نگاهی به ماهیت و علل پیدایش سونامی

سایت تفریحی خلیج فارس : سونامی ( به صورت سو-نا-می-یا تسو-نا-می تلفظ می‌شود ) پدیده‌ای طبیعی است و شامل یکسری از امواج می‌باشد و زمانی ایجاد می‌شوند که آب دریاچه یا دریا، به سرعت در مقیاس توده‌ای جا به جا شود.

 زمین‌لرزه، زمین لغزش، فورانهای آتش‌فشانی و برخورد شهاب‌سنگ‌های بزرگ، همگی پتانسیل ایجاد سونامی را دارند. اثرات سونامی از غیر قابل توجه تا بسیار مخرب در تغییرند.

واژه سونامی، از زبان ژاپنی گرفته شده و به معنای بندر ( سو ) و موج ( نامی ) است. این واژه، توسط ماهیگیرانی به وجود آمده که به بندر برمی گشتند تا به مناطق اطراف بندر تخریب شده برسند اگر چه آنها از وجود موج در آبهای آزاد اطلاعی نداشتند. در اقیانوس‌های عمیق، سونامی رخدادی زیر سطحی نیست و دامنه‌ای ( ارتفاع موج ) بسیار کوچک وطول موجی بسیار بلند دارد ( اغلب طول آنها صدها کیلومتر است ) و به همین علت است که در دریا قابل توجه نیستند و در اقیانوس تنها، امواجی گذرا را تشکیل می‌دهد.

سابقا به سونامی، امواج مدی گفته می‌شد زیرا هنگامی که به خشکی نزدیک می‌شوند بیشتر ویژگی مدهای شدید پیشرونده را دارند تا امواج قله‌ای که در اثر عملکرد باد روی اقیانوس ایجاد می‌شوند ( و برای مردم آشناتر می‌باشند ) اما از آنجا که این امواج در واقع مربوط به مد نیستند، این واژه را اشتباه می‌دانند و کاربرد آن توسط اقیانوس شناسان منسوخ شده است. سونامی، در اثر هر نوع آشفتگی و اختلالی که به سرعت توده بزرگی از آب را جا به جا کند، مثل زمین لرزه، فوران آتش‌فشانی، زمین لغزش یا برخورد شهاب‌سنگ، ایجاد می‌شوند. هر چند رایج ترین علت آن، زمین لرزه زیر دریایی است. زمین لرزه‌ای که خود برای ایجاد سونامی بسیار کوچک است، می‌تواند باعث آغاز زمین لغزشی زیر دریایی شود که خود توانایی ایجاد سونامی را دارد.
 
سونامی‌ها، هنگامی ایجاد می‌شوند که بستر دریا، به‌طور ناگهانی دگر شکل شده و به‌طور عمودی آب رویی را جا به جا کند.چنین حرکات عمودی بزرگی در پوسته زمین،در مرز ورقه‌ها رخ می‌دهد.زمین لرزه‌های فرورانش در ایجاد سونامی موثر هستند و در جایی رخ می‌دهندکه ورقه‌های چگال اقیانوسی،طی فرآیندی که فرورانش نامیده می‌شود،به زیر ورقه‌های قاره‌ای رانده می‌شوند.

زمین لغزشهای زیر دریایی که گاهی اوقات در اثر زمین لرزه‌های بزرگ آغاز می‌شوند،هم مانند ریزش ساختمانهای آتش‌فشانی می‌توانند همانطور که رسوب و سنگها به سمت پایین رانده می‌شوند و مجددا در بستر دریا آشفته می‌شوند،ستون آب بالایی را آشفته کنند.به‌طور مشابه،فوران آتشفشانی شدید زیر دریا هم ستون آب را به بالا رانده و سونامی ایجاد می‌کند.

هنگامی که توده آب جابه جا شده،تحت تاثیر گرانش حرکت می‌کند تا مجددا به حالت تعادل خود برگردد و مانند موج‌های روی استخر، در اقیانوس پراکنده می‌شود،امواج تشکیل می‌شوند.

تصور غلطی وجود دارد که سونامی ها،مانند امواج حاصل از باد یا امواج بادی(که هوا پشت آنهاست مثل امواجی که در جشن قرن نوزدهم وودکات ایجاد شدند)رفتار می‌کنند.در حقیقت،سونامی،به صورت سطح آب جدید و بالاتر درک شده است که به صورت طبقه یا طبقاتی از آب ظاهر می‌شود.لبه پیشرونده سونامی شبیه موج شکن است اما به‌طور متفاوتی رفتار می‌کنند. بالا آمدن سریع سطح آب دریا،همراه با وزن و فشار اقیانوس که در پشت آن است،نیروی بسیار بیشتری را ایجاد می‌کند.

اگر چه اغلب به سونامی،امواج مدی گفته می‌شود اما سونامی شبیه گفته عموم که « موجی عادی و فقط بسیار بزرگ‌تر» نیست.در عوض،بیشتر شبیه مدی پیشرونده بی‌پایان است که راهش را از اطراف و از میان هر سدی باز می‌کند.قسمت عمده خسارات،در اثر توده آب عظیمی ایجاد می‌شود که در پشت جبهه موج اولیه قرار دارد،به‌طوری‌که ارتفاع دریا به سرعت بالا می‌آید و سیل مناطق ساحلی را به شدت فرا می‌گیرد. وزن خالص آب، به اندازه‌ای است که اجسام موجود در مسیرش را ساییده و اغلب ساختمانها را روی پی شان می‌اندازد و زمین را تا سنگ بستر می‌شوید.

