Оценка опасности цунами для побережья Октябрьской косы (западная Камчатка) по результатам численного моделирования

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматривается задача оценки цунамиопасности участка западного побережья Камчатки в районе Октябрьской косы, возникшая в связи с проблемой обеспечения транспортной доступности поселка Октябрьский и расположенных на косе рыбообрабатывающих предприятий. Для получения этих оценок использовалась методика “наихудшего случая” (worst case). По результатам анализа сейсмичности и исторических данных о проявлениях цунами в Охотском море были выделены две цунамигенные зоны, угрожающие побережью в районе Октябрьской косы, и для каждой из них определен набор модельных цунамигенных землетрясений. Для этого набора моделей было выполнено численное моделирование возбуждения и распространения цунами, по результатам которого выбраны наиболее опасные для исследуемого участка побережья модельные источники. На следующем этапе для этих источников были проведены уточняющие расчеты с использованием последовательности вложенных расчетных сеток, определившие параметры воздействия цунами на побережье. Основными результатами работы являются выявление наиболее опасных по отношению к побережью Октябрьской косы цунамигенных зон, выбор модельных цунамигенных источников в них и оценки параметров экстремальных волн цунами, угрожающих этому участку побережья.

Об авторах

В. К. Гусяков

Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: gvk@sscc.ru
Россия, просп. Лаврентьева, 6, Новосибирск, 630090

С. А. Бейзель

Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий

Email: beisels@gmail.com
Россия, просп. Лаврентьева, 6, Новосибирск, 630090

О. И. Гусев

Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий

Email: gusev_oleg_igor@mail.ru
Россия, просп. Лаврентьева, 6, Новосибирск, 630090

А. В. Ландер

Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН

Email: land@mitp.ru
Россия, ул. Профсоюзная, 84/32, Москва, 117997

Д. В. Чебров

ФИЦ “Единая геофизическая служба РАН”

