سونامی ( به صورت سو-نا-می-یا تسو-نا-می تلفظ می شود ) پدیده ای طبیعی است و شامل یک سری از امواج می باشد و زمانی ایجاد می شوند که آب دریاچه یا دریا ، به سرعت در مقیاس توده ای جا به جا شود. زمین لرزه ، زمین لغزش ، فورانهای آتشفشانی و برخورد شهاب سنگ های 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 دامنه ای ( 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 می دهد.
سابقا به سونامی ، امواج مدی گفته می شود زیرا هنگامی که به خشکی نزدیک می شوند بیشتر ویژگی مدهای شدید پیشرونده را دارند تا امواج قله ای که در اثر عملکرد باد روی اقیانوس ایجاد می شوند ( و برای مردم آشناتر می باشند ). اما از آنجا که این امواج در واقع مربوط به مد نیستند ، این واژه را اشتباه می دانند و کاربرد آن توسط اقیانوس شناسان منسوخ شده است.
علل:
سونامی، در اثر هر نوع آشفتگی و اختلالی که به سرعت توده بزرگ از آب را جا به جا کند، مثل زمین لرزه ، فوران آتشفشانی ، زمین لغزش یا برخورد شهاب سنگ ایجاد می شوند. هر چند رایج ترین علت آن ، زمین لرزه زیر دریایی است. زمین لرزه ای که خود برای ایجاد سونامی بسیار کوچک است ، می تواند باعث آغاز زمین لغزشی زیر دریایی شود که خود توانایی ایجاد سونامی را دارد.
سونامی ها ، هنگامی ایجاد می شوند که بستر دریا ، به طور تاگهانی دگر شکل شده و به طور عمودی آب رویی را جا به جا کند.چنین حرکات عمودی بزرگی در پوسته زمین،در مرز ورقه ها رخ می دهد.زمین لرزه های فرورانش،در ایجاد سونامی موثر هستند و در جایی رخ می دهندکه ورقه های چگال اقیانوسی،طی فرآیندی که فرورانش نامیده می شود،به زیر ورقه های قاره ای رانده می شوند.
زمین لغزش های زیر دریایی،که گاهی اوقات در اثر زمین لرزه های بزرگ آغاز می شوند،هم مانند ریزش ساختمانهای آتشفشانی می توانند همانطور که رسوب و سنگها به سمت پایین رانده می شوند و مجددا در بستر دریا آشفته می شوند،ستون آب بالایی را آشفته می کنند.به طور مشابه،فوران آتشفشانی شدید زیر دریا هم ستون آب را به بالا رانده و سونامی ایجاد می کند.
هنگامی که توده آب جابه جا شده،تحت تاثیر گرانش حرکت می کند تا مجددا به حالت تعادل خود برگردد و مانند موج های روی استخر، در اقیانوس پراکنده می شود،امواج تشکیل می شوند.
در سال 1950 کشف شد که سونامی های بزرگ که معتقد بودند در اثر زمین لغزش،عملکرد فورانهای آتشفشانی و برخورد شهاب سنگها به وجود می آیند،همانطور که انرژی حاصل از آن آوارهای ریخته یا فوران به آبی که آوارها در آن ریخته منتقل می شود،به سرعت حجم زیادی از آب را جابه جا می کند.سونامی هایی که بر اثر این مکانیزمها تشکیل می شوند،برخلاف سونامی های گستره آرام که در اثر زمین لرزه ایجاد می شوند،به سرعت از بین رفته و چون منطقه کوچکی از دریا را تحت تاثیر قرار می دهند،به ندرت خطوط ساحلی دور از منطقه فشار را تحت تاثیر قرار می دهند.اما،این امواج می توانند به صورت محلی،امواج بسیار بزرگتری را ایجاد کنند مانند مگا سونامی خلیج لیبتویا که موجی حدود 150-50 متر را ایجاد کرد و 524 متر بالای کوههای محلی رسید.
ویژگیها:
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 می کنند.در حقیقت،سونامی،به صورت سطح آب جدید و بالاتر درک شده است که به صورت طبقه یا طبقاتی از آب ظاهر می شود.لبه پیشرونده سونامی شبیه موج شکن است اما به طور متفاوتی رفتار می کنند. بالا آمدن سریع سطح آب دریا،همراه با وزن و فشار اقیانوس که در پشت آن است،نیروی بسیار بیشتری را ایجاد می کند.
