Каким образом можно защитить остров от цунами, учитывая следующие ограничения?:
(См. Остров Пасхи для реального примера, который удовлетворяет этим правилам.)
Возможные параметры, которые следует учитывать, включают форму острова, наклон островного шельфа, топографию острова и т. д.
До сих пор мне удавалось придумать «очевидное» решение, состоящее в том, чтобы на острове были высокие скалы по всему побережью, но мне любопытно, какие есть другие решения, которые я не рассматривал.
У вас есть правильная мысль, но неуместная. Все, что требуется, это чтобы остров был вершиной подводной горы, которая круто поднимается со дна океана. Цунами в открытом океане имеют малую амплитуду (корабли их практически не замечают), но чрезвычайно большую длину волны. Когда они подходят к мелкому, покатому берегу, вода в начале волны начинает замедляться, а задняя часть нагоняет, скорость волны увеличивается, и вода начинает скапливаться в гораздо более высокую и короткую волну. Берега с крутым подводным подходом просто не получают эффекта «приливной волны».
Другой способ взглянуть на это состоит в том, что, поскольку мелководный подход создает короткую, высокую и быструю волну, у волны нет шансов огибать препятствие в боковом направлении, и она пытается преодолеть его. У более длинной и медленной волны есть время, чтобы отклониться от препятствия без значительного увеличения амплитуды.
РЕДАКТИРОВАТЬ. В комментарии был задан вопрос: «Что вы подразумеваете под« увеличением скорости волны », и ответ будет слишком длинным для комментария, поэтому я добавляю его здесь. Краткая версия заключается в том, что я оговорился - скорость не увеличивается.
Когда волна распространяется на мелководье, она теряет скорость (пропорциональную квадратному корню из глубины воды) и становится выше.
Однако по мере увеличения ее высоты в какой-то момент форма волны меняется от части волновой системы к одиночной волне - в основном, как только впадина волны касается морского дна, поведение волны радикально меняется. Я оговорился, сказав, что волна ускоряется. Это не. Я имел в виду, что чем выше волна, тем быстрее она распространяется, когда становится уединенной волной. Это может помочь учесть, что волна находится в постоянном коллапсе, поскольку вес всей волны заставляет нижние части волны выбрасываться вперед. Чем выше волна, тем больше давление и тем быстрее движется основание волны — и динамика волны в целом удерживает верхнюю часть на месте, хотя настоящие молекулы воды постоянно меняют свое положение внутри волны. И, конечно же,
Если вы когда-нибудь смотрели один из тех документальных фильмов о сумасшедших, которые катаются на волнах Condition Black (40 и 50 футов) на Гавайях, вы заметите, что все эти серферы катаются на гидроциклах и начинают свой забег позади гидроциклов. То есть они не падают стационарно у основания волны. Для этого есть веская причина. Если они неподвижны в воде, волна движется так быстро, что они не могут разогнаться достаточно быстро, чтобы не отставать от доступной для серфинга части поверхности волны, и они либо упадут вниз по вертикальной части, либо останутся позади волны, в зависимости от на точную форму волны. В основном они падают на лицо и загоняются под воду.
Я живу на острове, где у нас была пара цунами. Меньше всего пострадали части острова (со стороны удара) с крутым обрывом в море. Постепенный подъем, как у тропического пляжа, делает цунами такими опасными. Лодка посреди океана может даже не заметить цунами.
Поэтому естественной защитой является крутой обрыв без пологих пляжей. Не полагайтесь на рифы, они разрушаются и не восстанавливаются в течение человеческой жизни. Но главная опасность цунами – это необразованное население, проживающее в первобытной среде обитания – низменности и пляжи.
Если на вашем острове уже было цунами, вызванное линией разлома, он сильно пострадает только с одной стороны. Риф, если таковой был на той стороне, давно бы исчез, сама земля была бы сформирована последовательными цунами, и у вас может быть ситуация, как на некоторых Маркизских островах, где все пляжи находятся с одной стороны, а другая сторона представляет собой в основном отвесные скалы с никаких рифов.
Таким образом, вам нужны только скалы на пострадавшей стороне, линии разлома не перемещаются произвольно, все цунами будут приходить с одного направления.
Мангровые леса.
Видео модели в действии: https://www.youtube.com/watch?v=ljLAfU132sw
https://www.newscientist.com/article/mg22430005-200-mangrove-forest-planted-as-tsunami-shield/ Они разбивают волны, чем глубже ряд деревьев, тем лучше. Это очень просто. Это затруднит использование этой части побережья для рыбной ловли и родов; использование лодки.
