hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Sciences10.7868/S2073667319040038hydrophysics-42Research ArticleГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ И ПРОЦЕССЫHYDROPHYSICAL AND BIOGEOCHEMICAL FIELDS AND PROCESSESМоделирование волн цунами в Азово-Черноморском регионеAmplitude characteristics of tsunamis waves in the Azov-Black Sea regionБазыкинаА. Ю.BazykinaA. Yu.

Севастополь

Sevastopol

aleksa.44.33@gmail.comФоминВ. В.FominV. V.

Севастополь

Sevastopol

Морской гидрофизический институт РАНРоссияMarine Hydrophysical Institute of RASRussian Federation2019291120211242131Copyright © Базыкина А.Ю., Фомин В.В., 20212021Базыкина А.Ю., Фомин В.В.Bazykina A.Y., Fomin V.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/42

В рамках модели нелинейных длинных волн выполнено численное моделирование эволюции волн цунами в Азово-Черноморском бассейне для 10 эллиптических очагов, которые соответствовали уже имевшим место цунамигенным подводным землетрясениям. Рассчитано время добегания волн до побережья Черного и Азовского морей. Оно составило от нескольких минут для ближайших к очагу участков побережья до 4.5 часов для участков побережья вблизи Одессы. В результате численных экспериментов получены максимальные повышения уровня моря вдоль побережья Черного и Азовского морей при распространении волн цунами из зон локальных землетрясений. Выявлены наиболее подверженные воздействию волн цунами участки побережья. Повышения уровня моря вдоль побережья при прохождении волн цунами, вызванных землетрясениями магнитудой 7, составляют десятки сантиметров и в некоторых зонах достигают 1 м. Показаны зависимости амплитудных характеристик волн цунами от магнитуды землетрясения и от местоположения очагов генерации цунами. При смещении локального очага цунами в глубоководную часть моря амплитуды колебаний уровня вблизи берега возрастают. Увеличение магнитуды землетрясения приводит к усилению колебаний уровня моря, которые могут превысить высоту начального возмущения.

A numerical simulation of the evolution of tsunami waves in the Azov-Black Sea basin was carried out for 10 elliptical foci, which corresponded to the already existing tsunami by underwater earthquakes. The time of the wave propagation to the coast of the Black and Azov Seas is calculated. It is from a few minutes for the nearest to the tsunami focus coastal regions to 4.5 hours for Odessa coast. The maximum sea level elevations along the coast of the Black and Azov Seas caused by the propagation of tsunami waves from zones of local earthquakes were obtained. The most dangerous coastal zones are identified. The sea level increase along the coast during the propagation of tsunami waves caused by earthquakes with magnitude about 7 reaches from tens of centimeters to more than 1 m. The changes of the amplitude characteristics of tsunami waves from the earthquake magnitude and the location of sources tsunami are shown. The displacement of the local tsunami focus to the deep part of the sea leads to growth of the amplitude of the level oscillations near the coast. The increase of the earthquake magnitude results in amplification of the sea level fluctuations, which may exceed the height of the initial perturbation.

