Tsunami

Tsunami
desastre natural y displacement (en)

Esquema d'un tsunami.

Animación d'un tsunami.

Simulación d'un tsunami.

Un tsunami (del xaponés «津» tsu, puertu o badea, y «波» nami, fola) o maremotu (del llatín mare, mar y motus, movimientu) es un eventu complexu qu'arreya un grupu de foles de gran enerxía y de tamañu variable que se producen cuando da algún fenómenu estraordinariu mueve verticalmente una gran masa d'agua. Esti tipu de foles remueven una cantidá d'agua bien cimero a les foles superficiales producíes pol vientu. Calcúlase que'l 90% d'estos fenómenos son provocaos por terremotos, y nesi casu reciben el nome más correutu y precisu de maremotos teutónicos».

La enerxía d'un maremotu depende del so altor, de la so llonxitú d'onda y del llargor del so frente. La enerxía total descargada sobre una zona costera tamién va depender de la cantidá de picos que lleve'l tren d'ondes. Ye frecuente qu'un tsunami que viaxa grandes distancies, mengüe l'altor de les sos foles, pero siempres va caltener una velocidá determinada pola fondura sobre la cual el tsunami muévese. De normal, nel casu de los tsunamis teutónicos, l'altor de la onda de tsunami n'agües fondes ye del orde de 1.0 metros, pero la llonxitú d'onda puede algamar dellos cientos de quilómetros. Esto ye lo que dexa qu'inda cuando l'altor n'océanu abiertu seya bien baxa, esti altor creza en forma abrupta al menguar la fondura, colo cual, al menguar la velocidá de la parte delantera del tsunami, necesariamente creza l'altor por tresformamientu d'enerxía cinética n'enerxía potencial. D'esta forma una masa d'agua de dellos metros d'altor puede afarar al so pasu escontra l'interior.

Términos

Antes, el términu tsunami tamién sirvió pa referise a les foles producíes por furacanes y temporales que, como los maremotos, podíen entrar tierra adientro, pero éstes nun dexaben de ser foles superficiales producíes pol vientu, anque se trata equí d'un vientu escepcionalmente potente.

Tampoco se deben confundir cola fola producida pola marea conocida como macareo. Ésti ye un fenómenu regular y muncho más lentu, anque en dellos llugares estrechos y de fuerte desnivel pueden xenerase fuertes corrientes.

La mayoría de los maremotos son aniciaos por terremotos de gran magnitú so la superficie acuática. Por que s'anicie un maremotu'l fondu marín ten de ser movíu abruptamente en sentíu vertical, de cuenta que una gran masa d'agua del océanu ye impulsada fora del so equilibriu normal. Cuando esta masa d'agua trata de recuperar el so equilibriu xenera foles. El tamañu del maremotu va tar determináu pola magnitú de la deformación vertical del fondu marín ente otros parámetros como la fondura del llechu marín. Non tolos terremotos so la superficie acuática xeneren maremotos, sinón namái aquellos de magnitú considerable con hipocentru nel puntu de fondura fayadizu.

Un maremotu teutónicu producíu nun fondu oceánicu de 5 km de fondura va remover tola columna d'agua dende'l fondu hasta la superficie. El desplazamientu vertical pue ser tan solo de centímetros; pero, si producir a l'abonda fondura, la velocidá va ser bien alta y la enerxía tresmitida a la onda va ser enorme. Aun así, n'alta mar la fola pasa casi desapercibida, yá que queda camuflada ente les foles superficiales. Sicasí, destaquen na apaciguadura del fondu marín, que ximiélgase en tola so fondura.

Maremotu de Sumatra, en 2004.

La zona más afeutada por esti tipu de fenómenos ye l'océanu Pacíficu, por cuenta de qu'en él atopa la zona más activa del planeta, el petrina de fueu. Por ello, ye l'únicu océanu con un sistema d'alertes verdaderamente eficaz.

Física de los maremotos teutónicos

Nun esiste una llende clara respectu de la magnitú necesaria d'un seísmu como pa xenerar un tsunami. Los elementos determinantes por qu'asoceda un tsunami son, ente otros, la magnitú del seísmu aniciador, la fondura del hipocentru y la morfoloxía de les plaques tectóniques arreyaes. Esto fai que pa dellos llugares del planeta rícanse grandes seísmos pa xenerar un tsunami, en cuantes que para otros baste pa ello la esistencia de seísmos de menor magnitú. N'otros términos: La xeoloxía local, la magnitú y la fondura focal son parte de los elementos que definen l'escurrimientu o non d'un tsunami d'orixe teutónicu.

La velocidá de les foles puede determinase al traviés de la ecuación:

$v={\sqrt {g\cdot D}}$,

onde D ye la fondura de l'agua que ta direutamente sobre'l seísmu y g, la gravedá terrestre (9,8 m/s²).

A les fondures típiques de 4-5 km les foles van viaxar a velocidaes en redol a los 600 quilómetros per hora o más. La so amplitú superficial o altor de la cresta H puede ser pequeña, pero la masa d'agua que ximielguen ye enorme, y por ello la so velocidá ye tan grande; y non yá eso, pos la distancia ente picos tamién lu ye. Ye habitual que la llonxitú d'onda de la cadena de maremotos seya de 100 km, 200 km o más.

Cuando la fola entra n'agües pocu fondes, ralentízase y aumenta la so amplitú (altor).

