Суббота, 01.10.2022, 15:06 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Дождь,гроза,град [779]
Жара [544]
Засуха [197]
Землетрясение [2227]
Извержение [1080]
Космос [390]
Лавина [142]
Мороз [312]
Наводнение,цунами [1110]
Оползень,провал [356]
Пожар [648]
Сель [43]
Снегопад [766]
Теория [2045]
Торнадо,ураган [1188]
Феномены [241]
Эпидемия [2206]

Календарь
«  Сентябрь 2022  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930

Архив новостей

Реклама

Форма входа

Главная » 2022 » Сентябрь » 16 » Физики разобрались с образованием оползневых цунами
19:24
Физики разобрались с образованием оползневых цунами

Физики экспериментально исследовали то, как оползни, падающие в воду, вызывают в ней волны. Для этого они давали рассыпаться столбу стеклянных шариков, стоящему на краю бассейна, и следили за образованием волн. Ученые построили модель, связывающую амплитуду образующейся волны с параметрами столба, которая оказалась в хорошем согласии с увиденным. Работа ученых поможет лучше понять механизм образования оползневых цунами.

Цунами представляют собой одну или несколько высоких волн, вызванных смещением большого объема водной массы. Это очень опасное для прибрежных районов явление, сопровождающее человечество на протяжении многих веков. Возраст самой ранней жертвы цунами, обнаруженной учеными, составляет шесть тысяч лет, а крупнейшее цунами в новейшей истории произошло в марте 2011 года и привело к катастрофе на АЭС в Фукусиме.

Чаще всего причиной возникновения цунами оказываются землетрясения, хотя иногда их вызывают извержения вулканов. Другой частой причиной этого явления можно назвать оползни, то есть падения куска или пласта горной породы в воду, которое запускает волну. Крупнейшим примером таких волн стало цунами в бухте Литуйя, произошедшее 9 июля 1958 год — тогда высота волн достигла 524 метров. Такой разрушительный потенциал заставляет ученых разрабатывать надежные оценки опасности прибрежных оползней, для чего физики пытаются построить универсальные модели этих процессов. Это, однако, затрудняется тем, что результат требует объединения гидродинамики волн на мелководье и механики гранулированных сред, а также качественных лабораторных испытаний.

Разрешить эти трудности взялись Владимир Сарлин (Wladimir Sarlin) из Университета Париж-Сакле и его коллеги из США и Франции. Они провели экспериментальное исследование того, как амплитуда волны зависит от геометрических параметров оползня и глубины водоема. Для объяснения увиденных результатов авторы разработали качественную аналитическую модель, которая хорошо описала эти зависимости для случая малых глубин.

Сползание оползней в природе может происходить по-разному. Это сильно зависит от породы, формы берега и много другого. Для выявления воспроизводимых закономерностей физики строят упрощенные системы, в которых они могут контролировать большинство параметров. Для этого ученые используют стандартизированные гранулированные порошки и сводят задачу к одномерной за счет геометрии установки.

В своем опыте авторы снимали на видео, как рассыпается столб из стеклянных шариков диаметром пять миллиметров, стоящий на берегу прямоугольного узкого бассейна, наполненного водой. Для этого столб удерживался перегородкой, которая в начале эксперимента поднималась со скоростью один метр в секунду. Физики контролировали высоту (от 9 до 50 сантиметров) и длину (от 2,5 до 20 сантиметров) столба, а также глубину бассейна (от 2 до 25 сантиметров). Их интересовало, как от этих параметров зависит амплитуда волны.

По мере увеличения глубины физики выделяли различные режимы образования волн. Пока глубина много меньше, чем высота столба, гранулы рассыпаются в воде в основном в горизонтальном направлении, действуя на нее словно поршень. Это приводит к образованию боров (приливных волн), которые по мере роста глубины сменяются солитонами. Границей между двумя режимами становится точка на графике зависимости, после которой амплитуда волны начинает убывать. Когда же глубина сопоставима или больше высоты столба, движение шариков становится преимущественно вертикальным, и тогда они запускают нелинейные переходные волны, чья амплитуда уже слабо меняется.

