Математическое моделирование распространения и трансформации волн цунами в прибрежной зоне

Цунами – гравитационные волны, вызванные крупномасштабными возмущениями, в первую очередь, землетрясениями, или явлениями, связанными с ними – оползнями, а также извержениями вулканов и резкими изменениями атмосферного давления [Мурти, 1981]. В переводе с японского термин «цунами» означает «большая волна в гавани». 

Прибрежная зона Мирового океана играет важнейшую роль в жизнедеятельности человека. Многообразие форм побережья послужило причиной развития различной береговой инфраструктуры. Проектирование новых и реконструкция эксплуатируемых береговых сооружений, ведение хозяйственной деятельности, разрастание рекреационных зон влекут за собой непрерывный рост населения, проживающего на побережье. Поэтому очень важно максимально изучить гидродинамические процессы в прибрежных районах со сложным рельефом. Исследование распространения волн цунами и их взаимодействия с береговыми склонами является актуальной и практически значимой задачей. На характер распространения волн цунами оказывает влияние форма и рельеф дна бассейна. Когда волны цунами достигают мелководья, длина волны уменьшается, а высота растет, что сопровождается усилением нелинейных эффектов. Концентрация энергии и рост амплитуды волн на мелководье могут привести к образованию экстремально высоких заплесков. При проникновении волн в узкие бухты и каналы, устья рек, амплитудные характеристики цунами могут существенно отличаться от таковых при распространении на плоском откосе. Так, например, во время цунами 29 сентября 2009 г. на Самоа наблюдались аномальные усиления при накате волн на берег в узкой гавани Паго-Паго [Didenkulova, 2013] <...>