Upload
others
View
6
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Tsunami
Frank Mostaert
Inhoudstafel
• Wat zijn tsunami’s? Beschrijving van het fenomeen– Geologisch fenomeen
– Hydraulisch fenomeen (op oceaan, tegen de kust)
• Ook in België?
• Waarschuwingsystemen – risicobenadering (meten, modelleren, data-management, verwittigen)
• Mitigerende maatregelen
• Kritische beschouwingen en besluiten
Definitie tsunami
Tsunami is een Japans woord en staat voor tsu dat 'haven' betekent en nami dat 'golf' betekent. Japanse havensteden zijn vaak door een tsunami getroffen. Het een verwoestend natuurverschijnsel waarbij een vloedgolf uit de zee met een enorme kracht het land overspoelt
Een tsunami is een golftrein (geen eenlinggolf) met meerdere (tot een 10-tal) golven. De golfperiode (P) van dergelijke golven kan variëren van 10 minuten en 2 uur.
In een waterdiepte van grootte-orde 4000 m is de golflengte (L) 100 à 1000 km. De golfhoogte is gering (<1m) in de oceaan, tot meer dan 30 m aan de kust.
Omdat de verhouding van de waterdiepte tot de golflengte zeer klein is, is dit een ondiep water golf (L is groot t.o.v waterdiepte d) (vergelijk met getijden).
Hun voortplantingssnelheid is gelijk aan (de wortel uit het product van de valversnelling g (9.8 m/s²) en de waterdiepte d). In diezelfde waterdiepte van grootte-orde 4000 m is de voortplantingssnelheid dus ongeveer 700 km/u.
TSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMIS
WatWatWatWatWatWatWatWat en en en en en en en en HoeHoe
� Meestal gegenereerd door ondiepe aardbevingen
Plotse verplaatsingen van zeewater
Ook submariene massabewegingen, vulkanisme en impacts van kometen
Meeste Tsunami ontstaan hier
TSUNAMI 0PWEKKINGTSUNAMI 0PWEKKINGTSUNAMI 0PWEKKINGTSUNAMI 0PWEKKINGTSUNAMI 0PWEKKINGTSUNAMI 0PWEKKINGTSUNAMI 0PWEKKINGTSUNAMI 0PWEKKING
WaarWaarWaarWaarWaarWaarWaarWaar en Hoeen Hoeen Hoeen Hoeen Hoeen Hoeen Hoeen Hoe
• Minder frequent door sub-aerische en submarienemassabewegingen
• Infrequent bij vulkaan-uitbarstingen
• Zelden door meteorieten
Lokale
tsunami
Maat voor de impact van een tsunami
• Aardbeving: schaal van Richter (Ms) –schaal van Mercali (I tot XII)
• Tsunami: Imamura-Iida schaal (m)– Magnitude Tsunami mt (golfhoogte aan kust)
– Schaal van -2 tot +5
– f(Ms, Diepte aardbeving, dikte waterkolom)
• Run-up en run-in
• Schade (monetair)
• Slachtoffers
MaatMaatMaatMaatMaatMaatMaatMaat voorvoorvoorvoorvoorvoorvoorvoor de impact van de impact van de impact van de impact van de impact van de impact van de impact van de impact van
TSUNAMITSUNAMITSUNAMITSUNAMITSUNAMITSUNAMITSUNAMITSUNAMI
• Waar kunnen tsunami worden opgewekt?
• Welke mechanismen zitten er achter?
• Welke frequentie van voorkomen?
• Gespreid risico of risicozones?
TSUNAMI TSUNAMI TSUNAMI TSUNAMI TSUNAMI TSUNAMI TSUNAMI TSUNAMI
GeologischeGeologischeGeologischeGeologischeGeologischeGeologischeGeologischeGeologische contextcontextcontextcontextcontextcontextcontextcontext
TSUNAMISTSUNAMISdoor door
AARDBEVINGENAARDBEVINGEN
•Zware aardbevingen(>8.5-9.0)
•Hypocentrum ondieponder zeebodem (< 50 km)
•Subductie zones
•Plotse verplaatsing•Beweegt bovenliggendewaterkolom die golf genereert
Aardbevingen - platentektoniek
Platen
Platen en onderzees reliëf
Meten van aardbevingenVoortplanting golven in
korst, lithosfeer, mantel
Snelheid in functie medium.