Поскольку опасность представляют именно волны на неглубокой воде, физики сконцентрировали усилия на описании первых двух режимов. Свою модель они строили согласно эмпирическим данным о том, что размеры устаканившейся горки зависят от соотношения сторон изначального столба. Используя законы масштабирования, авторы связали амплитуду волны с числом Фруда, которое, в свою очередь выразили через параметры горки.

В результате они получили зависимость амплитуды от пропорций столба через сложную формулу с коэффициентами, зависящими от механических свойств гранулированного материала. Построенная модель оказалась в хорошем согласии с результатами экспериментов. Она также смогла объяснить наблюдавшуюся ранее эмпирическую связь амплитуды с объемом затопленных гранул. Авторы подчеркивают универсальность модели, которую можно применить к другим материалам простой заменой коэффициентов. Вместе с тем, они отмечают, что она не учитывает эффекты, возникающие в трехмерном случае за счет дополнительной размерности, а также разрушение столбов произвольной формы.

https://nplus1.ru/news/2022/09/15/tsunami-generation

Категория: Наводнение,цунами | Просмотров: 22 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0

Последние новости

В США создали вакцину от лихорадки Зика (16)

Без лечения бешенство — смертный приговор (8)

Заражение коронавирусом на 72% повышает риск спонтанного развития диабета у детей (28)

Джо Байден объявил конец пандемии (19)

Зимний снежный покров гор в мире сократился на 11,5% за последние 40 лет (17)

Заражение оспой обезьян может привести к нейрофизиологическим осложнениям (19)

Механизм глубинных землетрясений воспроизвели в лаборатории (20)

Самая опустошительная инфекция распространяется прямо сейчас (24)

Обнаружено неизвестное вулканическое явление (20)

Глобальное потепление приведет к суперливням (22)

Что такое туман в голове после COVID-19 (17)

Физики разобрались с образованием оползневых цунами (21)

Употребление оливкового масла снижает риск смерти от всех причин (18)

Изменение арктического климата привело к экстремальным осадкам (17)

Создана карта распределения электрических зарядов на поверхности коронавируса (26)

Метаанализ выявил поражения мозга при обезьяньей оспе (28)

Названы самые ранние предвестники COVID-19 (23)

Долгий ковид чаще бывает у людей с депрессией (19)

Европа переживает самое жаркое лето за всю историю наблюдений (23)

Получили вещество, которое сможет замедлить глобальное потепление (25)

В преимуществах переделанных вакцин снова усомнились (25)

Дым от лесных пожаров повысил температуру в Австралии на три градуса (21)

Тайга сильнее поглощает CO2 из-за жарких летних месяцев (23)

Низкий уровень тестостерона у мужчин связали с уязвимостью к коронавирусу (26)

Заражение вирусной оспой обезьян может способствовать развитию миокардита (23)

От пандемии ковида мир можно избавить за две-три недели (31)

У детей в Индии зафиксировали вспышку «томатного гриппа» (33)

Выявлен перуанский вариант оспы обезьян (31)

У грызунов в лаборатории Уханя обнаружили новый вирус (28)

В Аргентине один человек умер из-за пневмонии неизвестного происхождения (27)

Найден способ улучшения вакцины от COVID-19 (35)

Опубликованы результаты доклинических испытаний назального «Спутника V» (28)

Метеорологи спрогнозировали первую в нынешнем столетии «тройную» Ла-Нинью (36)

Январское извержение вулкана Тонга запустило цунами высотой 90 метров (27)

Аэрозоли электронных сигарет могут повысить уязвимость курящего к коронавирусу (34)

Природные пожары в Австралии вызывают нагрев стратосферы (33)

