altı kütle akışları açısından herhangi bir tsunami üç bölgeye ayrılır. Bir sıçrama bölgesi veya dalga oluşturma bölgesi, burası heyelanların ve su hareketinin birleştiği bölgedir ve heyelanın gittiği yere kadar uzanır. Yakın alan alanı, tsunami dalgasının tahmin amaçları için çok önemli olan genlik ve dalga boyu gibi özelliklerine dayanıyordu. Uzak tarla alanı, süreç esas olarak dağılım özelliklerinden etkilenir ve çoğu göl tsunamisi yalnızca yakın alan süreçleriyle ilgili olduğundan, göllerdeki tsunamileri araştırırken sıklıkla kullanılmaz.[5]

İtalya'da, bir rezervuar gölüne doğru bir barajın üstesinden gelen bir heyelan örneği, Vajont Barajı 1963'te felaket. Kanıtlar var paleosismolojik kanıt ve diğer tortul çekirdek örnek Dünya çapında heyelanla tetiklenen göl tsunamilerinin yıkıcı kaya arızalarının vekilleri Cenevre Gölü MS 563 sırasında.[6]

Yeni Zelanda örneği

Durumunda Alp fayı Yeni Zelanda'da Güney Adası Göl kenarındaki ilçelerde yaklaşık sekiz büyüklüğünde sarsıntı olacağı tahmin edilmektedir. Queenstown (Wakatipu Gölü ) ve Wanaka (Wanaka Gölü ). Bunlar muhtemelen göllerde tsunamiler üretebilecek hava altı kütle akışlarına neden olabilir, bu 28,224 sakin üzerinde yıkıcı bir etkiye sahip olacaktır (2013 Yeni Zelanda sayımı ) bu göl kasabalarını işgal edenlerin, yalnızca potansiyel can ve mal kayıplarında değil, aynı zamanda patlayan turizm endüstrisinin verdiği zararı yeniden inşa etmek yıllar alacaktır.

Otago Bölge Konseyi Alandan sorumlu, böyle bir durumda tsunamilerin her iki gölde de meydana gelebileceğini kabul etti.

Volkanojenik süreçler

Şekil 2: Uydu görüntüsü Kivu Gölü Afrika'da.

Bu makalede, daha karmaşık modelleme gerektirdiğinden, piroklastik akışlar gibi diğer süreçler hesaba katılmadan, şiddetli göl dönüşlerine neden olan gaz birikimi açısından volkanojenik süreçlerle göllerde üretilen tsunamilere odaklanmaktadır. Gölün devrilmesi inanılmaz derecede tehlikeli olabilir ve gölün dibinde hapsolmuş gazın yükselen magma tarafından bir patlamaya ve gölün devrilmesine neden olarak ısıtıldığında meydana gelir; buna bir örnek Kivu Gölü.[kaynak belirtilmeli ]

Kivu Gölü

Kivu Gölü, Biri Afrika Büyük Gölleri, arasındaki sınırda yatıyor Kongo Demokratik Cumhuriyeti ve Ruanda ve bir parçasıdır Doğu Afrika Rift. Yarığın bir parçası olması, gölün altındaki volkanik aktiviteden etkilendiği anlamına gelir. Bu, gölün dibinde metan ve karbondioksit birikmesine yol açtı ve bu da şiddetli Limni patlamalar.

Limnik püskürmeler ("göl dönüşleri" olarak da adlandırılır) yüksek gaz konsantrasyonlarına sahip gölün dibindeki suyla volkanik etkileşimden kaynaklanır, bu gölün ısınmasına yol açar ve sıcaklıktaki bu hızlı artış, büyük bir metan patlamasına yol açar su miktarı, ardından neredeyse aynı anda karbondioksit salınımı. Bu karbondioksit, Kivu Gölü kıyılarını işgal eden 2 milyon insanı etkileyen gaz patlamasıyla yer değiştiren sudan kaynaklanan olası bir tsunami ile çok sayıda insanı boğacaktır.[7] Göl devri gibi bir olay için uyarı süreleri dakika sırasına göre inanılmaz derecede kısa olduğundan ve olayın kendisi fark edilmeyebileceğinden bu inanılmaz derecede önemlidir. Bu durumda yerel halkın eğitimi ve hazırlık çok önemlidir ve bu fenomen gerçekleştiğinde etkileri azaltmaya çalışmak için gölde neler olduğunu anlamaya çalışmak için bu alanda çok sayıda araştırma yapılmıştır.

