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The 2004 Indian Ocean tsunami at Ao Nang, Krabi Province, Thailand

3D tsunami animation

A tsunami ( (t)soo-NAH-mee, (t)suu-; from Japanese: 津波, 'harbour wave', pronounced ) is a series of waves in a water body caused by the displacement of a large volume of water, generally in an ocean or a large lake. Earthquakes, volcanic eruptions and other underwater explosions (including detonations, landslides, glacier calvings, meteorite impacts and other disturbances) above or below water all have the potential to generate a tsunami. Unlike normal ocean waves, which are generated by wind, or tides, which are in turn generated by the gravitational pull of the Moon and the Sun, a tsunami is generated by the displacement of water from a large event.

Tsunami waves do not resemble normal undersea currents or sea waves because their wavelength is far longer. Rather than appearing as a breaking wave, a tsunami may instead initially resemble a rapidly rising tide. For this reason, it is often referred to as a tidal wave, although this usage is not favoured by the scientific community because it might give the false impression of a causal relationship between tides and tsunamis. Tsunamis generally consist of a series of waves, with periods ranging from minutes to hours, arriving in a so-called " wave train". Wave heights of tens of metres can be generated by large events. Although the impact of tsunamis is limited to coastal areas, their destructive power can be enormous, and they can affect entire ocean basins. The 2004 Indian Ocean tsunami was among the deadliest natural disasters in human history, with at least 230,000 people killed or missing in 14 countries bordering the Indian Ocean.

The Ancient Greek historian Thucydides suggested in his 5th century BC History of the Peloponnesian War that tsunamis were related to submarine earthquakes, but the understanding of tsunamis remained slim until the 20th century, and much remains unknown. Major areas of current research include determining why some large earthquakes do not generate tsunamis while other smaller ones do. This ongoing research is designed to help accurately forecast the passage of tsunamis across oceans as well as how tsunami waves interact with shorelines.

Terminology

The term "tsunami" is a borrowing from the Japanese tsunami , meaning "harbour wave." For the plural, one can either follow ordinary English practice and add an s, or use an invariable plural as in the Japanese. Some English speakers alter the word's initial to an by dropping the "t," since English does not natively permit /ts/ at the beginning of words, though the original Japanese pronunciation is /ts/. The term has become commonly accepted in English, although its literal Japanese meaning is not necessarily descriptive of the waves, which do not occur only in harbours.

Tsunami aftermath in Aceh, Indonesia, December 2004

Tsunamis are sometimes referred to as tidal waves. This once-popular term derives from the most common appearance of a tsunami, which is that of an extraordinarily high tidal bore. Tsunamis and tides both produce waves of water that move inland, but in the case of a tsunami, the inland movement of water may be much greater, giving the impression of an incredibly high and forceful tide. In recent years, the term "tidal wave" has fallen out of favour, especially in the scientific community, because the causes of tsunamis have nothing to do with those of tides, which are produced by the gravitational pull of the moon and sun rather than the displacement of water. Although the meanings of "tidal" include "resembling" or "having the form or character of" tides, use of the term tidal wave is discouraged by geologists and oceanographers.

A 1969 episode of the TV crime show Hawaii Five-O entitled "Forty Feet High and It Kills!" used the terms "tsunami" and "tidal wave" interchangeably.

Seismic sea wave

The term seismic sea wave is also used to refer to the phenomenon because the waves most often are generated by seismic activity such as earthquakes. Prior to the rise of the use of the term tsunami in English, scientists generally encouraged the use of the term seismic sea wave rather than tidal wave. However, like tidal wave, seismic sea wave is not a completely accurate term, as forces other than earthquakes-including underwater landslides, volcanic eruptions, underwater explosions, land or ice slumping into the ocean, meteorite impacts, and the weather when the atmospheric pressure changes very rapidly-can generate such waves by displacing water.

Other terms

The use of the term tsunami for waves created by landslides entering bodies of water has become internationally widespread in both scientific and popular literature, although such waves are distinct in origin from large waves generated by earthquakes. This distinction sometimes leads to the use of other terms for landslide-generated waves, including landslide-triggered tsunami, displacement wave, non-seismic wave, impact wave, and, simply, giant wave.