Email: danila@emsd.ru

Камчатский филиал

Россия, бульвар Пийпа, 9, Петропавловск-Камчатский, 683006

Л. Б. Чубаров

Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий

Email: chubarov@ict.nsc.ru
Россия, просп. Лаврентьева, 6, Новосибирск, 630090

Список литературы

  1. Бейзель С.А., Гусяков В.К., Чубаров Л.Б., Шокин Ю.И. Оценка воздействия удаленных цунами на Дальневосточное побережье России на основе результатов математического моделирования // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2014. Т. 90. № 5. C. 578‒590.
  2. Белоцерковский О.М., Давыдов Ю.М. Метод крупных частиц в газовой динамике. М.: Наука, 1982. 392 с.
  3. Ветровое волнение. Гидрометеорология и гидрохимия морей. Т. IX. Охотское море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия. СПб.: Гидрометеоиздат, 1998. 343 с.
  4. Гусев О.И., Чубаров Л.Б. Об использовании телескопически вложенных сеток в расчетах распространения волн цунами // Труды XIV Всероссийской конференции “Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики”. СПб.: ЛЕМА, 2018. С. 224–226.
  5. Гусяков В.К. Остаточные смещения на поверхности упругого полупространства // Условно-корректные задачи математической физики в интерпретации геофизических наблюдений. Новосибирск: ВЦ СО РАН, 1978. C. 23–51.
  6. Гусяков В.К., Кихтенко В.А., Чубаров Л.Б., Шокин Ю.И. Построение обзорных карт цунами-районирования Дальневосточного побережья РФ в рамках методики PTHA // Вычислительные технологии. 2019. Т. 24. № 1. С. 55–72.
  7. Гусяков В.К. Цунами на Дальневосточном побережье России: историческая перспектива и современная проблематика // Геология и геофизика. 2016. № 9. С. 1601‒1615.
  8. Гусяков В.К., Чубаров Л.Б. Численное моделирование возбуждения и распространения цунами в прибрежной зоне // Физика Земли. 1987. № 11. C. 53‒64.
  9. Заякин Ю.А. Цунами на Дальнем Востоке России. Петропавловск-Камчатский: Камшат, 1996. 88 c.
  10. Исторические сведения о цунами в Охотском море // Гидрометеорология и гидрохимия морей. Т. IX. Охотское море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия. СПб.: Гидрометеоиздат, 1998. С. 225‒226.
  11. Подъяпольский Г.С. Возбуждение длинной гравитационной волны в океане сейсмическим источником в коре // Физика Земли. 1968. № 1. C. 7‒24.
  12. Разжигаева Н.Г., Ганзей Л.А., Гребенникова Т.А., Харламов А.А., Лоскутов А.В., Булгаков Р.Ф. Геологические свидетельства проявления сильных цунами на побережье острова Итуруп (Курильские острова) за последние 3500 лет // Геосистемы переходных зон. 2023. Т. 7. № 4. С. 357–374.
  13. Рычков А.Д., Бейзель С.А., Чубаров Л.Б. Программа для ЭВМ: Модуль расчета наката волн цунами на берег RunUp-LP // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам № 2013617980. 2013.
  14. Святловский А.Е. Последствия цунами 4‒5 ноября 1952 г. на Камчатке и Курильских островах // Бюлл. Совета по сейсмологии АН СССР. 1958. № 4. С. 15‒38.
  15. Соловьев С.Л., Ферчев М.Д. Сводка данных о цунами в СССР // Бюлл. Совета по сейсмологии АН СССР. 1961. № 9. С. 23‒55.
  16. Соловьев С.Л. Основные данные о цунами на Тихоокеанском побережье СССР, 1937‒1976 гг. // Изучение цунами в открытом океане. М.: Наука, 1978. С. 61‒136.
  17. Чубаров Л.Б., Бабайлов В.В., Бейзель С.А. Программа расчета характеристик волн цунами сейсмического происхождения MGC // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ Федеральной службой по интеллектуальной собственности № 2011614598. 2011.
  18. Шокин Ю.И., Бейзель С.А., Рычков А.Д., Чубаров Л.Б. Численное моделирование наката волн цунами на побережье с использованием метода крупных частиц // Математическое моделирование. 2015а. Т. 27. № 1. С. 99–112.
  19. Шокин Ю.И., Рычков А.Д., Хакимзянов Г.С., Чубаров Л.Б. О численных методах решения задач наката волн на берег. I. Сравнительный анализ численных алгоритмов для одномерных задач // Вычислительные технологии. 2015б. Т. 20. № 5. С. 214–232.
  20. Шокин Ю.И., Рычков А.Д., Хакимзянов Г.С., Чубаров Л.Б. О численных методах решения задач наката волн на берег. II. Опыт решения модельных задач // Вычислительные технологии. 2015в. Т. 20. № 5. С. 233–250.
  21. ANSS (USGS) catalog. 2024. https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/search/
  22. Argus D.F., Gordon R.G., DeMets C. Geologically current motion of 56 plates relative to the no-net-rotation reference frame // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2011. V. 12. Iss. 11. https://doi.org/10.1029/2011GC003751
  23. Atwater B.F. Hunting for ancient tsunamis in the tropics // EOS. Transactions of the American Geophysical Union 88. 2007.
  24. Beisel S.A., Gusiakov V.K., Chubarov L.B., Shokin Yu.I. Numerical Simulation of the Action of Distant Tsunamis on the Russian Far East Coast // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2014. V. 50. № 5. P. 508‒519. ISSN 0001-4338
  25. Chubarov L.B., Kikhtenko V.A., Lander A.V., Gusev O.I., Beisel S.A., Pinegina T.K. Technique of local probabilistic tsunami zonation for near-field seismic sources applied to the Bechevinskaya Cove (the Kamchatka Peninsula) // Nat Hazards. 2022. V. 110. № 1. P. 373–406.
  26. Cisternas M., Atwater B., Torrejón F., Sawai Y., Machuca G., Lagos M., Eipert A., Youlton C., Salgado I., Kamataki T., Shishikura M., Rajendran C.P., Malik J.K., Rizal Y, Husni M. Predecessors of the giant 1960 Chile earthquake // Nature. 2005. V. 437. P. 404–407. https://doi.org/10.1038/nature03943
  27. Global CMT Catalog. 2024. https://www.globalcmt.org/CMTsearch.html
  28. ISC-isf catalog. 2020. ftp://ftp.isc.ac.uk/pub/isf/
  29. Jankaew K., Atwater B., Sawai Y., Sawai Y., Choowong M., Charoentitirat T., Martin M., Prendergast A. Medieval forewarning of the 2004 Indian Ocean tsunami in Thailand // Nature. 2008. V. 455. P. 1228–1231. https://doi.org/10.1038/nature07373
  30. Kanamori H. Mechanism of tsunami earthquakes // Phys. Earth Planet. Inter. 1972. V. 6. P. 346‒359.
  31. MacCormack R.W. The Effect of viscosity in hypervelocity impact cratering //AIAA Paper. 1969. P. 69–354.
  32. Minoura K., Imamura F., Sugawara D., Kono Y., Iwashita T. The 869 Jogan tsunami deposit and recurrence interval of large-scale tsunami on the Pacific coast of northeast Japan // J. of Natural Disaster Science. 2001. V. 23. P. 83–88.
  33. NCEI/WDS. Global historical tsunami database, 2100 BC to Present, 10.7289/V5PN93H7. 2024. https ://www.ngdc.noaa.gov/hazar d/tsu_db.shtml
  34. NTL/ICMMG SD RAS. Novosibirsk Tsunami Laboratory of the Institute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics of Siberian Division of Russian Academy of Sciences. Global Tsunami Database, 2100 BC to Present. 2024. https ://tsun.sscc.ru/nh/tsuna mi.php
  35. Okada Y. Surface deformation due to shear and tensile faults in a half-space // Bull. Seism. Soc. Am. 1985. V. 75. № 4. P. 1135–1154.
  36. Papazachos B.C., Scordilis E.M., Panagiotopoulos D.G., Papazachos C.B., Karakaisis G.F. Global Relations Between Seismic Fault Parameters and Momernt Magnitude of Earthquakes // Bull. of the Geol. Society of Greece. 2004. V. XXXVI. P. 1482‒1489.
  37. Pinegina T.K., Bazanova L.I., Zelenin E.A., Bourgeois J., Kozhurin A.I., Medvedev I.P., Vydrin D.S. Holocene Tsunamis in Avachinsky Bay, Kamchatka, Russia // Pure and Applied Geophysics. 2018. V. 175. № 4. P. 1485‒1506.
  38. Shokin Yu I., Gusiakov V.K., Kikhtenko V.A., Chubarov L.B. A Methodology for Mapping Tsunami Hazards and Its Implementation for the Far Eastern Coast of the Russian Federation // Doklady Earth Sciences. 2019. V. 489. Iss. 2. P. 1444‒1448.
  39. Shokin Yu.I., Babailov V.V., Beisel S.A., Chubarov L.B., Eletsky S.V., Fedotova Z.I., Gusiakov V.K. Mathematical modeling in application to regional tsunami warning systems operations / Eds E. Krause et al. // Comp. Science & High Perf. Computing III, Notes on Numerical Fluid Mechanics and Multidisciplinary Design. 2008. V. 101. P. 52‒68.
  40. The ISC-GEM Global Instrumental Earthquake Catalogue, 1904‒2019. Version 10.0. March 21. 2023. http://www.isc.ac.uk/iscgem/download.php

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

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».