اگر چه اغلب به سونامی،امواج مدی گفته می شود،اما سونامی شبیه گفته عموم که » موجی عادی و فقط بسیار بزرگتر« نیست.در عوض،بیشتر شبیه مدی پیشرونده بی پایان است که راهش را از اطراف و از میان هر سدی باز می کند.قسمت عمده خسارات،در اثر توده آب عظیمی ایجاد می شود که در پشت جبهه موج اولیه قرار دارد،به طوریکه ارتفاع دریا به سرعت بالا می آید و سیل ، مناطق ساحلی را به شدت فرا می گیرد. وزن خالص آب ، به اندازه ای است که اجسام موجود در مسیرش را ساییده و اغلب ساختمانها را روی پی شان می اندازد و زمین را تا سنگ بستر می شوید. اجسام بزرگ مثل کشتیها و تخته سنگها هم قبل از فرونشست سونامی ، چندین مایل به درون خشکی حمل می کند.
عملکرد سونامی ها ، بسیار متفاوت با خیزآب است. سونامی ، پدیده ای است که در کل عمق اقیانوس ( اغلب به عمق چند کیلومتر ) حرکت می کند نه در سطح آن ، بنابراین سونامی درای انرژی بسیاری است که با سرعت بسیار زیادی منتشر می شود و می تواند با کاهش انرژی بسیار اندکی ، مسافتهای بسیار دور را در اقیانوس بپیماند. سونامی می تواند در فاصله هزاران کیلومتر از منشا ، موجب خسارات شود بنابراین ممکن است بین زمان تشکیل آن و زمان اثر گذاری آن روی ساحل ، چندین ساعت وقفه باشدو موج لرزه ای 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 می شود،کل انرژی در محیطی بیشتر و بیشتر پراکنده می شود،بنابراین همانطور که توان فاصله از منشامعکوس می شود،انرژی هر فنر خطی در موج کاهش می یابد.این معادله دو بعدی قانون مربع معکوس در سه بعد است.
در آبهای آزاد،سونامی ها،دوره ای 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 می شوند،مقایسه کنید که توسط طوفانهای دوردست ایجاد شده اندو به طور منظم،یک موج بعد از دیگری با دوره ای حدود 10 ثانیه و طول موج 150 متر در آن می چرخند).ارتفاع واقعی موج سونامی در آبهای آزاد،اغلب کمتر از یک متر است که اغلب برای افراد روی کشتی قابل تئجه نیست.انرژی سونامی،در کل ستون آب تا بستر دریا منتقل می شود برخلاف امواج سطحی که تنها به عمق 10 متری می رسند.
این امواج،با سرعت500 تا 1000 کیلومتر بر ساعت در اقیانوس حرکت می کنند. هنگامی که موج به خشکی نزدیک می شود،دریا کم عمق می شود و موج مسافت بیشتری را طی نمی کند بنابراین شروع به تجمع یافتن می کند.جبهه موج پرشیب تر و بلندتر می شود و فاصله میان قله های موج کم می شود.در حالی که شخص در سطح آبهای عمیق نمی تواند سونامی را ببیند،موج همانطور که به خطوط ساحلی نزدیک می شود فشرده شده و ارتفاع آن به 30 متر یا حتی بیشتر افزایش می یابد.فرآیند پرشیب شدن موج،شبیه شکافتن شلاق نوک تیزشونده است.همانطور که موج به سمت پایین می رود،انرژی در مواد کمترو کمتری قرار می گیرد و سپس هنگامیکه مواد انرژی را دریافت می کنند به شدت حرکت می کنند . هنگامی که نسبت میان عمق آب و طول موج آن خیلی کوچک باشد،موج،تبدیل به موج آبهای کم عمق می شودو 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 می کند.موجهای آبهای کم عمق،با سرعتی معادل ریشه دوم حاصل ضرب شتاب گرانش(8/9 متر بر مجذور ثانیه)در عمق آب حرکت می کنند.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 می کنند 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 می شود،بنابراین سواحلی که در سایه خشکی های متاثر از سونامی قرار دارند،معمولا امن هستند.اما ممکن است امواج سونامی،در اطراف توده های خشکی،شکسته و پخش شوند(همانطور که در این انیمیشن سونامی اقیانوس هندنشان داده شده که امواج به سریلانکا و هند می رسند).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.
ویژگیهای جغرافیای محلی،می توانند منجر به تشکیل سیچ یا امواج برجسته و بلندی شوند که سبب تشدید خسارات ساحلی می شوند.مثلا در مورد سونامی ای که در اول آوریل 1946 ،به هاوایی رسید،وقفه میان جبهه های موج 15 دقیقه بود. دوره رزونانت طبیعی خلیجهیلو،حدود 30 دقیقه است. این بدان معناست که هر موج ثانویه،با حرکت در خلیج هیلو،سیچی را در خلیج ایجاد می کند. در نتیجه، هیلو،نسبت به مکانهای دیگر هاوایی،خسارات بیشتری را متحمل شد و در آنجا ارتفاع سونامی / سیچ به 14 متر رسید و 159 نفر از ساکنین آن منطقه را کشت.