سونامی در زمین لرزه ۲۷ فوریه ۲۰۱۰ شیلی

مقدمه :

در ساعت ۶:۳۴:۱۴بامداد (به وقت جهانی) روز ۲۷ فوریه ۲۰۱۰ میلادی (۸ اسفند ۱۳۸۸ شمسی) زمین لرزه ای با بزرگای ۸٫۸ Mwدر مختصات ۳۵٫۸۵ S , 72.72W در منطقه ساحلی مائوله در ۱۱۵ کیلومتری شمال- شمال شرقی شهر ساحلی کونسپسیون و ۳۲۵ کیلومتری جنوب غربی سانتیاگو پایتخت شیلی در عمق ۳۵ کیلومتری آبهای اقیانوس آرام در سواحل غربی این کشور رخ داد (شکل ۱).

شکل ۱ : مرکز سطحی زمین لرزه ۲۷ فوریه ۲۰۱۰ ساحل شیلی (برگرفته از وب سایت USGS).

علاوه بر خسارات مستقیم و غیر مستقیمی که در اثر جنبش شدید این زمین لرزه بوجود آمد، وقوع زمین لرزه مذکور در اقیانوس آرام باعث ایجاد امواج مخرب سونامی گردید که در اثر گسترش آنها امواج آب با ارتفاع بیش از ۲ متر سواحل شیلی را بطور کامل به زیر آب برد.
با افزایش زمان، طول موج و شعاع گسترش این امواج بطور فزاینده ای افزایش یافته بنحوی که خطر سونامی اکثر کشورهای پیرامون اقیانوس آرام را تهدید نمود.
با توجه به بزرگای این زمین لرزه و محل وقوع آن و بهره گیری از تجربه علمی- تاریخی دانش زلزله شناسی در رخدادهای مشابه قبلی، باعث گردید که کشورهای حاشیه اقیانوس آرام با استفاده از سامانه های هشدار دهنده سونامی و به تناسب فاصله خود از مرکز سطحی این زمین لرزه برای تخلیه مناطق آسیب پذیر سواحل خود را در فاصله زمانی انتشار امواج تا رسیدن آنها به سواحل خود تمهیدات اضطراری را بکار ببرند.
در این گزارش تلاش شده است زمین لرزه ۲۷ فوریه ۲۰۱۰ شیلی( با بزرگای Mw 8.8) از نظر ایجاد خطر سونامی مورد توجه قرار گرفته و ضمن بررسی اجمالی چگونگی رخداد پدیده سونامی به سوابق این پدیده در زمین لرزه های مخرب ۲۲ مه ۱۹۶۰ شیلی نیز پرداخته شده است.

سونامی :

سونامی از ترکیب دو واژه ژاپنی « تسو= بندر» و «نامی= موجها» تشکیل شده است.این پدیده در دریاهای آزاد یعنی اقیانوسها شکل می گیرد و علت تشکیل آن پائین و بالا رفتن قسمتی از کف اقیانوس در اثر پدیده هایی مانند؛آتشفشان دریایی، زمین لغزش و یا زمین لرزه های با سازوکار کانونی شیب لغز می باشد. بیشتر سونامی های بزرگ در نتیجه جابجایی یک گسل شیب لغز، بویژه شیب لغز قائم واقع در کف اقیانوس بوجود می آیند. سونامی ایجاد شده از نقطه آغاز انتشار خود در سرتاسر اقیانوس با سرعتهای شگفت آوری بین ۵۰۰ تا ۹۵۰ کیلومتر بر ساعت پیشروی نموده و ارتفاع امواج آب بطور معمول در آغاز ، کمتر از یک متر و در سواحل تا حدود ۳۰ متر ارتفاع نیز گزارش شده است. فاصله بین اوج های متوالی یعنی طول موج آن زیاد و در ردیف ۱۰۰ تا ۷۰۰ کیلومتر است. همانطور که ستیغ سونامی به ساحل نزدیک می شود در سطح اقیانوس با طغیان آب، نمایی متلاطم و آشوبناک آشکار می گردد (شکل ۲).

