Tak naprawdę nigdy nie widziałeś nadchodzącego tsunami.
Na otwartym oceanie tsunami są niewidoczne. Łódź może przepłynąć fale o długości 50 stóp i nic nie poczuć. Zamienia się w potwora dopiero po dotarciu do płytkiej wody. Dlatego to japońskie imię znaczy tak wiele. Tsunami z grubsza oznacza „fale Hawany”. To jest obserwacja, a nie panika zrodzona z obserwacji. Niebezpieczeństwo widać tylko na skraju lądu.
To nie tylko duże fale. Są to zjawiska geologiczne.
Zaczynają od ruchu pionowego. Trzęsienia ziemi powodują, że dno oceanu porusza się w górę i w dół. Osuwisko opada w głąb. Wybucha podwodny wulkan. Słup wody jest wypychany. Morze reaguje, próbując ponownie się wyrównać. Grawitacja zaczyna działać. Energia rozprzestrzenia się we wszystkich kierunkach.
Historia pełna jest skutków takiej fizyki. Trzęsienie ziemi w Lizbonie w 1755 r. spowodowało ogromne fale, które zalały centrum miasta. Jednak w epoce nowożytnej wydarzyły się straszniejsze wydarzenia.
W lipcu 1998 r. pod wodą u wybrzeży Papui-Nowej Gwinei miało miejsce trzęsienie ziemi, powodując ogromne fale o wysokości 10 metrów. Zginęło tysiące ludzi. To było okrutne i nagłe.
Nadszedł 26 grudnia 2004 r.
Trzęsienie ziemi o sile 9,0 miało miejsce u wybrzeży Sumatry. Przemieszczenie masy wody było katastrofalne. Powstałe tsunami nawiedziło Ocean Indyjski: Indonezję, Sri Lankę, Tajlandię i Indie. Liczba ofiar śmiertelnych sięgnęła około 250 000. W samych zniszczeniach na Sumatrze Północnej zginęło ponad 100 000 osób. Fale przebyły dużą odległość i spowodowały szkody u wybrzeży Somalii i Seszeli.
Nie było żadnych ostrzeżeń.
W przeciwieństwie do Pacyfiku na Oceanie Indyjskim nie ma sieci wczesnego ostrzegania. Ta luka jest plagą społeczności naukowej. Prowadzi do współpracy. W listopadzie 2008 r. uruchomiono systemy ostrzegania przed tsunami w Niemczech i Indonezji. Ich rozwój otrzymał silne wsparcie ze strony GFZ Potsdam. Cel jest prosty. Chodzi o kupowanie czasu. Nawet 5 minut może uratować życie.
Jednak zrozumienie fizyki może wyjaśnić, dlaczego woda porusza się w taki, a nie inny sposób.
Tsunami zasadniczo różnią się od fal sztormowych. Fale niesione przez wiatr są płytkie, nieregularne i powolne. Tsunami to zjawisko występujące w głębinach oceanu. Jego prędkość wyznacza pozornie prosty wzór.
Prędkość jest równa pierwiastkowi kwadratowemu iloczynu przyspieszenia ziemskiego i głębokości.
$$c = \sqrt{g \times d}$$
Kiedy podłączysz numery dla Pacyfiku, wszystko się zmieni. Głębokość wynosi zwykle 5000 metrów. Grawitacja jest stała. Zróbmy matematykę.
Fale poruszają się z prędkością około 224 metrów na sekundę. To 805 kilometrów na godzinę. Szybciej niż samoloty komercyjne.
Prędkość ta obejmuje także inne dziwne właściwości. Długość fali (odległość od grzbietu do grzbietu) wynosi kilkaset kilometrów. Czas pomiędzy falami może wynosić minuty lub nawet godziny. Małe zmarszczki nie następują po sobie. Widać ogromną ścianę wolno poruszającej się wody.
Gdy ściana zbliża się do lądu, zasady się zmieniają.
Głębokość wody maleje. Głębokość (d ) spada. Z równania wynika, że prędkość również musi się zmniejszyć. Energia nie ma dokąd pójść, jak tylko w górę.
Fale się piętrzą. Kurczą się. Stosowana jest logika przeciążenia. Gdy drogi są zwężone, samochody często gromadzą się obok siebie. Kiedy dno się podnosi, gromadzi się woda. Wysokość może osiągnąć 30 metrów. 30 metrów to wysokość drapacza chmur.
Kiedy fale wpływają do zatoki lub portu, ich działanie jest wzmacniane przez rezonans. Naturalne wahania masy wody pokrywają się z napływającymi falami. Wzrost podwoi się lub potroi.
Zwykle woda opada jako pierwsza. To straszny znak. Woda cofa się o kilkaset metrów, odsłaniając dno morskie. Wygląda na to, że przypływ jest niski. Ale to nieprawda. To jest dolina fali, która dociera przed grzbietem.
Potem pojawia się ściana.
Sztuka japońska od dawna uchwyciła ten strach. Grafika Katsushiki Hokusai Wielka fala w Kanagawie przedstawia wirującą falę przypominającą pazury. To symbol potęgi natury. Mówi się, że Debussy zainspirował się nią do stworzenia swojego dzieła „Morze”.
Ale sztuka jest statyczna. Rzeczywistość jest dynamiczna. Ona wciąż tu jest.