Биобарьер
Сложите ряд больших камней вглубь от пляжа и добавьте насаждения, такие как мангровые заросли, пальметто и другие пляжные насаждения, чтобы заполнить их среди камней. Это не предотвращает затопление, но успокаивает систему волн, когда они набегают. Вы можете увидеть эти скалы в действии примерно через минуту после начала этого фильма .
Волна крупного цунами может достигать высоты 30 м, но подъем уровня обычно составляет всего около 3 м . Ваш биобарьер может предотвратить большую часть ущерба, вызванного нагоном, а ваши защищенные здания могут естественным образом стоять на высоте 3 м и более в гору от пляжа или на прочных сваях.
Образование
Разница в числе погибших между цунами 2004 и 2011 годов, вероятно, была связана с отсутствием инфраструктуры в первом случае, а также с тем, что граждане Японии были более осведомлены как в культурном, так и в формальном плане благодаря образованию: землетрясение произошло, что-то не так, поднимитесь на возвышенность. .
В вашем вопросе мы не можем обеспечить искусственную инфраструктуру, поэтому я бы сказал, что помимо своей биостены вы можете обеспечить образование.
География
Если вы в общих чертах знаете, с какой стороны приближается ваше цунами, позаботьтесь, чтобы вы не развивались на пляжах противоположной стороны острова . На меньших островах эффект обертывания ( преломление ) делает заднюю сторону острова более восприимчивой (но, конечно, и передняя часть тоже захлопывается).
Отдайте предпочтение жилым домам на возвышенности — если вам нужно расставить приоритеты. Если цунами произойдет ночью, люди, скорее всего, будут спать, поэтому они могут не знать, что оно приближается. Итак, если вам нужно иметь здания у воды, используйте типы зданий, которые будут заняты в течение дня (коммерческие объекты), где люди не спят и могут быть лучше информированы, чтобы добраться до возвышенности.
Волнорез в море
Барьерный риф вырастает из континентального шельфа и будет разрушен последовательными волнами. Давайте сделаем еще один шаг: на полпути между линией разлома и островом находится цепочка подводных гор (почти других островов, которые не совсем достигают поверхности), которые возвышаются над морским дном на несколько километров.
Это приводит к тому, что любые входящие приливные волны разбиваются о диапазон, а не о сам остров. Для сюжета разрывы должны быть видны с обитаемого острова, хотя островитяне могут не знать точно, что они видят. Затем энергия разбившейся волны успевает снова поглотиться глубокой водой, прежде чем она достигнет острова.
Проблема: я не совсем понимаю, куда «уходит» энергия цунами после того, как оно прорывается через горный хребет. Почему он ударил по острову с меньшей энергией, чем покинул радиус действия? Будет ли он действительно повторно поглощен более глубокой водой?
Еще одна проблема: приливные волны имеют ОГРОМНУЮ длину волны при перемещении по глубокой воде. Они могут простираться на сотни километров. Лодки могут их не заметить. «прямая видимость» составляет около 5 км на уровне земли. Я не могу себе представить, что 5 км достаточно для того, чтобы цунами сформировалось должным образом.
Решение: Окей, линия разлома не видна с уровня земли, но она может быть видна с самой высокой горы острова. На высоте 500 м до горизонта еще меньше 80 км. . .
Другое решение: поскольку они не могут должным образом сформироваться в предоставленном пространстве, это «ненормальные цунами». Они не должны вести себя как обычные цунами, и «реалистичные» меры противодействия не применяются.
Понижение вероятности цунами: было бы довольно сложно, если не совсем невозможно, но если бы вы могли уничтожить часть океана вокруг себя, сделать там глубину меньше и так далее (это невозможно)
Другой невозможный способ состоит в том, чтобы остановить землетрясения и, следовательно, остановить цунами. Проблемы ? Бесчисленное множество... Землетрясения создаются образованием новой земли, взрывами в мантии (если я хорошо помню), движением и столкновением тектонических плит друг с другом, огромными взрывами масштаба атомной бомбы...
Хм, какие еще способы не упомянули другие люди... Ах да, если у вас есть, скажем, безграничные ресурсы, более доступным способом было бы построить плотину или что-то в этом роде, как защитную стену от цунами (тоже невозможно, так как цунами несут сила атомной бомбы, и я полагаю, что после этого нам не через что пройти.)
И напоследок сделать подземный город, не пострадавший от цунами, что-то вроде секретной базы и оооочень... Проблемы? Да, в этом случае землетрясения были бы намного сильнее.
Уф... это от меня... ничего полезного, но хорошие идеи... я думаю.
КРян