بطور معمول نخستین اخطار یک سونامی در حال نزدیک شدن، تا اندازه ای بستگی به سرعت پیشروی آب در سواحل دارد. ساکنین ساحل ها می آموزند که باید به این هشدارها اعتنا نموده و به زمین های بلند تر نقل مکان کنند. در حدود ۵ تا ۳۰ دقیقه بعد عقب نشینی آب با یک موج بزرگ پرتوانی به وسعت صدها متر در میان خشکی تعقیب می شودو در طی فرآیندی پی در پی، هر موج بزرگ با یک عقب نشینی آب به طرف اقیانوس دنبال می شود.امروزه دانشمندان با بهره گیری از معادلات سرعت موج در محیطهای مختلف و سیالات و ارتباط آن انرژی آزاد شده در کانون زلزله، نمودارهای انتشار سونامی برای نشان دادن زمان رسید و ارتفاع امواج آب پیرامون مرکز سطحی زمین لرزه را از طریق مدلسازی، ارائه می نمایند (شکل ۳).

با بهره گیری از این نمودارها، آمادگی کشورهای حاشیه اقیانوسها در مقابله با پدیده سونامی افزایش یافته و امکان بکار بردن تمهیدات حفاظتی بیشتر می گردد.

شکل ۲ : شکل شماتیک از ایجاد و گسترش سونامی به همراه تصویری از سونامی مخرب زمین لرزه ۲۶ دسامبر ۲۰۰۴ سوماترای اندونزی.

شکل ۳ : مدلسازی گسترش زمانی امواج سونامی حاصل از زمین لرزه ای در جزیره هاوایی در اقیانوس آرام .

برخی از سونامی ها مانند سونامی ایجاد شده توسط زمین لرزه ۲۶ دسامبر ۲۰۰۴ سوماترای اندونزی بسیار ویرانگرند. در آن سونامی بعلت عدم وجود سامانه کارای هشدار دهنده، یکی از مخربترین فجایع بشری رخ داد. در سونامی سوماترا که در اثر زمین لرزه ای به بزرگای ۹ ایجاد گردید و ارتفاع امواج سونامی در حدود ۴۰ متر بود و بر اثر این پدیده در حدود ۲۸۳۱۰۰ نفر کشته، ۱۴۱۰۰ نفر مفقود ، ۱۱۲۶۹۰۰ نفر بی خانمان و میلیاردها دلار خسارت مالی وارد گردید (شکل ۴).

شکل ۴ : تصاویر ماهواره ای سواحل در قبل (بالا) و پس (پائین) از رخداد سونامی ۲۶ دسامبر سوماترای اندونزی.

سونامی در زمین لرزه ۲۲ مه ۱۹۶۰ شیلی:

در ساعت ۱۹:۱۱ (به وقت جهانی) روز ۲۲ مه ۱۹۶۰، زمین لرزه ای در سواحل جنوب مرکزی شیلی با بزرگای۹٫۵ (بزرگترین بزرگایی که تاکنون اندازه گیری شده است) و در منطقه گسلی فرورانش صفحه اقیانوس آرام به زیر صفحه آمریکای جنوبی رخداد(شکل۵ ).

شکل ۵ : نقشه زمینساختی فرورانش صفحه اقیانوس آرام به زیر صفحه آمریکای جنوبی و کانون زمین لرزه ۲۲ مه ۱۹۶۰ شیلی.

این زمین لرزه با سونامی مخربی همراه گردید. در شیلی زمین لرزه و سونامی باعث کشته شدن ۲۰۰۰ نفر گردید و طبق برآوردهای انجام شده در حدود ۵۵۰ میلیون دلار در آن زمان خسارت مالی وارد نمود. امواج سونامی این زمین لرزه ۱۵ ساعت بعد به سواحل جزیره هاوایی و ۲۲ ساعت بعد از وقوع به سواحل ژاپن رسیدند و در اثر آنها ۶۱ نفر در جزیره هاوایی و ۱۲۲ نفر در ژاپن کشته شدند (شکلهای ۶ و۷).

شکل ۶ : تخریب ساختمانها و کشته شدن ۶۱ نفر در جزیره هاوایی در اثر سونامی زمین لرزه ۲۲ مه ۱۹۶۰شیلی.

شکل ۷ : تخریب ساختمانها و کشته شدن ۱۲۲ نفر در ژاپن در اثر سونامی زمین لرزه ۲۲ مه ۱۹۶۰ شیلی.