Lisbon earthquake and tsunami in November 1755

While Japan may have the longest recorded history of tsunamis,[citation needed ] the sheer destruction caused by the 2004 Indian Ocean earthquake and tsunami event mark it as the most devastating of its kind in modern times, killing around 230,000 people. The Sumatran region is also accustomed to tsunamis, with earthquakes of varying magnitudes regularly occurring off the coast of the island.

Tsunamis are an often underestimated hazard in the Mediterranean Sea and parts of Europe. Of historical and current (with regard to risk assumptions) importance are the 1755 Lisbon earthquake and tsunami (which was caused by the Azores-Gibraltar Transform Fault), the 1783 Calabrian earthquakes, each causing several tens of thousands of deaths and the 1908 Messina earthquake and tsunami. The tsunami claimed more than 123,000 lives in Sicily and Calabria and is among the most deadly natural disasters in modern Europe. The Storegga Slide in the Norwegian Sea and some examples of tsunamis affecting the British Isles refer to landslide and meteotsunamis predominantly and less to earthquake-induced waves.

As early as 426 BC the Greek historian Thucydides inquired in his book History of the Peloponnesian War about the causes of tsunami, and was the first to argue that ocean earthquakes must be the cause. The oldest human record of a tsunami dates back to 479 BC, in the Greek colony of Potidaea, thought to be triggered by an earthquake. The tsunami may have saved the colony from an invasion by the Achaemenid Empire.

The cause, in my opinion, of this phenomenon must be sought in the earthquake. At the point where its shock has been the most violent the sea is driven back, and suddenly recoiling with redoubled force, causes the inundation. Without an earthquake I do not see how such an accident could happen.

The Roman historian Ammianus Marcellinus ( Res Gestae 26.10.15-19) described the typical sequence of a tsunami, including an incipient earthquake, the sudden retreat of the sea and a following gigantic wave, after the 365 AD tsunami devastated Alexandria.

The principal generation mechanism of a tsunami is the displacement of a substantial volume of water or perturbation of the sea. This displacement of water is usually caused by earthquakes, but can also be attributed to landslides, volcanic eruptions, glacier calvings or more rarely by meteorites and nuclear tests. However, the possibility of a meteorite causing a tsunami is debated.

Seismicity

Tsunamis can be generated when the sea floor abruptly deforms and vertically displaces the overlying water. Tectonic earthquakes are a particular kind of earthquake that are associated with the Earth's crustal deformation; when these earthquakes occur beneath the sea, the water above the deformed area is displaced from its equilibrium position. More specifically, a tsunami can be generated when thrust faults associated with convergent or destructive plate boundaries move abruptly, resulting in water displacement, owing to the vertical component of movement involved. Movement on normal (extensional) faults can also cause displacement of the seabed, but only the largest of such events (typically related to flexure in the outer trench swell) cause enough displacement to give rise to a significant tsunami, such as the 1977 Sumba and 1933 Sanriku events.

Over-riding plate bulges under strain, causing tectonic uplift.

Plate slips, causing subsidence and releasing energy into water.

The energy released produces tsunami waves.

Tsunamis have a small wave height offshore, and a very long wavelength (often hundreds of kilometres long, whereas normal ocean waves have a wavelength of only 30 or 40 metres), which is why they generally pass unnoticed at sea, forming only a slight swell usually about 300 millimetres (12 in) above the normal sea surface. They grow in height when they reach shallower water, in a wave shoaling process described below. A tsunami can occur in any tidal state and even at low tide can still inundate coastal areas.

On April 1, 1946, the 8.6 M w  Aleutian Islands earthquake occurred with a maximum Mercalli intensity of VI ( Strong). It generated a tsunami which inundated Hilo on the island of Hawaii with a 14-metre high (46 ft) surge. Between 165 and 173 were killed. The area where the earthquake occurred is where the Pacific Ocean floor is subducting (or being pushed downwards) under Alaska.

