Введение
Система, используемая для обнаружения и оповещения населения об угрозе цунами
Система предупреждения о цунами (TWS) предназначена для заблаговременного обнаружения цунами и выдачи предупреждений с целью предотвращения гибели людей и ущерба имуществу. Она состоит из двух равнозначно важных компонентов: сети датчиков для обнаружения цунами и инфраструктуры связи для своевременного оповещения, позволяющего провести эвакуацию из прибрежных районов. Существуют два основных типа систем предупреждения о цунами: международные и региональные. В процессе работы для инициирования наблюдения и выдачи предупреждений используются сейсмические оповещения, а затем данные об измеренной высоте уровня моря (полученные с береговых приливных постов или буев DART) используются для подтверждения наличия цунами. Для улучшения процедур оповещения были предложены и другие системы; например, предполагается, что длительность и частотный состав энергии t-волны (энергии землетрясения, распространяющейся в океане по каналу SOFAR) могут указывать на потенциальную опасность цунами, вызванного землетрясением.
История и прогноз
Первая примитивная система оповещения населения о приближающемся цунами была предпринята на Гавайях в 1920-х годах. Более совершенные системы были разработаны после цунами 1 апреля 1946 года (вызванного землетрясением на Алеутских островах в 1946 году) и 23 мая 1960 года (вызванного землетрясением в Вальдивии в 1960 году), которые привели к масштабным разрушениям в Хило, Гавайи. В то время как цунами распространяются со скоростью от 500 до 1000 км/ч (примерно 0,14 и 0,28 км/с) в открытом океане, землетрясения можно обнаружить практически мгновенно, поскольку сейсмические волны распространяются с типичной скоростью 4 км/с (около 14 400 км/ч). Это дает время для возможного прогнозирования цунами и выдачи предупреждений в угрожаемые районы, при необходимости. До тех пор, пока надежная модель не сможет предсказать, какие землетрясения вызовут значительные цунами, данный подход будет генерировать гораздо больше ложных тревог, чем подтвержденных предупреждений.
Тихий океан
Предупреждения о цунами (код SAME: TSW) для большей части Тихого океана издаются Тихоокеанским центром предупреждения о цунами (PTWC), который управляется NOAA (Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США) в Эва-Бич, Гавайи. Национальный центр предупреждения о цунами (NTWC) NOAA в Палмере, Аляска, издает предупреждения для Северной Америки, включая Аляску, Британскую Колумбию, Орегон, Калифорнию, Мексиканский залив и восточное побережье. PTWC был создан в 1949 году после землетрясения на Алеутских островах в 1946 году и последовавшего за ним цунами, которое привело к гибели 165 человек на Гавайях и Аляске; NTWC был основан в 1967 году. Международная координация осуществляется через Международную координационную группу по системе предупреждения о цунами в Тихом океане, созданную Межправительственной океанографической комиссией ЮНЕСКО.
Чили
В 2005 году в Чили началась реализация Интегрированной обсерватории зоны субдукции Чили (IPOC), которая в последующие годы превратилась в сеть из 14 многопараметрических станций для мониторинга сейсмического расстояния в 600 км между Антофагастой и Арикой. Каждая станция была оснащена широкополосным сейсмометром, акселерометром и GPS-антенной. В четырех случаях был установлен короткобазовый наклономер (маятниковый). Некоторые станции были размещены под землей на глубине 3–4 метра. Сеть дополнилась приливным постом Гидрографической и океанографической службы чилийского военно-морского флота.
Индийский океан (ICG/IOTWMS)
После цунами в Индийском океане 2004 года, унесшего жизни около 250 000 человек, в январе 2005 года в Кобе (Япония) состоялась конференция Организации Объединенных Наций, на которой было решено, что в качестве первоначального шага к созданию Международной программы раннего предупреждения ООН должна учредить Индоокеанскую систему предупреждения о цунами. Это привело к созданию системы предупреждения для Индонезии и других пострадавших регионов. Индонезийская система перестала функционировать в 2012 году из-за выхода из строя буев-детекторов. После этого прогнозирование цунами ограничивалось обнаружением сейсмической активности, и отсутствовала система прогнозирования цунами, основанная на извержениях вулканов. Индонезия подверглась воздействию цунами в сентябре и декабре 2018 года. Цунами в декабре 2018 года было вызвано извержением вулкана. Правительство Индонезии затем установило датчики уровня моря для восполнения пробела в прогнозировании.
Северо-Восточная Атлантика, Средиземное море и связанные моря (ICG/NEAMTWS)
Первое объединенное заседание Межправительственной координационной группы по системе раннего предупреждения и смягчения последствий цунами в северо-восточной части Атлантического океана, Средиземном море и связанных с ним морях (ICG/NEAMTWS), учрежденной Ассамблеей Межправительственной океанографической комиссии ЮНЕСКО на своей 23-й сессии в июне 2005 года посредством резолюции XXIII.14, состоялось в Риме 21 и 22 ноября 2005 года. Заседание, организованное правительством Италии (Министерством иностранных дел Италии и Министерством окружающей среды и защиты земли и моря), посетило более 150 участников из 24 стран, 13 организаций и множество наблюдателей.
Карибский бассейн
Представители стран Карибского бассейна, собравшиеся в городе Панама в марте 2008 года, планировали ввести в действие общекарибскую систему предупреждения о цунами к 2010 году. Последнее крупное цунами в Панаме унесло жизни 4500 человек в 1882 году. Барбадос заявил о намерении в феврале 2010 года провести проверку или пересмотр своего протокола действий при цунами в рамках регионального пилотного проекта.
