ИСТИНА

Ключевым фактором, определяющим генерацию гравитационных волн в океане подводными землетрясениями, является вытеснение воды косейсмическими (остаточными) деформациями дна [Пелиновский, 1996]. Однако помимо остаточных деформаций землетрясения сопровождаются излучением поверхностных сейсмических волн, которые, распространяясь по дну водоема, также способны возбуждать гравитационные волны в водной толще [Gutenberg, 1939; Levin and Nosov, 2016; Sementsov et al., 2019]. При увеличении эпицентрального расстояния величина остаточной деформации убывает довольно быстро – обратно пропорционально квадрату расстояния. При этом амплитуда поверхностных сейсмических волн убывает значительно медленнее — обратно пропорционально квадратному корню из расстояния [Aki and Richards, 1981; Okada, 1995]. В связи с этим на большом расстоянии от эпицентра остаточные деформации становятся исчезающе малыми, в то время как поверхностные сейсмические волны все еще обладают значительной амплитудой и, следовательно, способны эффективно возбуждать гравитационные волны. Яркой иллюстрацией этого служат события, при которых эпицентр землетрясения располагался в глубине материка, а в ближайшем водоеме наблюдались длиннопериодные колебания водной толщи [Никонов, 1997]. Заметим, что в связи со слабой изученностью гравитационных волн в океане, возбуждаемых поверхностными сейсмическими волнами, для них нет устоявшегося названия. Поэтому в [Sementsov et al., 2019] был предложен термин "FGSS waves" (Free Gravity waves excited in the ocean by Seismic Surface waves – свободные гравитационные волны, возбуждаемые в океане сейсмическими поверхностными волнами), которым мы и будем пользоваться в дальнейшем. В [Sementsov et al., 2019] на примере волн FGSS, зарегистрированных донными обсерваториями DONET во время катастрофического события Тохоку 11 марта 2011 года, было показано, что (1) горизонтальные, а не вертикальные движения дна играют ключевую роль в их генерации; (2) амплитуда возбуждаемых волн FGSS в первую очередь определяется динамической амплитудой горизонтальных движений дна, а роль остаточных горизонтальных смещений дна является незначительной; и (3) амплитуда возбуждаемых гравитационных волн зависит от относительной ориентации подводных склонов и направления распространения сейсмической волны. Приведенные результаты нуждаются в дальнейшем исследовании и уточнении. В частности, как уже было сказано, при увеличении расстояния между эпицентром землетрясения и областью генерации волн FGSS, величина остаточной деформации дна убывает медленнее, чем амплитуда поверхностных сейсмических волн. В связи с этим представляется интересным выяснить, как соотносятся вклады динамических и статических движений дна в генерацию волн FGSS на различном эпицентральном расстоянии. Также, учитывая пункт (3) результатов [Sementsov et al., 2019], имеет смысл установить максимальные возможные амплитуды волн FGSS для конкретного региона, варьируя направление и скорость распространения поверхностных сейсмических волн. Описанные исследования проводятся методом численного моделирования с использованием комбинированной 3D/2D модели эволюции волн цунами [Носов, Колесов, 2019; Sementsov et al., 2019]. Для конструирования различных пространственно-временных законов движения дна используются реальные записи донных сейсмометров DONET, выполненные во время катастрофического события Тохоку 11 марта 2011 года. Все численные эксперименты проводятся на реальной батиметрии – в области постановки донных обсерваторий DONET. Работа выполнена при поддержке РФФИ (гранты 20-35-70038, 19-05-00351, 20-07-01098). Литература. 1. Пелиновский Е.Н. Гидродинамика волн цунами. ИПФ РАН. Нижний Новгород, 1996. 276 с. 2. Gutenberg, B. (1939). Tsunamis and Earthquakes, Bulletin of the Seismological Society of America, 29 (1), 517-526. 3. Levin B. W., Nosov M. A. Physics of Tsunamis, Second Edition. — Springer International Publishing AG Switzerland, 2016. — 388 p. 4. Sementsov, K. A., Nosov, M. A., Kolesov, S. V., Karpov, V. A., Matsumoto, H., & Kaneda, Y. (2019). Free Gravity Waves in the Ocean Excited by Seismic Surface Waves: Observations and Numerical Simulations. Journal of Geophysical Research: Oceans, 124(11), 8468-8484. 5. Aki, K., & Richards, P. G. (1980). Quantitative seismology: Theory and methods. San Francisco, CA: W.H. Freeman and Co. 6. Okada, Y. (1995). Simulated empirical law of coseismic crustal deformation. Journal of Physics of the Earth., 43(6), 697–713. https://doi.org/10.4294/jpe1952.43.697 7. Никонов А. А. Цунами на берегах Черного и Азовского морей //Физика Земли. – 1997. – Т. 1. – С. 2-10. 8. Носов М.А., Колесов С.В. Комбинированная численная модель цунами // Математическое моделирование. 2019. T. 31. №1. С. 44-62.