Kivu Gölü'ndeki bir göl devri, iki senaryodan biriyle gerçekleşir. Ya (1) başka bir yüz yıla kadar gaz birikimi gölde gaz doygunluğuna yol açar, bu da gaz doygunluğunun% 100'ü aştığı derinlikten kaynaklanan kendiliğinden bir gaz patlamasıyla sonuçlanır veya (2) volkanik veya hatta sismik bir olay bir dönüşü tetikler. Her iki durumda da, büyük bir su kütlesinin güçlü bir dikey yükselmesi, bir gaz kabarcığı ve su kümesinin su yüzeyine doğru ve içinden yükselmesine neden olur. Köpüren su sütunu taze gaz yüklü suyu çekerken, köpüren su sütunu genişler ve sulu bir volkan gibi görünen sanal bir "zincir reaksiyonu" meydana geldikçe daha enerjik hale gelir. Çok büyük miktarlarda su, önce dikey olarak, sonra yüzeyde merkezden yatay olarak uzağa ve yatay olarak içeriye, kabarcıklı su kolonunun dibine doğru yer değiştirir ve taze gaz yüklü su ile beslenir. Yükselen su kolonunun hızı, göl seviyesinin üzerinde merkezde 25 m veya daha fazla yükselme potansiyeline sahip olana kadar artar. Su sütunu, tüm gölün şiddetli bir şekilde rahatsız edilmesiyle bir kilometreden fazla genişleme potansiyeline sahiptir. Sulu yanardağın tam olarak gelişmesi bir gün kadar sürebilirken, 400 milyar metreküp (~ 12tcf) kadar gaz açığa çıkarabilir. Bu parametrelerden bazıları, özellikle gazı serbest bırakmak için geçen süre ve su kolonunun yükselebileceği yükseklik belirsizdir. İkincil bir etki olarak, özellikle su sütunu bir dizi dalgalanma ile düzensiz davranırsa, göl yüzeyi hem birkaç metreye kadar yükselecek hem de püskürmenin merkez üssünden uzağa yayılan bir dizi tsunami veya dalga oluşturacaktır. Yüzey suları aynı anda merkez üssünden 20-40m / saniye kadar yüksek hızlarda uzaklaşabilir ve merkezden mesafeler arttıkça yavaşlayabilir. Oluşturulan dalgaların boyutu tahmin edilemez. Su sütunu periyodik olarak dalgalandığında dalga yükseklikleri en yüksek olacaktır, bu da dalga yüksekliklerinin 10-20 m'ye kadar çıkmasına neden olur. Bu, dikey kolonun yüzeye çıktığı sürekli değişen yoldan kaynaklanır. Bu genel devir davranışını tahmin etmek için güvenilir bir model yoktur. Tsunami önlemleri için, insanların yüksek bir yere, göl seviyesinin en az 20 m üzerine çıkması gerekecektir. Ruzizi Nehri'nde, göl seviyesindeki bir dalgalanmanın, Tanganika Gölü'ne 700 m kadar düşen dik eğimli nehir vadisinde ani su baskınına neden olacağı ve 20-50 m yükseklikten bir su duvarının aşağıya doğru yarışabileceği daha kötü bir durum söz konusu olabilir. gorge. Kivu havzası sakinleri için tek sorun su değil; Salınan 400 milyar metreküpten fazla gaz, havadan daha yoğun bir bulut oluşturarak tüm vadiyi 300m veya daha fazla derinliğe kadar kaplayabilir. Hidrojen sülfit ile bağlanmış karbondioksit ve metan karışımıyla herhangi bir canlıyı boğacak olan bu opak gaz bulutunun varlığı, kayıpların çoğuna neden olacaktı. Sakinlerin güvenliklerini sağlamak için göl seviyesinden en az 400 metre yukarı tırmanmaları tavsiye edilecek. Garip bir şekilde, gaz bulutu tutuşması zor bir karışım olan karbondioksitte sadece yaklaşık% 20 metan olduğundan, gaz patlaması riski çok büyük değildir.[kaynak belirtilmeli ]

Modern örnekler

Askja

21 Temmuz 2014 saat 23: 24'te, deprem sürüsü yaklaşan patlama ile ilgili Bárðarbunga İzlanda yanardağının yamaçlarında 800 metre genişliğinde bir bölüm yol verdi Askja. Su yüksekliğinin 350 metreden başlayarak, kaldera boyunca 20-30 metre yükseklikte ve yerel darbe noktalarında potansiyel olarak daha büyük bir tsunamiye neden oldu. Geç saate kadar turist yoktu; ancak arama kurtarma yanardağdan yükselen bir buhar bulutu, heyelan tarafından salınan jeotermal buhar gibi görünüyor. Jeotermal faaliyetin heyelan üzerinde bir rol oynayıp oynamadığı belirsizdir. Heyelana toplam 30-50 milyon metreküp katılarak kalderanın su seviyesini 1-2 metre yükseltti.[8]

Tehlike azaltma

Tehlike göllerdeki tsunamilerin azaltılması can, altyapı ve mülkün korunmasında son derece önemlidir. Göllerdeki tsunamilerin tehlike yönetiminin tam kapasite ile çalışabilmesi için dengelenmesi ve birbiriyle etkileşim içinde olması gereken dört husus vardır:

