hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Sciences10.7868/S207366732101007Xhydrophysics-90Research ArticleГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ И ПРОЦЕССЫHYDROPHYSICAL AND BIOGEOCHEMICAL FIELDS AND PROCESSESМоделирование распространения волн цунами в Керченском проливеSimulation of Tsunami Wave Propagation in the Kerch StraitБелоконьА. Ю.BelokonA. Yu.

299011, Капитанская ул., 2, Севастополь

299011, Kapitanskaya Str., 2, Sevastopol

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

299011, Капитанская ул., 2, Севастополь

299011, Kapitanskaya Str., 2, Sevastopol

Морской гидрофизический институт РАНРоссияMarine Hydrophysical Institute of RASRussian Federation2021301120211416778Copyright © Белоконь А.Ю., Фомин В.В., 20212021Белоконь А.Ю., Фомин В.В.Belokon A.Y., Fomin V.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/90

Выполнено численное моделирование распространения волн цунами из нескольких сейсмических очагов Азово-Черноморского бассейна, представляющих потенциальную опасность для Керченского пролива. На первом этапе для всего Азово-Черноморского бассейна моделировалась эволюция четырех модельных очагов генерации цунами — два ближайших к проливу очага в Черном и Азовском морях, удаленный черноморский очаг, а также очаг, подобный тому, который вызвал Ялтинское землетрясение 12 сентября 1927 г. Начальные условия задавались в виде эллиптического возвышения уровня моря, параметры эллипса находились по эмпирическим формулам, соответствующим землетрясению с магнитудой 7. Для указанных очагов проанализированы мареограммы на входе в пролив со стороны Черного и Азовского моря. Показано, что на входе в пролив черноморские цунами обладают меньшими периодами по сравнению с азовоморскими. На втором этапе на сетке с высоким разрешением моделировалось проникновение волн цунами в Керченский пролив. В качестве краевых условий на жидких границах пролива использовались модельные данные из первого этапа. Выявленные области максимального повышения уровня моря расположены вдоль побережья пролива при распространении волн как со стороны Черного, так и из Азовского моря. Показано, что остров Тузла оказывает блокирующее влияние на распространение цунами в проливе.

The results of numerical modeling of the propagation of tsunami waves from several seismic sources of the Azov-Black Sea basin, which represent a potential hazard for the Kerch Strait, are presented. At the first stage, for the entire Azov-Black Sea basin, the evolution of four model sources of tsunami generation was simulated — two sources closest to the strait in the Black and Azov Seas, a remote Black Sea source, and also a source similar to the one that caused the Yalta earthquake on the 12th September of 1927. The initial conditions were set in the form of an elliptical rise in sea level, the parameters of the ellipse were found according to empirical formulas corresponding to an earthquake with a magnitude of 7. For these foci, tide gauges were analyzed at the entrance to the strait from the Black and Azov Seas. It was revealed that at the entrance to the strait, the Black Sea tsunamis have shorter periods than the Azov Sea ones. At the second stage, the penetration of tsunami waves into the Kerch Strait was modeled on a high-resolution grid. Model data from the first stage were used as boundary conditions at the liquid boundaries of the strait. The identified areas of maximum sea level rise are located along the coast of the strait when waves propagate from both the Black and Azov Seas. It is shown that Tuzla Island has a blocking effect on the propagation of tsunami in the strait.

