Исследователи раскрыли роль движений землетрясения в запуске «неожиданного» цунами

Международная команда геологов, геофизиков и математиков с помощью связанных компьютерных моделей точно воссоздала условия, приведшие к одному из самых смертоносных стихийных бедствий 2018 года — землетрясению и цунами в Палу, обрушившимся на западный Сулавеси, Индонезия, в сентябре прошлого года. Работа команды была опубликована в журнале Pure and Applied Geophysics.

Цунами стало неожиданностью для учёных, как и разрушительным ударом для жителей Сулавеси. Оно произошло у активной границы плит, где землетрясения обычны. Удивительно, что землетрясение вызвало крупное цунами, хотя оно в основном смещало грунт горизонтально, в то время как крупные цунами обычно вызываются вертикальными движениями. Спутниковые данные о разрыве на поверхности указывали на относительно прямые, гладкие разломы, но не охватывали критически важные зоны в акватории, такие как залив Палу.

Используя суперкомпьютер, команда показала, что вызванное землетрясением движение морского дна под заливом Палу само по себе могло сгенерировать цунами, а значит, для объяснения его основных особенностей не требуется вклад подводных оползней. Модель предполагает сверхбыстрый разрыв на прямом, наклонном разломе в заливе. Смещение в основном боковое, но также включает движение вниз по разлому, что привело к вертикальному изменению морского дна от 0.8 до 2.8 метров, в среднем на 1.5 метра по изученной области. Ключевую роль в генерации источника цунами сыграли геометрия наклонного разлома и комбинация боковых и растягивающих деформаций, вызванных сложной тектоникой региона.

Учёные пришли к этому выводу, используя передовую физически обоснованную модель «землетрясение-цунами». Для соответствия наблюдениям в модели необходима сверхсдвиговая скорость разрыва, когда фронт землетрясения движется быстрее сейсмических волн. Смоделированные амплитуды волн цунами соответствуют доступным измерениям, а высота затопления качественно совпадает с полевыми наблюдениями. Этот подход предлагает быструю, физически обоснованную оценку взаимодействий землетрясения и цунами.

«То, что смещения при землетрясении, вероятно, сыграли критическую роль в генерации цунами в Палу, так же удивительно, как и сами сверхбыстрые движения во время землетрясения», — сказал Томас Ульрих, ведущий автор статьи. — «Мы надеемся, что наше исследование побудит к более пристальному изучению тектонических условий и физики землетрясений, потенциально способствующих локальным цунами в подобных разломных системах по всему миру».