цунами в Азово-Черноморском бассейнечисленное моделированиеамплитудные характеристики волн цунамиtsunami in the Azov-Black Sea basinnumerical modelingamplitude characteristics of tsunami wavesабота выполнена в рамках государственного задания по теме № 0827-2018-0004 «Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов, определяющих функционирование и эволюцию экосистем прибрежных зон Черного и Азовского морей» (шифр «Прибрежные исследования»)ReferencesMoldovan I.A., Diaconescu M., Partheniu R., Constantin A.P., Popescu E., Toma-Danila D. Probabilistic seismic hazard assessment in the Black sea area // Romanian Journal of Physics. 2017. V. 62, N 809. 14 p.Moldovan I.A., Diaconescu M., Partheniu R., Constantin A.P., Popescu E., Toma-Danila D. Probabilistic seismic hazard assessment in the Black sea area. Romanian Journal of Physics. 2017, 62, 809, 14 p.Никонов А.А., Гусяков В.К., Флейфель Л.Д. Новый каталог цунами в Черном и Азовском морях в приложении к оценке цунамиопасности Российского побережья // Геология и геофизика. 2018. Т. 59, № 2. С. 240—255.Nikonov A.A., Gusiakov V.K., Fleifel L.D. Assessment of the tsunami hazard on the Russian coast based on a new catalogue of tsunamis in the Black Sea and the Sea of Azov. Russian Geology and Geophysics. 2018, 59, 2, 193—205.Никонов А.А. Аргонавты на пути в Понт: испытание цунами // Природа. 2017. № 2. С. 38—45.Nikonov A.A. Argonauts on their way to Pontus: tsunami experience. Priroda. 2017, 2, 38—45 (in Russian).Никонов А.А. Цунами на берегах Черного и Азовского морей // Физика Земли. 1997. № 1. С. 86—96.Nikonov A.A. Tsunami Occurrence on the Coasts of the Black Sea and the Sea of Azov. Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 1997, 33(1), 77—87.Григораш З.К., Корнева Л.А. Мареографические данные о цунами в Черном море при Турецком землетрясении в декабре 1939 г. // Океанология. 1972. Т. XII, вып. 3. С. 417—422.Grigorash Z.K., Korneva L.A. Mareograph data about the Black Sea tsunami caused by the Turkish earthquake in December 1939. Oceanology. 1972, 12, 3, 417—422 (in Russian).Григораш З.К., Корнева Л.А. Волны цунами, сопровождавшие Анапское землетрясение 12 июля 1966 г. // Океанология. 1969. Т. 9, вып. 6. С. 988—995.Grigorash Z.K., Korneva L.A. Tsunami Waves that Accompanied the Anapa Earthquake on July 12, 1966. Oceanology. 1969, IX (6), 988—995 (in Russian).Рязанцев Г.Б., Монин В.Л. Мини-цунами на Азовском море // Система Планета Земля. М., Изд-во Моск. ун-та, 2018. С. 86—88.Ryazantsev G.B., Monin V.L. Mini-tsunami at the Azov Sea. Systema Planeta Zemlya. M., Izd-vo Mosk. Un-ta, 2018, 86—89 (in Russian).Vilibić I., Šepić J., Ranguelov B., Mahović N.S., Tinti S. Possible atmospheric origin of the 7 May 2007 western Black Sea shelf tsunami event // Journal of Geophysical Research. 2010. V. 115. C07006.Vilibić I., Šepić J., Ranguelov B., Mahović N.S., Tinti S. Possible atmospheric origin of the 7 May 2007 western Black Sea shelf tsunami event. Journal of Geophysical Research. 2010, 115, C07006.Ranguelov B., Tinti S., Pagnoni G., Tonini R., Zaniboni F., Armigliato A. The nonseismic tsunami observed in the Bulgarian Black Sea on May, 7th 2007. Was it due to a submarine landslide? // Geophys. Res. Lett. 2008. 35. L18613.Ranguelov B., Tinti S., Pagnoni G., Tonini R., Zaniboni F., Armigliato A. The nonseismic tsunami observed in the Bulgarian Black Sea on May, 7th 2007. Was it due to a submarine landslide? Geophys. Res. Lett. 2008, 35, L18613.Никонов А.А., Флейфель Л.Д. Цунами в Одессе: природный или рукотворный феномен? // Природа. 2015. № 4. C. 36—43.Nikonov A.A., Fleifel L.D. Tsunami in Odessa: Natural or man-made phenomenon? Priroda. 2015, 4, 36—43 (in Russian).Доценко С.Ф. Численное моделирование цунами в Черном, Азовском и Каспийском морях как необходимый элемент региональных систем раннего предупреждения о цунами // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2012. 26(2). С. 287—300.Dotsenko S.F. Numerical modeling of tsunamis in the Black, Azov and Caspian Seas as a necessary element of regional tsunami early warning systems. Ecologicheskaya Bezopasnost Pribrezhnoj i Shelfovoj Zon i Kompleksnoe Ispolzovanie Resursov Shelfa. 2012, 26(2), 287—300 (in Russian).Зайцев А.И., Пелиновский Е.Н. Прогноз высот волн цунами на Российском побережье Черного моря // Океанология. 2011. Т. 51, № 6. С. 965—973.Zaitsev A.I., Pelinovsky E.N. Forecasting of Tsunami Wave Heights at the Russian Coast of the Black Sea. Oceanology [e-journal]. 