L'intervalu ente cresta y cresta (periodu de la onda) puede durar dende menos de diez minutos hasta media hora o más. Cuando la fola entra na plataforma continental, l'amenorgamientu drásticu de la fondura fai que la so velocidá mengüe y empiece a aumentar el so altor. Al llegar a la mariña, la velocidá escayería hasta unos 50 quilómetros per hora, ente que l'altor yá va ser d'unos 3 a 30 m, dependiendo del tipu de relieve que s'atope. La distancia ente crestes (llonxitú d'onda L) tamién se va estrechar cerca de la mariña.

Por cuenta de que la onda arrobinar en tola columna d'agua, dende la superficie hasta'l fondu, puede faese l'aproximamientu a la teoría llinial de la hidrodinámica. Asina, el fluxu d'enerxía Y calcúlase como:

$Y={\frac {1}{8}}d\cdot g^{\left(3/2\right)}\cdot H^{2}\cdot h^{\left(1/2\right)}$,

siendo 'd' la densidá del fluyíu.

La teoría llinial prediz que les foles van caltener la so enerxía mientres nun ruempan na mariña. La disipación de la enerxía cerca de la mariña va depender, como se dixo, de les carauterístiques del relieve marín. La manera como s'estena dicha energía enantes de romper depende de la rellación H/h, sobre la cual hai delles teoríes. Una vegada que llega a tierra, la forma en que la fola ruempe depende de la rellación H/L. Como L siempres ye enforma mayor que H, les foles van romper como lo faen les foles baxu y planu. Esta forma d'estenar la enerxía ye pocu eficiente, y lleva a la fola a enfusase tierra adientro como una gran marea.

A la llegada a la mariña l'altor va aumentar, pero va siguir teniendo forma d'onda plana. Puede dicise qu'hai un tresvase d'enerxía de velocidá a amplitú. La fola frénase pero gana altor. Pero l'amplitú nun ye abonda pa esplicar el poder destructor de la fola. Inclusive nun maremotu de menos de 5 m los efeutos pueden ser devastadores. La fola ye muncho más de lo que se ve. Abasna una masa d'agua enforma mayor que cualquier fola convencional, polo que'l primer impautu del frente de la onda vien siguíu del emburrie del restu de la masa d'agua alteriada que prime, faciendo que'l mar enfusar más y más en tierra. Por ello, la mayoría de los maremotos teutónicos son vistos más como una poderosa riada, na cual ye'l mar el qu'anubre a la tierra, y facer a gran velocidá.

Antes de la so llegada, el mar acostuma a retirase a distancies variables de la mariña, qu'en casu de fondos relativamente planos, puede llegar a dellos centenares de metros, como una rápida marea baxa. Dende entós hasta que llega la fola principal pueden pasar de 5 a 10 minutos, como tamién esisten casos nos que trescurrieron hores por que la marexada llegue a tierra. Dacuando, enantes de llegar la cadena principal del maremotu, los que realmente van afarar la zona, pueden apaecer «micromaremotos» d'avisu. Asina asocedió'l 26 d'avientu de 2004 nes mariñes de Sri Lanka onde, minutos enantes de la llegada de la fola fuerte, pequeños maremotos entraron unos cincuenta metros playa adientro, provocando'l desconciertu ente los bañistas primero que se-yos echara enriba la fola mayor. Según testimonios, «viéronse rápides y socesives marees baxes y altes, depués el mar retirar por completu y solo sintióse l'estrueldu atronador de la gran fola que venía».

Por cuenta de que la enerxía de los maremotos teutónicos ye casi constante, pueden llegar a cruciar océanos y afectar a mariñes bien alloñaes del llugar del socesu. La trayeutoria de les ondes puede modificar poles variaciones del relieve abisal, fenómenu que nun asocede coles foles superficiales. Los maremotos teutónicos, yá que se producen debíu al desplazamientu vertical d'una falla, la onda que xeneren suel ser un tanto especial. El so frente d'onda ye rectu en casi tola so estensión. Solo nos estremos va esleiéndose la enerxía al curvarse. La enerxía concéntrase, pos, nun frente d'onda rectu, lo que fai que les zones asitiaes xusto na direición de la falla veanse relativamente pocu afeutaes, en contraste coles zones que queden barríes de llenu pola fola, anque éstes asítiense muncho más lloñe. El peculiar frente d'onda ye lo que fai que la fola nun pierda enerxía por simple dispersión xeométrica, sobremanera na so zona más central. El fenómenu ye paecíu a una onda encajonada nun canal o ríu. La onda, al nun poder esvalixase, caltién constante la so enerxía. Nun maremotu sí esiste, ello ye que cierta dispersión pero, sobremanera, concentrar nes zones más alloñaes del centru del frente d'onda rectu.

Na imaxe animada del maremotu del océanu Índicu (diagrama de la onda) puede reparase cómo la onda se curva pelos estremos y cómo Bangladex, al tar asitiáu xusto na direición de la falla quebrada, apenes sufre los sos efeutos, ente que Somalia, a pesar d'atopase muncho más lloñe, cai xusto na direición de la zona central de la fola, que ye onde la enerxía ye mayor y caltiénse meyor.

Dispersión de la enerxía debíu al allargamientu del frente d'onda

El profesor Manuel García Velarde sostién que los maremotos son exemplos paradigmáticos d'esti tipu especial d'ondes non lliniales conocíes como solitones o ondes solitaries. El conceutu de solitón foi introducíu polos físicos N. Zabusky y M. Krustal en 1965, anque yá fueren estudiaos, a finales del sieglu XIX, por D. Korteweg y G. de Vries, ente otros.

El fenómenu físicu (y conceutu matemáticu) de los solitones foi descritu, nel sieglu XIX, por J. S. Russell en canales d'agua de poca fondura, y son observables tamién n'otros llugares. Manuel García Velarde diz:

...en ríos (de dellos metros d'altor: mascaret