Examples of tsunamis originating at locations away from convergent boundaries include Storegga about 8,000 years ago, Grand Banks in 1929, and Papua New Guinea in 1998 (Tappin, 2001). The Grand Banks and Papua New Guinea tsunamis came from earthquakes which destabilised sediments, causing them to flow into the ocean and generate a tsunami. They dissipated before travelling transoceanic distances.

The cause of the Storegga sediment failure is unknown. Possibilities include an overloading of the sediments, an earthquake or a release of gas hydrates (methane etc.).

The 1960 Valdivia earthquake ( 9.5), 1964 Alaska earthquake ( M w 9.2), 2004 Indian Ocean earthquake ( M w 9.2), and 2011 Tōhoku earthquake ( M w9.0) are recent examples of powerful megathrust earthquakes that generated tsunamis (known as teletsunamis) that can cross entire oceans. Smaller ( M w 4.2) earthquakes in Japan can trigger tsunamis (called local and regional tsunamis) that can devastate stretches of coastline, but can do so in only a few minutes at a time.

Landslides

The Tauredunum event was a large tsunami on Lake Geneva in 563 CE, caused by sedimentary deposits destabilized by a landslide.

In the 1950s, it was discovered that tsunamis larger than had previously been believed possible can be caused by giant submarine landslides. These large volumes of rapidly displaced water transfer energy at a faster rate than the water can absorb. Their existence was confirmed in 1958, when a giant landslide in Lituya Bay, Alaska, caused the highest wave ever recorded, which had a height of 524 metres (1,719 ft). The wave did not travel far as it struck land almost immediately. The wave struck three boats-each with two people aboard-anchored in the bay. One boat rode out the wave, but the wave sank the other two, killing both people aboard one of them.

Another landslide-tsunami event occurred in 1963 when a massive landslide from Monte Toc entered the reservoir behind the Vajont Dam in Italy. The resulting wave surged over the 262-metre (860 ft)-high dam by 250 metres (820 ft) and destroyed several towns. Around 2,000 people died. Scientists named these waves megatsunamis.

Some geologists claim that large landslides from volcanic islands, e.g. Cumbre Vieja on La Palma ( Cumbre Vieja tsunami hazard) in the Canary Islands, may be able to generate megatsunamis that can cross oceans, but this is disputed by many others.

In general, landslides generate displacements mainly in the shallower parts of the coastline, and there is conjecture about the nature of large landslides that enter the water. This has been shown to subsequently affect water in enclosed bays and lakes, but a landslide large enough to cause a transoceanic tsunami has not occurred within recorded history. Susceptible locations are believed to be the Big Island of Hawaii, Fogo in the Cape Verde Islands, La Reunion in the Indian Ocean, and Cumbre Vieja on the island of La Palma in the Canary Islands; along with other volcanic ocean islands. This is because large masses of relatively unconsolidated volcanic material occurs on the flanks and in some cases detachment planes are believed to be developing. However, there is growing controversy about how dangerous these slopes actually are.

Volcanic eruptions

Other than by landslides or sector collapse, volcanoes may be able to generate waves by pyroclastic flow submergence, caldera collapse, or underwater explosions. Tsunamis have been triggered by a number of volcanic eruptions, including the 1883 eruption of Krakatoa, and the 2022 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai eruption. Over 20% of all fatalities caused by volcanism during the past 250 years are estimated to have been caused by volcanogenic tsunamis.

Debate has persisted over the origins and source mechanisms of these types of tsunamis, such as those generated by Krakatoa in 1883, and they remain lesser understood than their seismic relatives. This poses a large problem of awareness and preparedness, as exemplified by the eruption and collapse of Anak Krakatoa in 2018, which killed 426 and injured thousands when no warning was available.

It is still regarded that lateral landslides and ocean-entering pyroclastic currents are most likely to generate the largest and most hazardous waves from volcanism; however, field investigation of the Tongan event, as well as developments in numerical modelling methods, currently aim to expand the understanding of the other source mechanisms.