Aankomsttijd in functie
afstand en doorlopen
medium
Primaire, secundaire,
oppervlaktegolven
(longitudinale, transversale)
Seismometers (3D)
Seismogrammen
Epicentrum
Hypocentrum
Schaal van Richter
Schaal van Mercali
Seismogram van de Indonesië aardbeving van 26 december 2004
16 november 2005
Santorini, 1500 BC
Krakatau, 1883– 36.000 doden
– Run-up tot 40 m, run-in tot 5 km
– 10 km³ uitgestoten waarvan 20km³ een 40 m dikke laag pyroklasten vormden over 300 km²
– Caldera van 6km diameter, 270 m diep
– Grootste ontploffing tot 4800 km afstand gehoord (equivalent van200 megaton atoombommen
– Tsunami-effect (golfhoogte) 5 m in Jakarta, 1,3 m in Nieuw Zeeland, 55 cm in Le Havre, 35 cm in San Francisco, 41 cm in Alaska
TSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMIS
VulkaanuitbarstingenVulkaanuitbarstingenVulkaanuitbarstingenVulkaanuitbarstingenVulkaanuitbarstingenVulkaanuitbarstingenVulkaanuitbarstingenVulkaanuitbarstingen
Santorini, 1500 BC
Krakatau, 1883
• Voorbeelden landslides
– 1964 Valdèz Alaska
• Voorbeelden Vulkanische eilanden:
– Canarische eilanden
– Hawaii
• Voorbeelden continentale helling:
– 1929 Grand Banks Earthquake Newfoundland
– 7900 BP Storrega
TSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMIS
MassabewegingenMassabewegingenMassabewegingenMassabewegingenMassabewegingenMassabewegingenMassabewegingenMassabewegingen
Storegga Slide, 7900 BP
Grand Banks, 1929
• Ms 7.2
• Massabeweging langs continentale helling en aardbeving
• Schade: telegraafkabels – 29 doden –400.000 $
• Turbiditeitsstromen in de oceaan
Lituya bay Alaska 1958
• A record-breaking tsunami occurred in 1958 in Lituya Bay, Alaska, causing the water in the bay to surge as high as 1,720 feet (525 meters). That is higher than the Sears Towerin Chicago (1,454 feet, 443 meters).
• Lituya Bay, located within Glacier BayNational Park, along Alaska's southeasterncoast (see map above), was the site of one of the largest local tsunamis ever recorded. Onthe night of July 7, 1958, a magnitude 8.0 earthquake occurred along the FairweatherFault, the trace of which runs along the farnorthwestern portion of the bay. The epicenter of this quake was a scant 13 milesfrom Lityua Bay. The earthquake caused a large landslide in the bay, which produced a local tsunami of frightening size.
Valdez Alaska1964
• Richter Ms 8.4-8.6
• Moment magnitude Mw = 9.2
• Mercali XI
• Run up maximaal in Shoup Bay 67 m
• Geïnduceerd door subductie-aardbevingmaar geassocieerde massabewegingen met lokale tsunami.
• Alaska 106 doden, schade 84 miljoen $
• Chicxulub Yucatan Mexico (KT Krijt Tertiair)
• Near Earth Objects, NEO’s
TSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMIS
MeteorietenMeteorietenMeteorietenMeteorietenMeteorietenMeteorietenMeteorietenMeteorieten
2000 NEO’s met een diameter groter dan 1000 m, 10.000 NEO’s groter dan 500 m, 300.000 NEO’s groter dan 100 m, 150.000.000 NEO’s groter dan 10 m (met een onzekerheid van 50% op deze aantallen).
Voor elke plaats op Aarde is de kans op een inslag van een meteoriet met een diameter van 2 m, 10 m en 25 m respectievelijk 0.049%, 0.00249% en 0.0009%.
Hydraulisch fenomeen
• Golven
– Golflengte, periode, golfsnelheid, golfhoogte
– Lange golf (100 tot 1000 km) (golftrein)
– Ondiepwatergolf
– Snelheid afhankelijk diepte en valversnelling
TSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMIS
WatWatWatWatWatWatWatWat en Hoeen Hoeen Hoeen Hoeen Hoeen Hoeen Hoeen Hoe
� SNELHEID FUNCTIE VAN WATER DIEPTE
Snel in diep ocean (>1000 km/h)
Traag nabij de kust (30- 50 km/h)
� HOOGTE AFHANKELIJK VAN WATERDIEPTE
Klein in oceaan
(enkele cm to 1 m)
Groeiend aan kust
(tot >30 m)
April 1, 1946 Tsunami , Hilo, HawaiiMaximum flooding 6 meters
TSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMISTSUNAMIS
WatWatWatWatWatWatWatWat and Hoeand Hoeand Hoeand Hoeand Hoeand Hoeand Hoeand Hoe
� SERIE OCEAAN GOLVEN
5 TOT 60 MINUTEN TUSSEN GOLFKRUINEN 1ste GOLF NIET NOODZAKELIJK DE GROOTSTE
Hilo, Hawaii
Peru Tsunami
23 JUN 2001 Ms 8.0
Arica, Chile
1 hr
no data
Sumatra Aardbeving 2004
> 55.000> 12.632290.000Totaal
OnbekendOnbekend2Bangladesh11
7Onbekend1Seychellen10
OnbekendOnbekend10Tanzania9
OnbekendOnbekend+/- 300Somalië8
29> 20074Maleisië7
76Onbekend74Maldiven6
OnbekendOnbekend59Myanmar5
3.0718.4325.373Thailand4
5.640Onbekend16.400India3
5.6374.00030.920Sri Lanka2
> 6.000Onbekend237.071Indonesië1
VermistenGewondenAantal doden bevestigdLandS.No.