  • Hazırlık (göldeki tsunamiye hazırlık)
    • Tahliye planları
    • Bir tsunami durumunda ekipmanların ve malzemelerin beklemede olduğundan emin olmak
    • Yerlilere, kendileri için ne tür bir tehlike olduğu ve gölde bir tsunami olması durumunda ne yapmaları gerektiği konusunda eğitim
  • Tepki göldeki tsunami olayına
    • Kurtarma operasyonları
    • Bölgeye yiyecek ve tıbbi ekipman gibi yardım almak
    • Yerinden edilmiş insanlar için geçici barınma sağlamak.
  • Kurtarma tsunamiden
    • Hasarlı yol ağlarının ve altyapısının yeniden kurulması
    • Hasarlı binalar için yeniden inşa ve / veya yer değiştirme
    • Enkaz ve su altındaki alanların temizlenmesi.
  • İndirgeme (bir sonraki tsunaminin etkilerini azaltma planları)
    • Tsunami dalgalanmaları için bir tampon sağlamak için arazi kullanımı imarını yerleştirmek, yani binaların doğrudan göl kıyısında inşa edilemeyeceği anlamına gelir.

Tüm bu yönler dikkate alındığında ve sürekli olarak yönetildiğinde ve sürdürüldüğünde, bir bölgenin göl içindeki tsunamiye karşı savunmasızlığı azalır. Bunun nedeni, tehlikenin kendisinin azalması değil, etkilenecek kişilerin farkındalığının, onları meydana geldiğinde durumla başa çıkmaya daha hazır hale getirmesidir. Bu, bir alan için kurtarma ve müdahale sürelerini azaltır, kesinti miktarını ve dolayısıyla felaketin toplum üzerindeki etkisini azaltır.

Gelecek Araştırma

Bu makale için göllerde tsunami olgusunun araştırılması belirli sınırlamalarla sınırlandırılmıştır. Uluslararası olarak, belirli göller hakkında oldukça fazla araştırma yapılmıştır, ancak fenomenden etkilenebilecek tüm göller kapsanmamıştır. Bu, özellikle tehlike olarak kabul edilen büyük göllerde olası tsunamilerle Yeni Zelanda için geçerlidir, ancak daha fazla araştırma tamamlanmamıştır.

Ayrıca bakınız

Dipnotlar

  1. ^ Ichinose .G.A, vd; 2000
  2. ^ Freundt Armin vd. 2007
  3. ^ Ichinose .G.A, vd; 2000
  4. ^ Gardner, J.V. (Temmuz 2000). "Tahoe Gölü'nün enkazı çığ". 15. Yıllık Jeoloji Konferansı. Avustralya Jeoloji Derneği.
  5. ^ Walder J.S, vd; 2003
  6. ^ Kremer, Katrina; Guy Simpson & Stéphanie Girardclos (28 Ekim 2012). "MS 563'teki Dev Cenevre Gölü tsunamisi". Doğa Jeolojisi. 5 (11): 756–757. Bibcode:2012NatGe ... 5..756K. doi:10.1038 / ngeo1618.
  7. ^ Volkan Gerçekler[ölü bağlantı ]
  8. ^ Jón Kristinn Helgason; Sveinn Brynjólfsson; Tómas Jóhannesson; Kristín S. Vogfjörð; Harpa Grímsdóttir; Ásta Rut Hjartardóttir; Þorsteinn Sæmundsson; Ármann Höskuldsson; Freysteinn Sigmundsson; Hannah Reynolds (5 Ağustos 2014). "Frumniðurstöður rannsókna á berghlaupi í Öskju 21. júlí 2014".

Referanslar

  • Walder J.S, et al.; 2003; Deniz altı kütle akışlarının ürettiği tsunamiler; JEOFİZİK ARAŞTIRMA DERGİSİ, Cilt. 108, HAYIR. B5, 2236, doi:10.1029 / 2001JB000707
  • Ichinose G.A, et al.; 2000; Lake Tahoe, California-Nevada'daki büyük depremlerin ürettiği tsunami ve seiche dalgalarından kaynaklanan potansiyel tehlike; JEOFİZİK ARAŞTIRMA MEKTUPLARI, CİLT XX, NO. X, SAYFA XXXX-XXXX
  • Freundt Armin vd. 2007; Göllerde volkanojenik tsunamiler: Nikaragua'dan örnekler ve genel çıkarımlar; Saf ve Uygulamalı Jeofizik; ISSN  0033-4553, CODEN PAGYAV, Springer, Basel, SUISSE (1964) (Revue)
  • Heller, V., Hager, W.H., Minör, H.-E. (2009). Heyelan rezervuarlarda dürtü dalgaları oluşturdu - Temel bilgiler ve hesaplama. VAW Mitteilung 211, Boes, R. ed. ETH Zürih, Zürih