Meteorological

Some meteorological conditions, especially rapid changes in barometric pressure, as seen with the passing of a front, can displace bodies of water enough to cause trains of waves with wavelengths. These are comparable to seismic tsunamis, but usually with lower energies. Essentially, they are dynamically equivalent to seismic tsunamis, the only differences being 1) that meteotsunamis lack the transoceanic reach of significant seismic tsunamis, and 2) that the force that displaces the water is sustained over some length of time such that meteotsunamis cannot be modelled as having been caused instantaneously. In spite of their lower energies, on shorelines where they can be amplified by resonance, they are sometimes powerful enough to cause localised damage and potential for loss of life. They have been documented in many places, including the Great Lakes, the Aegean Sea, the English Channel, and the Balearic Islands, where they are common enough to have a local name, rissaga. In Sicily they are called marubbio and in Nagasaki Bay, they are called abiki. Some examples of destructive meteotsunamis include 31 March 1979 at Nagasaki and 15 June 2006 at Menorca, the latter causing damage in the tens of millions of euros.

Meteotsunamis should not be confused with storm surges, which are local increases in sea level associated with the low barometric pressure of passing tropical cyclones, nor should they be confused with setup, the temporary local raising of sea level caused by strong on-shore winds. Storm surges and setup are also dangerous causes of coastal flooding in severe weather but their dynamics are completely unrelated to tsunami waves. They are unable to propagate beyond their sources, as waves do.

Human-made or triggered tsunamis

The accidental Halifax Explosion in 1917 triggered a 18-meter high tsunami in the harbour.

There have been studies of the potential of the induction of and at least one actual attempt to create tsunami waves as a tectonic weapon.

In World War II, the New Zealand Military Forces initiated Project Seal, which attempted to create small tsunamis with explosives in the area of today's Shakespear Regional Park; the attempt failed.

There has been considerable speculation on the possibility of using nuclear weapons to cause tsunamis near an enemy coastline. Even during World War II consideration of the idea using conventional explosives was explored. Nuclear testing in the Pacific Proving Ground by the United States seemed to generate poor results. Operation Crossroads fired two 20 kilotonnes of TNT (84 TJ) bombs, one in the air and one underwater, above and below the shallow (50 m (160 ft)) waters of the Bikini Atoll lagoon. Fired about 6 km (3.7 mi) from the nearest island, the waves there were no higher than 3-4 m (9.8-13.1 ft) upon reaching the shoreline. Other underwater tests, mainly Hardtack I/Wahoo (deep water) and Hardtack I/Umbrella (shallow water) confirmed the results. Analysis of the effects of shallow and deep underwater explosions indicate that the energy of the explosions does not easily generate the kind of deep, all-ocean waveforms which are tsunamis; most of the energy creates steam, causes vertical fountains above the water, and creates compressional waveforms. Tsunamis are hallmarked by permanent large vertical displacements of very large volumes of water which do not occur in explosions.

Characteristics

When the wave enters shallow water, it slows down and its amplitude (height) increases.

The wave further slows and amplifies as it hits land. Only the largest waves crest.

Tsunamis are caused by earthquakes, landslides, volcanic explosions, glacier calvings, and bolides. They cause damage by two mechanisms: the smashing force of a wall of water travelling at high speed, and the destructive power of a large volume of water draining off the land and carrying a large amount of debris with it, even with waves that do not appear to be large.

While everyday wind waves have a wavelength (from crest to crest) of about 100 metres (330 ft) and a height of roughly 2 metres (6.6 ft), a tsunami in the deep ocean has a much larger wavelength of up to 200 kilometres (120 mi). Such a wave travels at well over 800 kilometres per hour (500 mph), but owing to the enormous wavelength the wave oscillation at any given point takes 20 or 30 minutes to complete a cycle and has an amplitude of only about 1 metre (3.3 ft). This makes tsunamis difficult to detect over deep water, where ships are unable to feel their passage.

The velocity of a tsunami can be calculated by obtaining the square root of the depth of the water in metres multiplied by the acceleration due to gravity (approximated to 10 m/s ²). For example, if the Pacific Ocean is considered to have a depth of 5000 metres, the velocity of a tsunami would be = ≈ 224 metres per second (730 ft/s), which equates to a speed of about 806 kilometres per hour (501 mph). This is the formula used for calculating the velocity of shallow-water waves. Even the deep ocean is shallow in this sense because a tsunami wave is so long (horizontally from crest to crest) by comparison.

