Tsunami

Vznik a vývoj tsunami

Vlnová délka tsunami je velmi velká, v řádu stovek km, což určuje její chování. Vlna s tak dlouhou vlnovou délkou se chová i na širém oceánu jako na mělké vodě. Protože rychlost vlny je obecně v mělkých vodách určena vztahem ${\displaystyle \textstyle {\sqrt {gd}}}$, kde ${\displaystyle g}$ je tíhové zrychlení a ${\displaystyle d}$ hloubka, tsunami získá na relativně hlubokém moři rychlost až 700 km/h. Energie tsunami je konstantní a závisí na její rychlosti a čtverci výšky. Když vlna dorazí k pobřeží, její rychlost klesá třením o dno a výška roste s druhou mocninou. Zatímco na hlubokém moři je tsunami těžko pozorovatelná (obvykle má výšku v cm až desítkách cm), u pobřeží nahromaděná energie zvedá vlnu až do výšky desítek metrů. Díky velmi dlouhé vlnové délce na hlubokém moři může tsunami putovat tisíce kilometrů bez větších ztrát energie.

Příchod tsunami k pobřeží se dá v poslední chvíli dobře odhadnout podle jevu, kdy před příchodem vlny voda náhle ustoupí až o stovky metrů a odhalí jindy zaplavené mořské dno. Ale neznalí lidé jsou někdy tímto jevem natolik fascinováni, že dokonce zkoumají dno, místo aby uprchli dál do vnitrozemí, poté jsou zaskočeni příchozí vlnou. Čelo vlny bývá viditelné z břehu. Jeho výška je ale jen předzvěstí toho, co přijde posléze. Z pohledu pozorovatele na břehu se spíše než o vodní stěnu, jak je často vyobrazována, jedná o náhlou záplavu. Vlna je fakticky jen jejím čelem - odtud název v japonštině "dlouhá". Během několika minut stoupne hladina moře až o desítky metrů. Ohromné množství proudící vody pochopitelně páchá rozsáhlé škody, a to i pomocí různých těžkých předmětů, které s sebou strhává. V některých místech se díky špatnému odtoku může voda udržet i delší dobu.

Výška vlny při vstupu na pobřeží se označuje jako tzv. run-up a počítá od střední hladiny moře v daném místě. První vlna tsunami ze série nebývá ale tou největší a nejsilnější. Intervaly mezi následnými vlnami mohou být 10 až 45 min a vlny se navíc mohou odrážet od okolních pobřežních útvarů (poloostrovy, ostrůvky) a několikrát se vracet. Vliv na výšku a rychlost vlny tsunami na zasaženém pobřeží má vertikální i horizontální tvar pobřeží. Platí pravidlo, že strmější břeh vlnu více vyzdvihne a méně zpomalí, ale vlna má tendenci se tříštit, naopak mírnější břeh vlnu zpomalí postupně delším třením, vlna tak může dojít dál do vnitrozemí. Náchylnější k větší záplavě, tedy k vyšší tsunami, jsou také různé sevřené zátoky a zálivy spíše než rovná pobřeží. Škody tsunami páchá také při návratu vody zpět do moře, včetně odnesení obyvatel na volné moře. Navíc v případě většiny platí, že jsou mořské a tak způsobují kromě fyzických škod i škody zasolením. Opět platí pravidlo, čím strmější břeh, tím rychlejší ústup vody.

Animovaná verze průběhu šíření vlny tsunami

Ochrana před tsunami spočívá především v připravenosti a informovanosti obyvatel postižených území, v dostatečné předpovědi a varování a v dlouhodobém efektivním využití krajiny v pobřežních oblastech.

Dlouhodobé zkušenosti s ochrannými stavbami má především Japonsko. Od poloviny 20. století vyprojektovali japonští inženýři řadu ochranných opatření, zahrnujících pobřežní zdi nebo předsunuté vlnolamy. Ne vždy byly ovšem podobné pokusy z celkového hlediska efektivní. V současnosti nabývá na významu citlivě řešené využití krajiny ohrožených pobřežních oblastí. Jde hlavně o správné rozvržení využití různých částí pobřeží v závislosti na možném dosahu působení tsunami.

Existuje hned několik varovných systémů a programů proti tsunami, všechny působí v Pacifiku, ale pomalu se rozšiřují i do dalších oblastí. V současnosti je PTWC (Pacific Tsunami Warning Center) možná nejlepším systémem v oblasti prevence přírodních katastrof. Do celého programu je zapojena většina zemí s tichomořským pobřežím. Systém je založen na součinnosti měření seismografů (síla zemětřesení) a mareografů (výkyvy vodní hladiny). Celý systém byl v nedávné době ještě doplněn o 6 podmořských senzorů, které sledují chování vodních mas (program DART - Deep-Ocean Assessment and Reporting of Tsunami). Dále jsou zde programy CREST (Consolidated Reporting of Earthquakes and Tsunamis), a nový THRUST (Tsunami Hazards Reduction Utilizing Systems Technology), který je určen pro varování před tsunami s velmi blízkými ohnisky tsunami (do 30 min.), kde je nutnost maximální rychlosti varovných hlášení. Tento systém, využívající podmořských detektorů a přenášení signálu pomocí družic NOAA, je od roku 1986 v testovacím režimu umístěn ve městě Valparaíso na pobřeží Chile.

Prevence a ochrana před tsunami čelí v současné době dvěma hlavním problémům. Na jedné straně je to především neinformovanost a nepřipravenost ohroženého obyvatelstva. Druhým nedostatkem je, že u mnohých hlášení, které centrum ročně vydá, jde pouze o planý poplach. Lidé v postižených oblastech uvyklí na častá varování pak nepřikládají velký význam ani reálným hrozbám.

V dávné minulosti proběhlo mnoho tsunami. Obří tsunami o výšce až v řádu stovek metrů, která oběhla vícekrát celou zeměkouli, vznikla například po dopadu 10 až 12 km velké planetky do oblasti současného Mexického zálivu v době před 66 miliony let (tato událost souvisí s velkým vymíráním na konci křídy).[2] Tsunami v pozdějších lidských dějinách pak dokládají i starověké masové hroby na pobřežích.[3]

18. století

Tsunami na thajském pobřeží, 26. prosince 2004 – dočasný ústup vody před příchodem vlny

Tsunami na thajském pobřeží, 26. prosince 2004 – vlna přichází

Spoušť po japonském tsunami 2011

Tisíce Portugalců, kteří přežili velké lisabonské zemětřesení v roce 1755, zemřely krátce poté, když dorazila vlna tsunami. Když voda ustoupila, v přístavu zbyly jen vraky lodí.

Existují i historické důkazy, že se mohou také vyskytnout obří tsunami, tzv. megatsunami. Potenciál k tomuto mají masivní sesuvy půdy a dopady meteoritů či jiných kosmických těles do oceánu. Příkladem je globální megatsunami, vyvolaná dopadem planetky Chicxulub na konci druhohorní křídy (před 66 miliony let).[11]

Jiné vlny příbuzné k tsunami jsou např. kmitající stojaté vlny zvané Seiche ("séše"), které mohou být způsobeny stejnými příčinami jako tsunami, ale může je také aktivovat sama tsunami.