سونامی در زمین لرزه ۲۷ فوریه۲۰۱۰ شیلی:

بدنبال وقوع زمین لرزه ای که با بزرگای Mw 8.8 در ساعت۶:۳۴:۱۴ (به وقت جهانی) روز ۲۷ فوریه ۲۰۱۰ میلادی (۸ اسفند ۱۳۸۸ شمسی) در منطقه ساحلی مائوله در ۱۱۵ کیلومتری شمال- شمال شرقی شهر ساحلی کونسپسیون و ۳۲۵ کیلومتری جنوب غربی سانتیاگو پایتخت شیلی در عمق ۳۵ کیلومتری آبهای اقیانوس آرام در سواحل غربی این کشور رخ داد، علاوه بر خساراتی که در اثر جنبشهای شدید زمین ایجاد گردید بخش زیادی از خسارات مالی و جانی وارد شده، به امواج سونامی ایجاد شده در اثر این زمین لرزه مربوط می گردد در شهر ساحلی کونسپسیون، برابر گزارشهای ارسال شده ۳۵۰ نفر کشته شده و ۲۰ قایق با برخورد به ساحل خسارتهای کلی دیده اند. امواج سونامی با ارتفاع بلند ( بیش از ۲ متر) نیز متعاقب رخداد اولیه، خسارتهای فراوانی را به سواحل این کشور وارد نموده اند. (شکل ۸).

شکل ۸ : نمونه ای از آثار تخریبی سونامی زمین لرزه ۲۷ فوریه ۲۰۱۰ شیلی در سواحل این کشور.

با گذشت زمان، امواج سونامی بصورت شعاع پیرامون مرکز سطحی زمین لرزه مذکور گسترش و توسعه یافته و در سواحل شرقی شمال اقیانوس آرام و جزایر موجود در این اقیانوس را نیز تحت تاثیر خود قرار داده و باعث ایجاد رعب و وحشت برای ساکنین کشورهای پیرامون اقیانوس آرام و بکار بردن تمهیدات مقابله ای در کشورهای مذکور گردید. بنحوی که ۵۰ کشور واقع در کمربند پیرامون این اقیانوس از نیوزلند تا ژاپن احتمال وقوع سونامی و راهکارهای کاهش خسارات این سونامی را در دستور کار خود قرار دادند(شکل ۹).

شکل ۹ : گستردگی خطر امواج سونامی درکشورهای حاشیه اقیانوس آرام (رنگ صورتی) (برگرفته از وب سایت Wikipedia ).

هرچند با توسعه سیستم های هشدار دهنده سونامی در اقیانوس آرام که بخصوص پس از زمین لرزه و سونامی ویرانگر سال ۲۰۰۴ اندونزی مورد توجه جهانی قرار گرفت و از سوی دیگر بهره برداری از روشهای مدلسازی گسترش سونامی و نمودارهای زمان رسید و بلندای امواج سونامی به سواحل (شکل۱۰ و۱۱)، این کشورها توانستند تمهیداتی مانند تخلیه مناطق و سواحل پر خطر را قبل از رسیدن امواج سونامی در دستور کار خود قرار دهند و در مجموع به کاستن خسارات سونامی انجامید. با این وجود مشاهده گردید در برخی از جنبه ها و موارد، این آگاهی ها و تمهیدات کافی نبوده و نیاز به توسعه و افزایش دانشهای مرتبط با زمین لرزه و سونامی وجود دارد.

شکل ۱۰ : نمودار مدلسازی سازی انرژی آزاد شده زمین لرزه ۲۷ فوریه ۲۰۱۰ شیلی (برگرفته از وب سایت NOAA ).

شکل ۱۱ : نمودارهای مدلسازی سازی شده زمان رسید و گسترش امواج سونامی زمین لرزه ۲۷ فوریه ۲۰۱۰ شیلی در گستره اقیاس آرام (برگرفته از وب سایت NOAA ).

مراجع و منابع:

• وب سایتهای USGS , EMSC , NOAA ,Wikipedia , …
• کتاب سیاره زمین و زمین لرزه (جلد دوم)، ۱۳۸۵، علی اکبر اسلامی، انتشارات پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله.
• گزارش زمین لرزه هشتم اسفند ۱۳۸۸ (۲۷ فوریه ۲۰۱۰) شیلی، آرش اسلامی و همکاران