The reason for the Japanese name "harbour wave" is that sometimes a village's fishermen would sail out, and encounter no unusual waves while out at sea fishing, and come back to land to find their village devastated by a huge wave.

As the tsunami approaches the coast and the waters become shallow, wave shoaling compresses the wave and its speed decreases below 80 kilometres per hour (50 mph). Its wavelength diminishes to less than 20 kilometres (12 mi) and its amplitude grows enormously-in accord with Green's law. Since the wave still has the same very long period, the tsunami may take minutes to reach full height. Except for the very largest tsunamis, the approaching wave does not break, but rather appears like a fast-moving tidal bore. Open bays and coastlines adjacent to very deep water may shape the tsunami further into a step-like wave with a steep-breaking front.

When the tsunami's wave peak reaches the shore, the resulting temporary rise in sea level is termed run up. Run up is measured in metres above a reference sea level. A large tsunami may feature multiple waves arriving over a period of hours, with significant time between the wave crests. The first wave to reach the shore may not have the highest run-up.

About 80% of tsunamis occur in the Pacific Ocean, but they are possible wherever there are large bodies of water, including lakes. However, tsunami interactions with shorelines and the seafloor topography are extremely complex, which leaves some countries more vulnerable than others. For example, the Pacific coasts of the United States and Mexico lie adjacent to each other, but the United States has recorded ten tsunamis in the region since 1788, while Mexico has recorded twenty-five since 1732. Similarly, Japan has had more than a hundred tsunamis in recorded history, while the neighboring island of Taiwan has registered only two, in 1781 and 1867.

An illustration of the rhythmic "drawback" of surface water associated with a wave. It follows that a very large drawback may herald the arrival of a very large wave.

All waves have a positive and negative peak; that is, a ridge and a trough. In the case of a propagating wave like a tsunami, either may be the first to arrive. If the first part to arrive at the shore is the ridge, a massive breaking wave or sudden flooding will be the first effect noticed on land. However, if the first part to arrive is a trough, a drawback will occur as the shoreline recedes dramatically, exposing normally submerged areas. The drawback can exceed hundreds of metres, and people unaware of the danger sometimes remain near the shore to satisfy their curiosity or to collect fish from the exposed seabed.

A typical wave period for a damaging tsunami is about twelve minutes. Thus, the sea recedes in the drawback phase, with areas well below sea level exposed after three minutes. For the next six minutes, the wave trough builds into a ridge which may flood the coast, and destruction ensues. During the next six minutes, the wave changes from a ridge to a trough, and the flood waters recede in a second drawback. Victims and debris may be swept into the ocean. The process repeats with succeeding waves.

Scales of intensity and magnitude

As with earthquakes, several attempts have been made to set up scales of tsunami intensity or magnitude to allow comparison between different events.

Intensity scales

The first scales used routinely to measure the intensity of tsunamis were the Sieberg-Ambraseys scale (1962), used in the Mediterranean Sea and the Imamura-Iida intensity scale (1963), used in the Pacific Ocean. The latter scale was modified by Soloviev (1972), who calculated the tsunami intensity " I" according to the formula:

where is the "tsunami height" in meters, averaged along the nearest coastline, with the tsunami height defined as the rise of the water level above the normal tidal level at the time of occurrence of the tsunami.[62] This scale, known as the Soloviev-Imamura tsunami intensity scale, is used in the global tsunami catalogues compiled by the NGDC/NOAA[63] and the Novosibirsk Tsunami Laboratory as the main parameter for the size of the tsunami.

This formula yields:

I = 2 for = 2.8 metres

I = 3 for = 5.5 metres

I = 4 for = 11 metres

I = 5 for = 22.5 metres

etc.

In 2013, following the intensively studied tsunamis in 2004 and 2011, a new 12-point scale was proposed, the Integrated Tsunami Intensity Scale (ITIS-2012), intended to match as closely as possible to the modified ESI2007 and EMS earthquake intensity scales.

