Шокин Ю.И.   Бейзель С.А.   Рычков А.Д.   Хакимзянов Г.С.   Чубаров Л.Б.  

Исследование заплесков волн цунами на восточное побережье Японии методами численного моделирования

Докладчик: Чубаров Л.Б.

В докладе представлены результаты оценки заплеска волн цунами на восточное побережье Японии, соответствующие пяти историческим событиям. Эти оценки основаны на результатах численного моделирования всех этапов эволюции волн цунами от генерации в зонах цунамигенных землетрясений до заплеска на берег. Модели очагов землетрясений строятся на основе дислокационной модели Подъяпольского-Гусякова-Окады. Процессы распространения по океану и наката волн на берег моделируются в рамках уравнений мелкой воды. Особое внимание уделяется методикам определения границ заплеска, которые рассчитывались с помощью различных подходов. Среди них наряду с прямым двумерным моделированием использовался также комплексный подход, в котором результаты двумерного моделирования распространения волны до контрольных датчиков, расположенных на заданной глубине, используются в качестве краевых условий для одномерных расчетов заплеска вдоль заранее выбранных сечений. Рассматриваются также различные способы задания граничных условий на линии подвижного уреза - от использования специальных аналитических соотношений, до методик сквозного счета, без выделения линии уреза. В расчетах использовались численные алгоритмы, построенные на основе конечно-разностного подхода, и алгоритмы метода крупных частиц. Некоторые расчеты проводились с использованием криволинейных адаптивных сеток. Полученные результаты сопоставляются с известными данными натурных наблюдений, определяются их зависимости от точности использованных батиметрии и топографии, величины трения на поверхности суши, а также от способов задания краевых условий.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 12-05-00894), программы Интеграционных фундаментальных исследований СО РАН (проекты 117А, 37Б) и Президентской программы «Ведущие научные школы РФ» (грант № НШ-6293.2012.9).