Assessment of the amplitude of seiches generated by remote earthquakes in small inland water bodies

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The process of formation of seiche level oscillations initiated by remote earthquakes in small inland bodies of water is analyzed, and a method for estimating the amplitude of such oscillations is proposed. It is shown that to estimate the amplitude, a reservoir can be described by two parameters: horizontal extent and maximum period of natural oscillations. The method is based on an exact analytical solution of a one-dimensional problem within the framework of the linear theory of long waves. The method assumes knowledge of the horizontal components of seismic ground motions. For numerical calculations, the work used a record of the catastrophic earthquake in Turkey on February 6, 2023, obtained by a seismometer of the Department of Physics of the Earth, Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University (Moscow) at a distance of 2050 km from the epicenter. The efficiency of the method is confirmed by comparing analytical estimates with the results of two-dimensional numerical modeling conducted for a set of model basins of cylindrical shape and constant depth, as well as for reservoirs with bathymetry corresponding to real lakes. It has been shown that the earthquake in question in the water bodies of the Moscow region could have caused fluctuations in the water level with a range of up to 0.5 m.

Авторлар туралы

D. Valeeva

Lomonosov Moscow State University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: dilaravn@mail.ru

Physical Faculty

Ресей, Leninskie gory, 1, bld. 2, Moscow, 119991

М. Nosov

Lomonosov Moscow State University

Email: m.a.nosov@mail.ru

Physical Faculty

Ресей, Leninskie gory, 1, bld. 2, Moscow, 119991

Әдебиет тізімі

  1. Аракава А., Мезингер Ф. Численные методы, используемые в атмосферных моделях. Л.: Гидрометео-издат, 1979. С. 93.
  2. Доброхотов С.Ю., Калиниченко В.А., Миненков Д.С., Назайкинский В. Е. Асимптотики длинных стоячих волн в одномерных бассейнах с пологими берегами: теория и эксперимент // Прикладная математика и механика. 2023. T. 87. № 2. С. 157–175.
  3. Елизарова Т.Г., Сабурин Д.С. Численное моделирование колебаний жидкости в топливных баках // Матем. моделирование. 2013. Т. 25. № 3. С. 75.
  4. Зильберштейн О.И, Сафронов Г.Ф., Семенов А.Ю. Природные катастрофы и стихийные бедствия в Дальневосточном регионе Владивосток: ДВО АН СССР. 1990. Т. 2. С. 277.
  5. Кочин Н.Е., Кибель И.А. и др. Теоретическая гидродинамика ч. 1. М.: Физматгиз, 1963. С. 518.
  6. Левин Б.В., Носов М.А. Физика цунами и родственных явлений в океане. М.: Янус-К, 2005. С. 322.
  7. Лэмб Г. Гидродинамика. Л.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1947. С. 358.
  8. Моисеев Н.Н., Петров А.А. Численные методы расчета собственных частот колебаний ограниченного объема жидкости. М.: ВЦ АН СССР, 1966. 268 с.
  9. Носов М.А., Колесов С.В., Нурисламова Г.Н., Большакова А.В. Влияние вращения Земли на волны цунами, вызванные глубокофокусным Охотоморским землетрясением 2013 г. // ВМУ. Сер. 3. Физика. Астрономия. 2018. № 6. С. 117–123.
  10. Полянин А.Д. Справочник по линейным уравнениям математической физики. М.: Издательская фирма «Физико-математическая литература», 2001. С. 260.
  11. Рабинович М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн. М.: Наука, 1984. С. 432.
  12. Смирнов С.В., Кучер К.М., Гранин Н.Г., Стурова И.В. Сейшевые колебания Байкала // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2014. Т. 50. № 1. С. 105–116.
  13. Сретенский Л.Н. Теория волновых движений жидкости. М.: Наука, 1977. 816 с.
  14. Bondevik S., Gjevik B., Sørensen M.B. Norwegian seiches from the giant 2011 Tohoku earthquake // Geophys. Res. Lett. 2013. V. 40. № 13. P. 3374–3378.
  15. Forel F.-A. Le Léman (monographie limnologique), tome second. Lausanne: Librairie de l’Université de Lausanne, 1895. P. 59.
  16. Ichinose G.A., Anderson J.G. The potential hazard from tsunami and seiche waves generated by large earthquakes within Lake Tahoe, California-Nevada // Geophys. Res. Lett., 2000. V. 27. № 8. P. 1203.
  17. Iwaki M., Toda T. Seismic seiche-related oscillations in Lake Biwa, Japan, after the 2011 Tohoku earthquake // Scientific Reports. 2022. V. 12. № 1. P. 19357.
  18. Kant I. Geschichte und Naturbeschriebung der merkwrdigsten Vorfalle des Erdbebens? Welches an dem Ende des MDCCLV Jahres einen grossen Theil der Erde erschtert hat. 1756 // Samtlliche Werke. 1839. V. 6. P. 227–280.
  19. Kvale A. Seismic seiches in Norway and England during the Assam earthquake of August 15 // Bull. Seismol. Soc. Am. 1955. V. 45. № 2. P. 93–113.
  20. Levin B.W. Nonlinear oscillating structures in the earthquake and seaquake dynamics // Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science. 1996. V. 6. № 3. P. 405–413.
  21. Levin B.W., Nosov M.A. Physics of Tsunamis, Second Edition. Cham–Heidelberg-New York–Dordrecht–London: Springer, 2016.
  22. McGarr A. Seismic Seiches // Encyclopedia of Solid Earth Geophysics. Encyclopedia of Earth Sciences Series. Springer, 2011.
  23. McGarr A., Vorhis R.C. Seismic seiches from the March 1964 Alaska Earthquake // U. S. Geol. Surv. Prof. Pap. 1965. 544E. E1–E43.
  24. Merian J.R. Ueber die Bewegung tropfbarer Flüssigkeiten in Gef ssen. Basel: Schweighauser, 1828.
  25. Rabinovich A.B. Seiches and harbor oscillations // Handbook of Coastal and Ocean Engineering. Los Angeles: California State Univ., 2009. P. 193–236.
  26. Soomro R.A., Weidle C., Cristiano L., Lebedev S., Meier T., & PASSEQ Working Group. Phase velocities of Rayleigh and Love waves in central and northern Europe from automated, broad-band, interstation measurements // Geophysical Journal International. 2016. V. 204. № 1. P. 517–534.
  27. https://www.youtube.com/watch?v=S5dKWNA6CLU&ab_channel=%D0%A1%D0%BA%D0%B0%D0%B9%D0%A2%D0%BE%D0%BF
  28. https://lakemaps.org/

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу


Creative Commons License
Бұл мақала лицензия бойынша қол жетімді Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».