Magnitude scales

The first scale that genuinely calculated a magnitude for a tsunami, rather than an intensity at a particular location was the ML scale proposed by Murty & Loomis based on the potential energy.[61] Difficulties in calculating the potential energy of the tsunami mean that this scale is rarely used. Abe introduced the tsunami magnitude scale , calculated from,

where h is the maximum tsunami-wave amplitude (in m) measured by a tide gauge at a distance R from the epicentre, a, b and D are constants used to make the M t scale match as closely as possible with the moment magnitude scale.

Tsunami heights

Diagram showing several measures to describe a tsunami size, including height, inundation and run-up

Several terms are used to describe the different characteristics of tsunami in terms of their height:

Amplitude, Wave Height, or Tsunami Height: Refers to the height of a tsunami relative to the normal sea level at the time of the tsunami, which may be tidal High Water, or Low Water. It is different from the crest-to-trough height which is commonly used to measure other type of wave height.

Run-up Height, or Inundation Height: The height reached by a tsunami on the ground above sea level, Maximum run-up height refers to the maximum height reached by water above sea level, which is sometimes reported as the maximum height reached by a tsunami.

Flow Depth: Refers to the height of tsunami above ground, regardless of the height of the location or sea level.

(Maximum) Water Level: Maximum height above sea level as seen from trace or water mark. Different from maximum run-up height in the sense that they are not necessarily water marks at inundation line/limit.

Warnings and predictions

Calculated travel time map for the 1964 Alaska tsunami (in hours)

Drawbacks can serve as a brief warning. People who observe drawback (many survivors report an accompanying sucking sound) can survive only if they immediately run for high ground or seek the upper floors of nearby buildings.

In 2004, ten-year-old Tilly Smith of Surrey, England, was on Maikhao beach in Phuket, Thailand with her parents and sister, and having learned about tsunamis recently in school, told her family that a tsunami might be imminent. Her parents warned others minutes before the wave arrived, saving dozens of lives. She credited her geography teacher, Andrew Kearney.

In the 2004 Indian Ocean tsunami drawback was not reported on the African coast or any other east-facing coasts that it reached. This was because the initial wave moved downwards on the eastern side of the megathrust and upwards on the western side. The western pulse hit coastal Africa and other western areas.

A tsunami cannot be precisely predicted, even if the magnitude and location of an earthquake is known. Geologists, oceanographers, and seismologists analyse each earthquake and based on many factors may or may not issue a tsunami warning. However, there are some warning signs of an impending tsunami, and automated systems can provide warnings immediately after an earthquake in time to save lives. One of the most successful systems uses bottom pressure sensors, attached to buoys, which constantly monitor the pressure of the overlying water column.

Regions with a high tsunami risk typically use tsunami warning systems to warn the population before the wave reaches land. On the west coast of the United States, which is prone to tsunamis from the Pacific Ocean, warning signs indicate evacuation routes. In Japan, the populace is well-educated about earthquakes and tsunamis, and along Japanese shorelines, tsunami warning signs remind people of the natural hazards along with a network of warning sirens, typically at the top of the cliffs of surrounding hills.

The Pacific Tsunami Warning System is based in Honolulu, Hawaiʻi. It monitors Pacific Ocean seismic activity. A sufficiently large earthquake magnitude and other information triggers a tsunami warning. While the subduction zones around the Pacific are seismically active, not all earthquakes generate a tsunami. Computers assist in analysing the tsunami risk of every earthquake that occurs in the Pacific Ocean and the adjoining land masses.

As a direct result of the Indian Ocean tsunami, a re-appraisal of the tsunami threat for all coastal areas is being undertaken by national governments and the United Nations Disaster Mitigation Committee. A tsunami warning system is being installed in the Indian Ocean.

One of the deep water buoys used in the DART tsunami warning system

Computer models can predict tsunami arrival, usually within minutes of the arrival time. Bottom pressure sensors can relay information in real time. Based on these pressure readings and other seismic information and the seafloor's shape ( bathymetry) and coastal topography, the models estimate the amplitude and surge height of the approaching tsunami. All Pacific Rim countries collaborate in the Tsunami Warning System and most regularly practise evacuation and other procedures. In Japan, such preparation is mandatory for government, local authorities, emergency services and the population.

