Согласно их числовым 3D-моделям землетрясения и вызванного им цунами на разломах Питас-Пойнт и Ред-Маунтин — разломах, расположенных у берегов Вентуры, Калифорния — землетрясение магнитудой 7,7 приведет к затоплению многих частей региональной береговой линии на несколько километров вглубь суши. из-за волны цунами с затоплением в местах, больших, чем указано в текущей контрольной линии затопления штата Калифорния.Результаты исследования публикуются в письмах о геофизических исследованиях.«Опасности цунами, вызванной землетрясением в районе Вентура / Окснард, уделяется относительно мало внимания», — сказал Кенни Дж. Райан, аспирант кафедры наук о Земле Калифорнийского университета в Риверсайде и первый автор исследовательской работы. «Согласно нашему исследованию, форма береговой линии и морского дна оказывает наиболее интересное влияние на цунами, заставляя движущееся на юг цунами преломляться — и, следовательно, вращаться — и сосредотачиваться на районе Вентура / Окснард.
К сожалению, Вентура / Окснард район имеет относительно ровный рельеф вдоль побережья, поэтому цунами может затопить этот район достаточно эффективно ".Цунами в основном вызываются землетрясениями. Поддерживаемые гравитацией, они представляют собой длинные океанские волны, амплитуда которых увеличивается (цунами становятся сильнее) по мере уменьшения глубины воды. Поскольку глубина воды у берегов, как правило, небольшая, цунами может увеличиваться в размерах по мере приближения к суше, становясь особенно опасным вдоль густонаселенных береговых линий, таких как побережье Южной Калифорнии.
Цунами, способные достигать скорости распространения около 435 миль в час на глубокой воде, могут отражаться и преломляться из-за изменений топографии / батиметрии вдоль береговой линии.В своем исследовании исследователи использовали два разных кода моделирования: один для землетрясения и один для цунами. Вертикальная деформация морского дна из модели землетрясения использовалась в качестве входных данных в модели цунами для генерации цунами. Затем код цунами рассчитал распространение цунами и затопление.
«Наше исследование отличается тем, что мы используем динамическую модель землетрясения для расчета смещения морского дна в результате землетрясения», — сказал соавтор Дэвид Д. Оглсби, профессор геофизики, в лаборатории которого работает Райан. «Динамические модели, подобные этим, рассчитывают движение во времени, глядя на силы, действующие на разлом и вокруг него во времени. Они основаны на физике, а распределение скольжения разломов и движение грунта вычисляются по результатам моделей».
Землетрясение магнитудой 7,7, вызванное моделями исследователей вдоль разломов Питас-Пойнт и Красная гора, приводит к следующему сценарию:Землетрясение происходит намного быстрее цунами.
Сначала происходит проскальзывание разлома (в течение первых 20 секунд модели), и сейсмические волны распространяются во всех направлениях. Морское дно необратимо деформировано в результате землетрясения. Это происходит менее чем за минуту.
Цунами создается постоянным вертикальным смещением морского дна и начинает распространяться наружу через океан.Часть цунами распространяется на север и достигает северного побережья, где находится Санта-Барбара, примерно за пять минут.
Кроме того, часть цунами распространяется на юг в сторону более глубоких вод в проливе Санта-Барбара. Из-за более глубокой воды и местной батиметрии это распространяющееся на юг цунами начинает преломляться через пять-десять минут, вращаясь против часовой стрелки в направлении Вентуры и Окснарда. Между тем, некоторые волны цунами отражаются от береговой линии региона. Эти преломленные и отраженные волны фокусируются на Вентуре и Окснарде через 15-20 минут и начинают затоплять эту область менее чем через 30 минут.
На всей береговой линии региона видна волна цунами, которая затопляет многие части береговой линии в регионе. Наводнение цунами в Вентуре / Окснарде является значительным в модели из-за сочетания факторов: большого скольжения и смещения морского дна из смоделированного сценария землетрясения, рефракции, фокусировки и плоской топографии Вентуры / Окснарда, которая способствует течению воды вглубь суши.«Модели приводят к большим амплитудам цунами к северу и востоку от разлома из-за формы береговой линии и морского дна», — пояснил Райан. «Вероятность такого события в заданный период времени мала по сравнению с более мелкими землетрясениями. Тем не менее, крайне важно изучить возможные последствия таких редких, но вероятных сценариев землетрясения и цунами, чтобы можно было провести полную оценку опасности.
Результаты такие усилия по моделированию могут помочь выявить потенциальные регионы с высокой опасностью цунами ».Исследования показали, что разломы в бассейне Вентура в Южной Калифорнии могут вызывать землетрясения силой 7 баллов и более, а также значительные местные цунами. Исследования также показали, что цунами, вызванные разломами и оползнями у берегов Калифорнии, могут ударить по побережью Калифорнии за считанные минуты.
«Наше исследование описывает один сценарий потенциального землетрясения и цунами вдоль разломов Питас-Пойнт и Красная гора и предназначено для иллюстрации полезности моделирования разрыва при определении наводнения цунами», — предупредил Райан. «Он не предназначен для того, чтобы дать общее представление о всех возможных землетрясениях и цунами в этом регионе. Наши модели просто дают представление о том, что может быть возможным в этом регионе».