اجسام بزرگ مثل کشتیها و تخته سنگها را هم قبل از فرونشست سونامی، چندین مایل به درون خشکی حمل می‌کند. عملکرد سونامیها، بسیار متفاوت با خیزآب است. سونامی، پدیده‌ای است که در کل عمق اقیانوس ( اغلب به عمق چند کیلومتر ) حرکت می‌کند نه در سطح آن، بنابراین سونامی درای انرژی بسیاری است که با سرعت بسیار زیادی منتشر می‌شود و می‌تواند با کاهش انرژی بسیار اندکی، مسافتهای بسیار دور را در اقیانوس بپیمایند.

سونامی می‌تواند در فاصله هزاران کیلومتر از منشا، موجب خسارات شود بنابراین ممکن است بین زمان تشکیل آن و زمان اثر‌گذاری آن روی ساحل، چندین ساعت وقفه باشدو موج لرزه‌ای مدت زمانی طولانی بعد از اینکه در اثر رویدادی شکل گرفت،به ساحل برسد.اگر چه کاهش انرژی اندک است اما همانطور که موج منتقل می‌شود،کل انرژی در محیطی بیشتر و بیشتر پراکنده می‌شود،بنابراین همانطور که توان فاصله از منشا معکوس می‌شود،انرژی هر فنر خطی در موج کاهش می‌یابد.این معادله دو بعدی قانون مربع معکوس در سه بعد است.

در آبهای آزاد،سونامی ها،دوره‌ای بسیار طولانی(زمان لازم برای اینکه قله موج بعدی،بعد از موج قبلی از یک نقطه بگذرد)،از چند دقیقه تا چند ساعت و طول موجی بسیار بلند،بیش از چند صد کیلومتر دارند(آن‌را با امواجی که توسط باد ایجاد شده در ساحل دیده می‌شوند،مقایسه کنید که توسط توفان‌های دوردست ایجاد شده اندو به‌طور منظم،یک موج بعد از دیگری با دوره‌ای حدود 10 ثانیه و طول موج 150 متر در آن می‌چرخند).ارتفاع واقعی موج سونامی در آبهای آزاد،اغلب کمتر از یک متر است که اغلب برای افراد روی کشتی قابل توجه نیست.انرژی سونامی،در کل ستون آب تا بستر دریا منتقل می‌شود برخلاف امواج سطحی که تنها به عمق 10 متری می‌رسند.

این امواج،با سرعت500 تا 1000 کیلومتر بر ساعت در اقیانوس حرکت می‌کنند. هنگامی که موج به خشکی نزدیک می‌شود،دریا کم عمق می‌شود و موج مسافت بیشتری را طی نمی‌کند بنابراین شروع به تجمع یافتن می‌کند.جبهه موج پرشیب تر و بلندتر می‌شود و فاصله میان قله‌های موج کم می‌شود.

در حالی که شخص در سطح آبهای عمیق نمی‌تواند سونامی را ببیند،موج همانطور که به خطوط ساحلی نزدیک می‌شود فشرده شده و ارتفاع آن به 30 متر یا حتی بیشتر افزایش می‌یابد.فرآیند پرشیب شدن موج،شبیه شکافتن شلاق نوک تیزشونده است.همانطور که موج به سمت پایین می‌رود،انرژی در مواد کمترو کمتری قرار می‌گیرد و سپس هنگامی‌که مواد انرژی را دریافت می‌کنند به شدت حرکت می‌کنند.
 
هنگامی که نسبت میان عمق آب و طول موج آن خیلی کوچک باشد،موج، تبدیل به موج آبهای کم عمق می‌شودو از آنجایی که سونامی،طول موج بسیار بزرگی دارد(صدها کیلومتر)،حتی در آبهای عمیق اقیانوسهای آزاد هم به صورت موج آبهای کم عمق عمل می‌کند.موجهای آبهای کم عمق،با سرعتی معادل ریشه دوم حاصل ضرب شتاب گرانش(8/9 متر بر مجذور ثانیه)در عمق آب حرکت می‌کنند.

مثلا، در اقیانوس آرام که عمق آب حدود 4000 متر است،سونامی با سرعت 200 متر بر ثانیه(720 کیلومتر بر ساعت یا 450 مایل در ساعت)حرکت می‌کند و حتی در مسافتهای طولانی،کاهش انرژی اندک است.در عمق 40 متری آب،سرعت 20 متر بر ثانیه(حدود 72 کیلومتر بر ساعت یا 45 مایل بر ساعت)است که بسیار کمتر از سرعت موج در اقیانوسهای آزاد است اما سونامی،از محل منشا،به سمت خارج منتشر می‌شود،بنابراین سواحلی که در سایه خشکی‌های متاثر از سونامی قرار دارند،معمولا امن هستند.

اما ممکن است امواج سونامی،در اطراف توده‌های خشکی،شکسته و پخش شوند(همانطور که در این انیمیشن سونامی اقیانوس هندنشان داده شده که امواج به سریلانکا و هند می‌رسند).به علاوه امواج سونامی نباید متقارن باشند. امواج سونامی،بسته به طبیعت منطقه منشا و جغرافیای مجاور،در یک جهت قوی‌تر از جهت دیگر هستند. تا زمانی که یک سونامی به ساحل برخورد نکند، مشکل است نحوه تعامل آن را با خشکی پیش‌بینی کرد.