Along the United States west coast, in addition to sirens, warnings are sent on television and radio via the National Weather Service, using the Emergency Alert System.

Possible animal reaction

Some zoologists hypothesise that some animal species have an ability to sense subsonic Rayleigh waves from an earthquake or a tsunami. If correct, monitoring their behaviour could provide advance warning of earthquakes and tsunamis. However, the evidence is controversial and is not widely accepted. There are unsubstantiated claims about the Lisbon quake that some animals escaped to higher ground, while many other animals in the same areas drowned. The phenomenon was also noted by media sources in Sri Lanka in the 2004 Indian Ocean earthquake. It is possible that certain animals (e.g., elephants) may have heard the sounds of the tsunami as it approached the coast. The elephants' reaction was to move away from the approaching noise. By contrast, some humans went to the shore to investigate and many drowned as a result.

Mitigation

A seawall at Tsu, Mie Prefecture in Japan

In some tsunami-prone countries, earthquake engineering measures have been taken to reduce the damage caused onshore.

Japan, where tsunami science and response measures first began following a disaster in 1896, has produced ever-more elaborate countermeasures and response plans. The country has built many tsunami walls of up to 12 metres (39 ft) high to protect populated coastal areas. Other localities have built floodgates of up to 15.5 metres (51 ft) high and channels to redirect the water from an incoming tsunami. However, their effectiveness has been questioned, as tsunamis often overtop the barriers.

The Fukushima Daiichi nuclear disaster was directly triggered by the 2011 Tōhoku earthquake and tsunami, when waves exceeded the height of the plant's sea wall. Iwate Prefecture, which is an area at high risk from tsunami, had tsunami barriers walls ( Taro sea wall) totalling 25 kilometres (16 mi) long at coastal towns. The 2011 tsunami toppled more than 50% of the walls and caused catastrophic damage.

The Okushiri, Hokkaidō tsunami, which struck within two to five minutes of the earthquake on July 12, 1993, created waves 30 metres (100 ft) tall-as high as a 10-storey building. The port town of Aonae was completely surrounded by a tsunami wall, but the waves washed right over the wall and destroyed all the wood-framed structures in the area. The wall may have succeeded in slowing down and moderating the height of the tsunami, but it did not prevent major destruction and loss of life.

References

IOC Tsunami Glossary by the Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC) at the International Tsunami Information Centre (ITIC) of UNESCO

Tsunami Terminology at NOAA

In June 2011, the VOA Special English service of the Voice of America broadcast a 15-minute program on tsunamis as part of its weekly Science in the News series. The program included an interview with an NOAA official who oversees the agency's tsunami warning system. A transcript and MP3 of the program, intended for English learners, can be found at The Ever-Present Threat of Tsunamis.

abelard.org. tsunamis: tsunamis travel fast but not at infinite speed. retrieved March 29, 2005.

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Iwan, W.D., editor, 2006, Summary report of the Great Sumatra Earthquakes and Indian Ocean tsunamis of December 26, 2004 and March 28, 2005: Earthquake Engineering Research Institute, EERI Publication #2006-06, 11 chapters, 100-page summary, plus CD-ROM with complete text and supplementary photographs, EERI Report 2006-06. ISBN 1-932884-19-X website

Kenneally, Christine (December 30, 2004). "Surviving the Tsunami." Slate. website

Lambourne, Helen (March 27, 2005). "Tsunami: Anatomy of a disaster." . website

Macey, Richard (January 1, 2005). "The Big Bang that Triggered A Tragedy," The Sydney Morning Herald, p 11-quoting Dr Mark Leonard, seismologist at Geoscience Australia.

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Tappin, D; 2001. Local tsunamis. Geoscientist. 11-8, 4-7.

Girl, 10, used geography lesson to save lives, Telegraph.co.uk

Philippines warned to prepare for Japan's tsunami, Noypi.ph

Further reading

Boris Levin, Mikhail Nosov: Physics of tsunamis. Springer, Dordrecht 2009, ISBN 978-1-4020-8855-1.