2011, 51(6), 907—915.Пелиновский Е.Н., Зайцев А.И. Оценка и картирование опасности цунами на Черноморском побережье Украины // Тр. Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. 2011. № 3(90). С. 44—50.Pelinovsky E.N., Zaytsev A.I. The estimation and mapping of tsunami dangerous at the Ukrainian Black Sea Coast. Trudy NGTU im. R.E. Alekseeva. 2011, 3, 90, 44—50 (in Russian).Доценко С.Ф., Ингеров А.В. Характеристика волн цунами сейсмического происхождения в бассейне Черного моря по результатам численного моделирования // Морской гидрофизический журнал. 2013. № 3. С. 25—34.Dotsenko S.F., Ingerov A.V. Characteristics of tsunami waves of seismic origin in the Black Sea basin by numerical simulation results. Morsk. Gidrofiz. Zh. 2013, 3, 25—34 (in Russian).Yalciner A., Pelinovsky E., Talipova T., Kurlin A., Kozelkov A., Zaitsev A. Tsunamis in the Black Sea: Comparison of the historical, instrumental and numerical data // Journal of Geophysical Research. 2004. V. 109. C12023.Yalciner A., Pelinovsky E., Talipova T., Kurkin A., Kozelkov A., Zaitsev A. Tsunamis in the Black Sea: Comparison of the historical, instrumental and numerical data. Journal of Geophysical Research. 2004, 109, C12023.Доценко С.Ф., Ингеров А.В. Численные оценки цунамиопасности Крымско-Кавказского побережья Черного моря // Доповіді НАН України. 2009. № 6. С. 119—125.Dotsenko S.F., Ingerov A.V. Numerical assessments of tsunami hazard of the Crimean-Caucasian coast of the Black Sea. Dopovidi NAN Ukrainy. 2009, 6, 119—125 (in Russian).Лобковский Л.И., Мазова Р.Х., Колчина Е.А. Оценки максимальных волн цунами для побережья г. Сочи при возможных сильных землетрясениях // Доклады Академии наук. 2014. Т. 456, № 5. С. 604—609.Lobkovsky L.I., Mazova R.Kh., Kolchina E.A. Estimation of maximum heights of tsunami waves for the Sochi coast from strong submarine earthquakes. Dokl. Earth Sc. 2014, 456, 2, 749—754.Лобковский Л.И., Мазова Р.Х., Баранова Е.А., Тугарев А.М. Численное моделирование распространения Черноморских и Азовоморских цунами через Керченский пролив // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, № 2 (200). С. 111—122.Lobkovsky L.I., Mazova R.Kh., Baranova E.A., Tugaryov A.M. Numerical Simulation of Propagation of the Black Sea and the Azov Sea Tsunami through the Kerch Strait. Physical Oceanography [e-journal]. 2018, 25(2), 102—113.Доценко С.Ф., Ингеров А.В. Численное моделирование распространения и усиления волн цунами у Крымского полуострова и северо-восточного побережья Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 2010. № 1. С. 3—15.Dotsenko S.F., Ingerov A.V. Numerical simulation of the propagation and intensification of tsunami waves near the Crimean Peninsula and the northeast coast of the Black Sea. Morsk. Gidrofiz. Zh. 2010, 1, 3—15 (in Russian).Мазова Р.Х., Кисельман Б.А., Осипенко Н.Н., Колчина Е.А. Анализ спектральных характеристик черноморских цунами // Тр. Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. 2013. № 2(99). С. 52—66.Mazova R.Kh., Kiselman B.A., Osipenko N.N., Kolchina E.A. Analysis of spectral characteristics of Black sea tsunami. Trudy NGTU im. R.E. Alekseeva. 2013, 2(99), 52—66 (in Russian).Доценко С.Ф. Оценка уровня цунамиопасности Черного моря // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 1998. № 4. С. 19—23.Dotsenko S.F. Tsunami hazard assessment for the Black Sea. Moscow University Physics Bulletin. 1998, 53(4), 17—22.Доценко С.Ф., Ингеров А.В. Численный анализ цунамиопасности побережья Азовского моря // Доповіді НАН України. 2011. № 4. С. 105—110.Dotsenko S.F., Ingerov A.V. Numerical analysis of the tsunami hazard of the Azov Sea coast. Dopovidi NAN Ukrainy. 2011, 4, 105—110 (in Russian).Уломов В.И., Полякова Т.П., Шумилина Л.С. и др. Опыт картирования очагов землетрясений // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. М.: ИФЗ РАН, 1993. Вып. 1. С. 99 —108.Ulomov V.I., Polyakova T.P., Shumilina L.S. et al. The experience of mapping the earthquakes. Seysmichnost i Seysmicheskoe Rayonirovanie Severnoy Evrazii. М., IFZ RAN. 1993, 1, 99—108 (in Russian).Доценко С.Ф. Излучение длинных волн из сейсмоактивных зон Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 1995. № 5. С. 3—9.Dotsenko S.F. Long wave radiation from seismically active zones of the Black Sea. Morsk. Gidrofiz. Zh. 1995, 5, 3 —9 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.