Simulatie Aleoeten aardbeving
Tsunami in België?
Toepassing van de verworven kennis
- Triggers: aardbevingen, subductiezones, massabewegingen, vulkanen,…
- Hydraulische condities: reflectie, demping, refractie, …
- Risico’s?
- Waarschuwingen?
- Mitigatie?
Risico’s in België
• Overstromingen in Scheldebekken, Kustvlakte, combinaties met stormvloeden
• Haveninfrastructuur, energievoorziening
• Doorbraken zeewerende dijken
• Hoge bevolkingsdichtheid
• Geen ervaring
• Geen waarschuwingsmechanisme, geen evacuatieplannen
• Vooral bepaald door grote potentiële schade bij een zeer kleine kans op voorkomen
Geografische Context
Historische en geologische
indicaties
• Tsunami Lissabon,1755
• Storegga Landslide
• Great Banks, 1929
• Invloed van Krakatau
• Subductie in de Caraïben
• Instabiele hot spots (vulkanische eilanden)
La Palma
Waterstandverloop bij Nieuwpoort (blauw), Oostende (groen) en Zeebrugge (rood). De tijd is gemeten ten opzichte van het ogenblik dat de tsunami de noordelijke rand van de Noordzee passeerde.
Waterstandverloop bij Nieuwpoort voor een tsunami uit het zuiden met een amplitude van 1 meter (blauw), 5 meter (groen) en 10 meter (rood).
Van potentieel risico tot
waarschuwing
• Gevaar - Hazard
• Risico= verwachte schade x kans voorkomen
• Opbouw kennis en expertise
• Monitoring
• Databeheer
• Modelleren
• On-line voorspellen
• Waarschuwingen
• Alarm en evacuaties
Hoogwaterstand
Overschrijdingsfrequentie
RISICO = SCHADE x FREQUENTIE
Neerslag
Neerslag voorspelling KMI
Waterweg Water niveaumeting
Afvoer
Stuw
Zee
diepte(diepgang)
METEO MODEL
HYDROLOGISCH MODEL HYDRAULISCH MODEL
Hoeveel? Distributie?
Verdamping
Onverzadigde zone
Verzadigde zone
Lokale meting(pluviograaf)Afloop
MITIGATIEMITIGATIEMITIGATIEMITIGATIE
WAARSCHUWINGWAARSCHUWINGWAARSCHUWINGWAARSCHUWING
BEVOLKING EN HULPDIENSTEN
Monitoring•Meetgegevenswater
•Infrastructuur-gegevens
•hoogteligging
WaaromWaarom is is eeneen TSUNAMI TSUNAMI
eeneen “HAZARD”?“HAZARD”?
� Golghoogte verhoogt in ondiep water
Beste geval: snel stijgend getij
Slechtste geval: Muur van turbulent water met puinen rotsen
Run- up > 30 m
April 1, 1946
Aleutian Islands earthquake Hilo, Hawaii
WaaromWaarom is is eeneen TSUNAMI TSUNAMI
eeneen gevaargevaar (HAZARD)?(HAZARD)?
� Continu gevaar voor verschillende uren
� Hoog aantal slachtoffers mogelijk
� GLOBALE IMPACT blind voor politiekegrenzen
� Lokaal, aankomst
binnen minuten
� Grote afstanden
over de oceaan
�� BEOORDELENBEOORDELEN
�� VOORBEREIDENVOORBEREIDEN
�� WAARSCHUWENWAARSCHUWEN
VolgendeVolgende destructievedestructieve
TSUNAMITSUNAMI HET IS NIET ALS,HET IS NIET ALS,HET IS NIET ALS,HET IS NIET ALS,HET IS NIET ALS,HET IS NIET ALS,HET IS NIET ALS,HET IS NIET ALS,
MAAR WANNEERMAAR WANNEERMAAR WANNEERMAAR WANNEERMAAR WANNEERMAAR WANNEERMAAR WANNEERMAAR WANNEER
tsunami wave height as measured byNOOA satellites two hours after the event
The height goes down over time
as the wave spreads over the
ocean and the energy is expended
on shore.
