Í kjölfar jarðskjálftans mikla sem varð skammt frá eyjunni Súmötru í Indlandshafi á annan dag jóla 2004 og flóðbylgjunnar sem hann hratt af stað barst Vísindavefnum mikill fjöldi spurninga um flóðbylgjur. Hér er að finna svar við eftirtöldum spurningum:
Hvernig verða flóðbylgjur (tsunami) til?
Hver voru upptök flóðbylgjunnar í Asíu 26.12.2004?
Hvernig myndast flóðbylgjur og hver eru einkenni þeirra?
Hvað geta flóðbylgjur náð miklum hraða?
Hvað getið þið sagt mér um flóðbylgjur?
Flóðbylgjur verða einkum til í tengslum við lóðréttar hreyfingar á hafsbotninum eða tilfærslur á massa sem leiða til þess að vatn kemst á hreyfingu. Alþjóðaorðið tsunami er japanskt að uppruna og merkir hafnarbylgja á frummálinu. Jarðskjálftar eru algengasta orsök flóðbylgna en eldgos og skriðuföll geta líka valdið umtalsverðum flóðbylgjum, jafnvel stærri en skjálftar gera. Stundum eru orsakirnar samsettar og flóknar. Til dæmis getur skjálfti valdið skriðuföllum sem síðan koma af stað flóðbylgju. Eldfjallaey getur hrunið í sjó fram í tengslum við eldgos og komið þannig af stað mjög stórri flóðbylgju.
Flóðbylgjuna miklu sem skall á löndum umhverfis Indlandshaf 26. desember 2004 má rekja til jarðskjálfta á hafsbotni.
Upptök skjálftaflóðbylgjunnar sem skall á löndum við Indlandshaf í þann 26. desember 2004 má rekja til jarðskjálfta á sjávarbotni. Neðansjávarjarðskjálftar eins og þessi valda því að sjávarbotninn hreyfist upp og niður sem kemur hreyfingu á sjóinn og þar með fer flóðbylgja af stað. Slíkt á sér einkum stað í tengslum við samreksbelti svo sem eyjaboga og virka meginlandsjaðra. Þar mætast jarðskorpuflekar og þrýstingur á flekaskilunum byggist smám saman upp. Þegar jarðskorpan brotnar undan þrýstingnum fellur hann skyndilega og hreyfing kemst á sjávarbotninn en við það rykkist til gríðarlegur massi af vatni. Hreyfingin kemur svo af stað skjálftaflóðbylgju.
Flóðbylgjur sem verða til vegna hamfara í eða við sjó hafa oft þann eiginleika að bylgjulengd þeirra er mikil og getur skipt tugum eða hundruðum kílómetra. Þegar bylgjulengd vatnsbylgju er sambærileg við eða meiri en vatnsdýpið gildir að hraðinn er í réttu hlutfalli við kvaðratrótina af sjávardýpinu. Á úthafinu þar sem dýpi er víða 4000 - 5000 m verður hraðinn á bilinu 200 - 220 m/s eða 710 - 800 km/klst. Á landgrunninu er dýpi oft á bilinu 200 - 400 m og þar verður hraði flóðbylgjunnar miklu minni, 45 - 65 m/s eða 160 - 225 km/klst.
Á opnu úthafi verður bylgjunnar lítið vart. Útslag hennar skiptir þar fáeinum metrum og þar sem bylgjulengdin er tugir kílómetra verður hallinn á sjávarfletinum lítill. Þegar bylgjan kemur á grynnra vatn verður breyting á. Hraði hennar fellur og fjarlægð milli bylgjufaldanna minnkar. Orkan í bylgjunni dreifist þá á minna rúmmál í sjónum og útslag hennar vex. Þegar hún skellur á ströndinni er hún því oft orðin há og brött. Áhrifin geta einnig breyst ef lögun strandarinnar gefur tilefni til. Alda sem fer inn eftir trektarlaga firði getur magnast mjög þar til hún skellur á ströndinni í fjarðarbotninum. Nes geta á hinn bóginn varið ströndina hlémegin. Sömuleiðis getur aldan endurkastast frá strönd og breytt um stefnu.
Lögun flóðbylgjunnar breytist þegar hún nálgast land, bylgjulengdin minnkar og útslagið eykst þannig að aldan rís hærra.
Flóðbylgja sem nálgast strönd er ekki endilega hærri en venjulegar stormöldur. Hún er hins vegar miklu hættulegri vegna bylgjulengdarinnar og hins gríðarlega vatnsmassa sem fylgir á eftir. Sjórinn gengur því langt inn á landið og skolar öllu burt. Bylgjan er sjaldan ein á ferð og stundum er hæsta bylgjan ekki sú fyrsta. Fyrsta útslagið getur jafnvel verið niður á við þannig að fyrstu ummerki um bylgjuna eru mikið útfiri. Þetta hefur stundum orðið fólki skeinuhætt sem þyrpist niður í fjöru til að sjá undrið en verður síðan fyrir öldunni þegar skyndilega hækkar aftur í sjónum.
Eins og áður sagði eru neðansjávarjarðskjálftar algengir á samreksbeltum og hafa stærstu jarðskjálftar sem mælst hafa á jörðinni verið í tengslum við slík flekamót, þar með talinn skjálftinn mikli við Súmötru í desember 2004, í Chile 1960 og Alaska 1964. Samreksbelti eru sérlega algeng umhverfis Kyrrahafið og því eru skjálftaflóðbylgjur tíðar þar. Að meðaltali valda skjálftaflóðbylgjur tjóni tvisvar á ári við Kyrrahafið, og á 10-12 ára fresti verða þar til flóðbylgjur sem valda tjóni víða umhverfis hafið.
Skjálftar á fráreksbeltum, svo sem Atlantshafshryggnum eða Indlandshafshryggjunum valda mjög sjaldan flóðbylgjum. Kemur þar tvennt til. Skjálftar með umtalsverðar lóðréttar upptakahreyfingar verða einkum á hryggjarásunum og ná þeir sjaldan stærðinni 6. Stærri skjálftar verða á þvergengjum hryggjanna en þeir eru sniðgengisskjálftar og lóðréttar hreyfingar í upptökum þeirra eru hverfandi. Samreksbelti sem snúa að Indlandshafi og Atlantshafi eru fá og því eru stórar skjálftaflóðbylgjur ekki algengar í þessum höfum. Þær eru þó ekki óþekktar og er skjálftinn við Súmötru dæmi um það.
Þau lönd þar sem manntjón varð af völdum jarðskjálftans við Súmötru þann 26. desember 2004.
Í Atlantshafinu varð frægasta skjálftaflóðbylgjan til í skjálftanum mikla við Lissabon árið 1755. Borgin fór þá gjörsamlega í rúst, fyrst vegna titrings, þá brutust út miklir eldar og síðan gekk flóðbylgja á land. Þessi skjálfti átti upptök á flekaskilum milli Evrasíuflekans og Afríkuflekans sem liggja um Gíbraltarsund og tengjast Atlantshafshryggnum við Azoreyjar.
Á Vísindavefnum er að finna fleiri svör um jarðskjálfta og tengd efni, til dæmis:
Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.
Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar
um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að
svara öllum spurningum.
Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að
svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki
nægileg deili á sér.
Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.
Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!
Sólin
Rís 05:51 • sest 21:06
Tunglið
Rís 09:47 • Sest 06:52
Flóð
Árdegis: 00:02 • Síðdegis: 12:48
Fjara
Árdegis: 06:36 • Síðdegis: 18:53
