ИСТИНА

Взрывное извержение вулкана Хунга Тонга–Хунга Хаапай, произошедшее 15 января 2022 года в тихоокеанском регионе, сопровождалось формированием волны Лэмба в атмосфере, которая не- сколько раз обогнула земной шар, и волн цунами в океане, высоты которых достигали 15 м в ближ- ней зоне и 1-3 м в дальней зоне на расстоянии порядка 10 тыс. км от источника. Данное событие яв- ляется уникальным, поскольку впервые в истории науки столь мощное взрывное извержение было аппаратурно зарегистрировано комплексом геофизических инструментов с высоким качеством и де- тальностью (наземные барографы, донные датчики давления, сейсмометры, спутниковые снимки и т.д.). В самом начале инструментальной эпохи около 140 лет назад было зарегистрировано другое по- хожее событие — взрыв вулкана Кракатау (1883 г). Волны цунами от этого события были зареги- стрированы береговыми мареографами не только в Индийском, но и в Тихом, и в Атлантическом океанах. Анализ записей мареографов позволил выявить удивительный факт: вступление волн цуна- ми часто происходило существенно раньше расчетного времени. Раннее вступлении волн цунами, которые были вызваны взрывом вулкана Кракатау, обсуждалось в нескольких научных работах 20-го и начала 21-го веков. В целом было понятно, что эффект связан с возможностью формирования волн цунами вдали от вулкана под действием атмосферной взрывной волны. Но за недостатком натурных данных эта тема развития не получила. Событие 15.01.2022 позволило пролить свет на парадокс раннего вступления вулканогенных цу- нами. Целью данной работы является аналитическое и численное исследование механизма генерации цунами бегущими атмосферными возмущениями. Показано, что в океане постоянной глубины бегущее атмосферное возмущение приводит к вы- нужденному возмущению водного слоя, а свободные поверхностные гравитационные волны при этом не возникают. Свободные волны (цунами) могут возникать в бассейне с переменной глубиной. Для скачкообразного изменения глубин получены аналитические выражения, позволяющие рассчитать амплитуду свободных волн. Построена численная модель позволяющая воспроизводить возникновение длинных гравитаци- онных волн под действием бегущего атмосферного возмущения в бассейне с произвольным распре- делением глубин. Работа численной модели протестирована с использованием аналитических формул для скачка глубин. Численно исследовано влияние крутизны склона на амплитуду возбуждаемых волн цунами. На основе записей наземных барографов сети IRIS тихоокеанского региона построена радиально симметричная модельная волна Лэмба, профиль и амплитуда которой максимально близки к наблю- денным сигналам. Такая модельная волна удобна для использования в численных расчетах генерации цунами. Численные расчеты с использованием реального рельефа дна Тихого океана позволили вы- явить сектора, в которых генерация цунами волной Лэмба была наиболее эффективна.