Региональные системы оповещения
Региональные (или местные) центры предупреждения используют сейсмические данные о недавних землетрясениях вблизи для определения возможной локальной угрозы цунами. Такие системы способны выдавать предупреждения населению (через системы оповещения и сирены) менее чем за 15 минут. Хотя эпицентр и моментная магнитуда подводного землетрясения, а также вероятное время прибытия цунами могут быть быстро вычислены, почти всегда невозможно узнать, произошли ли подводные сдвиги, которые приведут к образованию волн цунами. В результате, в этих системах могут возникать ложные тревоги, однако последствия их незначительны, что объясняется высоколокализованным характером этих чрезвычайно быстрых предупреждений и тем, что ложная тревога вряд ли затронет большую территорию. Настоящие цунами охватывают значительно большие площади.
Япония
В Японии действует общенациональная система предупреждения о цунами. Система обычно выдает предупреждение через несколько минут после выпуска раннего предупреждения о землетрясении (EEW), при условии прогнозирования волн. Во время землетрясения и цунами в Тохоку 2011 года предупреждение о цунами было выдано в течение 3 минут с наивысшим уровнем опасности по шкале предупреждений; оно было классифицировано как "крупное цунами" высотой не менее 3 м (9,8 футов). Усовершенствованная система была представлена 7 марта 2013 года после катастрофы 2011 года для более точной оценки надвигающихся цунами.
Индия
Индия входит в число пяти стран, обладающих наиболее передовыми системами предупреждения о цунами в мире. В 2004 году, сразу после землетрясения в Суматре, мощное цунами обрушилось на побережье Индии, что побудило правительство Индии создать INCOIS (Индийский национальный центр океанической информации и услуг). Центр является автономной организацией правительства Индии, входящей в состав Министерства наук о Земле и расположенной в Прагати Нагар, Хайдарабад, Индия. Центр предоставляет обществу, промышленности и государственным органам океаническую информацию и консультационные услуги в таких областях, как предупреждение о цунами, прогноз состояния океана, рыболовные районы и многое другое. Центр получает данные с более чем 35 приливомерных постов с интервалом в 5 минут. Помимо этого, он получает данные с волновых буев, донных датчиков давления (BPR) и сети сейсмографов, установленных в различных точках Индийского океанского региона (IOR). Индийская система буев для обнаружения цунами типа 1 состоит из двух блоков: надводного буя и донного датчика давления (BPR). Связь между BPR и надводным буем осуществляется посредством акустических модемов, а надводные буи используют спутниковую систему INSAT для передачи данных на береговые станции. Станция предупреждения о цунами собирает информацию с 17 сейсмических станций Индийского метеорологического департамента (IMD), 10 станций Института гималайской геологии Вадии (WIHG) и более 300 международных станций. INDOFOS (INDIAN Ocean FOrecasting System) – это служба, прогнозирующая состояние океана и способная предсказывать поверхностные и подповерхностные характеристики и состояния Индийского океана. Эти прогнозы доступны через информационные центры, радио, местные цифровые табло, веб-сайты, телеканалы и платные сервисы. Система Oceansat-2 представляет собой группу спутников наблюдения за Землей, эксплуатируемых ISRO совместно с наземной станцией Oceansat, которая охватывает территорию радиусом 5000 км вокруг Индии и способна контролировать морскую флору и фауну, а также океанические явления, такие как меандрирующие течения, вихри, кольца и подъемы глубинных вод. Oceansat-2 был успешно использован для прогнозирования выхода на сушу и смягчения последствий циклона «Файлин» в октябре 2013 года.
Передача предупреждения
Обнаружение и прогнозирование цунами – это лишь половина работы системы. Не менее важна возможность предупредить население районов, которые окажутся затронутыми. Все системы предупреждения о цунами располагают несколькими каналами связи (такими как Cell Broadcast, SMS, электронная почта, факс, радио, текстовые сообщения и телекс, часто с использованием защищенных специализированных систем), позволяющими рассылать экстренные сообщения службам экстренного реагирования и вооруженным силам, а также системам оповещения населения (например, сиренам) и системам вроде Emergency Alert System.
Недостатки
При скорости, с которой волны цунами распространяются в открытом океане, ни одна система не способна защитить от очень быстрого цунами, если побережье находится слишком близко к эпицентру землетрясения. Разрушительное цунами произошло у побережья Хоккайдо в Японии 12 июля 1993 года в результате землетрясения. В результате 202 человека на небольшом острове Окушири, входящем в состав Хоккайдо, погибли, а сотни других пропали без вести или получили ранения. Это цунами обрушилось всего через три-пять минут после землетрясения, и большинство жертв погибли, пытаясь укрыться на возвышенностях и в безопасных местах после пережитого толчка. Подобная ситуация сложилась и в Ачехе, Индонезия. Несмотря на сохраняющуюся опасность внезапного разрушения от цунами, системы предупреждения могут быть эффективны. Например, если бы у западного побережья Соединенных Штатов произошло очень мощное землетрясение в зоне субдукции (с магнитудой момента 9,0), у жителей Японии было бы более 12 часов (и, вероятно, предупреждения от систем оповещения на Гавайях и в других регионах) до подхода цунами, что позволило бы им эвакуировать потенциально затронутые районы.