Что известно об осложнениях COVID-19 спустя два года (39)

Современное потепление самое сильное за последние 7 тысяч лет (39)

Европа столкнулась с сильнейшей за последние 500 лет засухой (34)

Депрессия, психоз, деменция и COVID-19: каковы риски (69)

Магнитные бури: как влияют на здоровье и чем от них защититься (41)

Предсказано скорое глобальное извержение вулкана (62)

Вакцинация подростков и детей от COVID-19 (45)

Большинство людей, перенесших «омикрон», не знают об этом (39)

Свыше 56% носителей штамма "омикрон" не подозревают о заражении коронавирусом (39)

Ученые предупреждают о мегапотопе в Калифорнии (46)

Вирус оспы обезьян обнаружили у бессимптомных пациентов (39)

Во Франции собака заразилась вирусом оспы обезьян от своих хозяев (41)

Канадцы подтвердили безопасность мРНК-вакцин от ковида для беременных (39)

Арктика нагревается в четыре раза быстрее, чем остальной мир (40)

Поиск


Популярное

У десятков жителей Канады диагностировали неизвестное опасное заболевание (376)

Случаи, когда коронавирус поразил плаценту и привел к мертворождению (336)

Введение вакцины AstraZeneca удвоило частоту тромбозов вен мозга (329)

Оценили силу Т-клеточного иммунного ответа к омикрону (314)

В чем заключается опасность парацетамола (299)

Физические упражнения повысили уровень антител у привитых от гриппа и ковида (286)

Объяснили мягкость омикрон-штамма (282)

Глобальное потепление приведет к значительным ущербам (276)

Как политики могут снизить смертность от COVID-19 (270)

Американцы используют сточные воды для мониторинга пандемии коронавируса (268)

В Нидерландах нашли более вирулентную разновидность ВИЧ (267)

Подвариант омикрона BA.2 оказался на треть заразнее своего предшественника (267)

Мир накрыла эпидемия одиночества (266)

Для кого опасна оспа обезьян и как от нее защититься (260)

У умерших из-за Covid-19 выявили патологии мозга (255)

Геологи нашли следы «мегаизвержений», которые пережило человечество в каменном веке (252)

Как антитела после «омикрона» справляются с другими штаммами коронавируса (251)

Мир находится на пороге эпидемии близорукости (248)

Арабские СМИ сообщают в вспышке оспы в Йемене (248)

На Солнце образовалось гигантское пятно размером с Землю (244)

Из-за «Омикрона» может начаться эра глухих (242)

Подводную скалу рядом с Японией назвали магнитом для землетрясений (242)

Биолог допустила случаи непрерывного заражения коронавирусом (241)

Опровергнут один из симптомов коронавируса (237)

В СПбПУ разработали вакцинную «экосистему» (235)

В Австралии +50°C – впервые за 62 года (235)

Выявили различия между пациентами, зараженными «омикроном», «дельтой» и «альфой» (234)

Итальянские вулканологи говорят о скором МЕГА-извержении Этны (234)

В России запатентовали второй в мире препарат от оспы (233)

13 миллионов человек в Африке страдают от голода из-за аномальной засухи (232)

Африканские «озера-убийцы» угрожают миллионам людей (231)

Сравнили защиту естественного и искусственного иммунитета от коронавируса (231)

Вакцина, которой прививают жителей 50 стран, оказалась бесполезной против «омикрона» (231)

Ледники Эвереста начали быстро таять (231)

В Анталье впервые за 30 лет выпал снег (231)

Найден способ спастись от засухи с помощью солнца (230)

Обнаружили новый механизм заражения клеток патогенными бактериями (230)

Британцы отчитались о течении ковида у намеренно зараженных добровольцев (230)

Стартуют испытания назальной вакцины "Спутник" (230)

Заточенная под омикрон вакцина Moderna оказалась не лучше оригинального бустера (229)

Copyright Sergo © 2012-2022