цунамиопасность Азово-Черноморского регионацунами в Керченском проливечисленное моделированиемаксимальные повышения уровня моряtsunami hazard of the Azov-Black Sea regiontsunami in the Kerch Straitnumerical modelingmaximum sea level riseРабота выполнена в рамках государственного задания по теме № 0827–2020–0004 «Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов, определяющих функционирование и эволюцию экосистем прибрежных зон Черного и Азовского морей» (шифр «Прибрежные исследования»).ReferencesФомин В.В., Лазоренко Д.И., Фомина И.Н. Численное моделирование водообмена через Керченский пролив для различных типов атмосферных воздействий // Морской гидрофизический журнал. 2017. № 4. С. 82–93. doi: 10.22449/0233–7584–2017–4–82–93Fomin V.V., Lazorenko D.I., Fomina I.N. Numerical Modeling of Water Exchange through the Kerch Strait for Various Types of the Atmospheric Impact. Physical Oceanography]. 2017, 4, 79–89. doi: 10.22449/1573–160X-2017–4–79–89Доценко С.Ф., Иванов В.А. Катастрофические природные явления Азово-Черноморского региона. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2013. 193 с.Dotsenko S.F., Ivanov V.A. Catastrophic natural phenomena of the Azov-Black Sea region. Sevastopol, ECOSI-Gidrofizika, 2013. 193 p. (in Russian).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. doi: 10.15372/GiG20180208Nikonov 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. doi: 10.1016/j.rgg.2018.01.016Никонов А.А. Мощное цунами. В проливе… Керченском // Природа. 2016. № 5. С. 29–38.Nikonov A.A. A powerful tsunami. In the strait … Kerch. Priroda. 2016, 5, 29–38. (in Russian).Винокуров Н.И., Корженков А.М., Родкин М.В. К оценке сейсмической опасности района Керченского пролива по данным археосейсмологии // Вопросы инженерной сейсмологии. 2015. Т. 42, № 2. С. 51–66.Vinokurov N.I., Korzhenkov A.M., Rodkin M.V. Seismic hazard assessment of the Kerch Strait region by archeoseismology data. Vopr. Inzh. Seismol. 2015, 42(2), 51–66 (in Russian).Никонов А.А. Мощное цунами. В проливе… Керченском // Природа. 2016. № 7. С. 30–40.Nikonov A.A. A powerful tsunami. In the strait … Kerch. Priroda. 2016, 7, 30–40 (in Russian).Никонов А.А. Главные особенности геодинамики, напряженного состояния и распределения сильных землетрясений в Азово-Черноморском регионе // Четвертая тектонофизическая конференция в ИФЗ РАН тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле. Т. 1. Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН Москва, 2016. С. 493–501.Nikonov A.A. The main features of geodynamics, stress state and distribution of strong earthquakes in the Azov-Black Sea region. Fourth tectonophysical conference at the IPE RAS tectonophysics and topical issues of earth sciences. Institute of Physics of the Earth named after O. Yu. Schmidt RAS Moscow. 2016, 1, 493–501 (in Russian).Лобковский Л.И., Мазова Р.Х., Баранова Е.А. и др. Численное моделирование распространения черноморских и азовоморских цунами через Керченский пролив // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, № 2. С. 111–122. doi: 10.22449/0233–7584–2018–2–111–122Lobkovsky L.I., Mazova R. Kh., Baranova E.A. and Tugaryov A.M. Numerical Simulation of Propagation of the Black Sea and the Azov Sea Tsunami through the Kerch Strait. Physical Oceanography. 2018, 25(2), 102–113. doi: 10.22449/1573–160X-2018–2–102–113Баранова Е.А., Мазова Р.Х. Цунамиопасность Крымского побережья Черного моря и Керченского пролива при катастрофических цунамигенных землетрясениях, близких по локализации к историческому Ялтинскому землетрясению 12 сентября 1927 года // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 2. С. 123–138. doi: 10.22449/0233–7584–2020–2–123–138Baranova E.A., Mazova R. Kh. Tsunami Hazard for the Crimean Coast of the Black Sea and the Kerch Strait at the Catastrophic Tsunamigenic Earthquakes, the Locations of which are Close to that of the Historical Yalta Earthquake on September 12, 1927. Physical Oceanography. 2020, 27(2), 110–125. doi: 10.22449/1573–160X-2020–2–110–125Базыкина А.Ю., Фомин В.В. Моделирование волн цунами в Азово-Черноморском регионе // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2019. Т. 12, № 4. С. 21–31. doi: 10.7868/S2073667319040038Bazykina A. Yu., Fomin V.V. Simulation of tsunami waves in the Azov-Black sea region. Fundam. Prikl. Gidrofiz. 2019, 12, 4, 21–31 (in Russian). doi: 10.7868/S2073667319040038Уломов В.И., Полякова Т.П., Шумилина Л.С. и др. Опыт картирования очагов землетрясений // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. М.: ИФЗ РАН. Вып. 1. 1993. С. 99–108.Ulomov V.I., Polyakova T.P., Shumilina L.S. et al. Experience in mapping earthquake sources. Seismicity and seismic zoning of Northern Eurasia. Moscow, IPE RAS. 1993, 1, 99–108 (in Russian).

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