At 2 hours after the quake, it was
60 cm (about 2 feet) high.
By 3 hours 15 minutes after the
quake, that dropped to around 40
cm (about 16 inches) high.
By 8 hours 50 minutes after the
quake, the wave spread over most
of the Indian Ocean and was quite
small in most areas—5 to 10 cm (2
to 4 inches)—about the limit of the
satellite resolution.
However, the wave was still large
enough after all that elapsed time
that it was still bouncing around
in the Bay of Bengal still appears
about 25 cm high (10 inches) as
measured by the satellites.
Comprehensive, capacity:
– Assess national tsunami risk(Hazard assessment)
– Promote preparedness and risk reduction against tsunami hazard (Mitigation and Public Awareness)
– Establish a national and regional warning system against local and regional tsunamis (Warning guidance)
TWS SYSTEM OBJECTIVESTWS SYSTEM OBJECTIVES
HAZARD MITIGATION HAZARD MITIGATION -- WARNWARN
Warning System alerts all persons on every vulnerable coast of imminent danger
• Robust, extensive communications
• Response must be:• Rapid (as soon as possible)
• Accurate (minimize false warning)
• Reliable (continuous operation)
• Effective (to save lives)
Pacific-wide (PTWC) w/i 30 min
Regional (USA (WC/ATWC), Japan,
Russia, France, Chile) w/i 10-15 min
Local (USA, Japan, Chile) w/i 5 min
Comprehensive Tsunami Risk Reduction Stakeholders build Tsunami Resilient Community
WARNING CENTER OPERATORSWARNING CENTER OPERATORSWARNING CENTER OPERATORSWARNING CENTER OPERATORSWARNING CENTER OPERATORSWARNING CENTER OPERATORSWARNING CENTER OPERATORSWARNING CENTER OPERATORSPacific, Indian Ocean, Caribbean, Mediterranean Pacific, Indian Ocean, Caribbean, Mediterranean
Tsunami Warning CentersTsunami Warning Centers
TSUNAMI TSUNAMI TSUNAMI TSUNAMI TSUNAMI TSUNAMI TSUNAMI TSUNAMI
SCIENTISTSSCIENTISTSSCIENTISTSSCIENTISTSSCIENTISTSSCIENTISTSSCIENTISTSSCIENTISTSUniversity and University and
GovtGovt ResearchersResearchers
GLOBALGLOBALREGIONALREGIONALNATIONALNATIONALEMERGENCY EMERGENCY EMERGENCY EMERGENCY EMERGENCY EMERGENCY EMERGENCY EMERGENCY
MANAGERSMANAGERSMANAGERSMANAGERSMANAGERSMANAGERSMANAGERSMANAGERSCivil DefenseCivil Defense
Local Authorities Local Authorities
� Real time seismic, tsunami data
� Wave Forecasts based on real- time data
� Global network of Local & Regional WS
� Preparedness, International modelling effort
PTWC
IAS-TWS
SWP-TWS
NWPTIC
ATWC
IO-TWS
CA-TWS
MED-TWS
GLOBAL RISK REDUCTIONGLOBAL RISK REDUCTION
� Global community (scientists, disaster managers, policy
makers, locals) linked by common goal, web technology to create
tsunami-resistant communities with access to timely warnings
Wij betalen mee
• Kost van een Tsunami WarningSysteem 23,5 miljoen EUR per jaar
• Intergovernmental OceanographicCommission/UNESCO
• IODE Project Office van IOC (Oostende)
• Minister Fientje Moerman brengt 500.000 EUR per jaar in voor ondersteuning opleidingen van experten
BESLUITEN en KRITISCHE
BESCHOUWINGEN
• Essentieel is de monitoring van aardbevingen;
• Tsunami Warning Systems overshoot?
• Alles voor Tsunami, en … Pakistan?
• La Palma, een hype?
• De valstrikken van en door de wetenschap
• Angst is de beste financier?
• Veel dank voor uw aanwezigheid en voor de eer om hier te mogen zijn.
Gratis
• Google search: watlab
• Of: http://watlab.lin.vlaanderen.be
• Artikels: rapport WLH en artikel in de Grote Rede