Kontar, Y. A. et al.: Tsunami Events and Lessons Learned: Environmental and Societal Significance. Springer, 2014. ISBN 978-94-007-7268-7 (print); ISBN 978-94-007-7269-4 (eBook)

Kristy F. Tiampo: Earthquakes: simulations, sources and tsunamis. Birkhäuser, Basel 2008, ISBN 978-3-7643-8756-3.

Linda Maria Koldau: Tsunamis. Entstehung, Geschichte, Prävention, (Tsunami development, history and prevention) C.H. Beck, Munich 2013 (C.H. Beck Reihe Wissen 2770), ISBN 978-3-406-64656-0 (in German).

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Charles L. Mader: Numerical Modeling of Water Waves CRC Press, 2004, ISBN 0-8493-2311-8.

External links

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A tsunami ( (t)soo-NAH-mee, (t)suu- ; from Japanese: 津波, 'harbour wave', pronounced ) is a series of waves in a water body caused by the displacement of a large volume of water, generally in an ocean or a large lake.

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Schema di generazione di un terremoto: l'improvviso spostamento di una massa rocciosa, di solito non superficiale, genera le onde sismiche che raggiungono in breve tempo la superficie terrestre facendo vibrare gli strati rocciosi e i terreni soprastanti

In geofisica, il terremoto (dal latino: terrae motus, che vuol dire " movimento della terra"), detto anche sisma o scossa tellurica (dal latino Tellus, dea romana della Terra), è una vibrazione o assestamento della crosta terrestre, provocato dallo spostamento improvviso di una massa rocciosa nel sottosuolo.

Tale spostamento è generato dalle forze di natura tettonica che agiscono costantemente all'interno della crosta terrestre provocando una lenta deformazione fino al raggiungimento del carico di rottura con conseguente liberazione di energia elastica in una zona interna della Terra detta ipocentro, tipicamente localizzato in corrispondenza di fratture preesistenti della crosta dette faglie. A partire dalla frattura creatasi, una serie di onde elastiche, dette onde sismiche, si propagano in tutte le direzioni dall'ipocentro, dando vita al fenomeno osservato in superficie con il luogo della superficie terrestre posto sulla verticale dell'ipocentro, detto epicentro, che è generalmente quello più interessato dal fenomeno. La branca della geofisica che studia questi fenomeni è la sismologia.

Quasi tutti i terremoti che avvengono sulla superficie terrestre sono concentrati in prossimità dei margini tra due placche tettoniche. Queste sono infatti le aree tettonicamente attive, dove le placche si muovono le une rispetto alle altre secondo modalità di scorrimento relativo, di allontanamento reciproco oppure di collisione. Tutte queste situazioni danno luogo a deformazioni e rotture della crosta terrestre ( faglie), generando così i terremoti ( terremoti interplacca). Meno frequentemente i terremoti avvengono lontano dalle zone di confine tra placche, per riassestamenti tettonici dovuti a fenomeni isostatici oppure alla riattivazione di strutture crostali profonde, o ancora alle prime fasi di formazione di sistemi di rift ( terremoti intraplacca). Terremoti localizzati e di minor intensità sono registrabili in aree vulcaniche per effetto del movimento di masse magmatiche in profondità o durante fasi eruttive parossistiche. Anche fenomeni franosi di notevole entità (soprattutto di crollo) possono dare luogo a terremoti avvertibili strumentalmente o in qualche caso anche dalla popolazione residente (la registrazione di questi fenomeni fa parte dei sistemi di monitoraggio dei versanti e dei corpi di frana attivi). Vi possono essere anche terremoti generati da cause artificiali (di solito localizzati e di lieve entità), dovuti ad esplosioni nucleari, ad esplosioni determinate per scopi minerari (in cave e miniere sotterranee), alla prospezione geofisica ( prospezioni sismiche) e all'iniezione in profondità di fluidi pressurizzati per la coltivazione di giacimenti ( geotermici e di idrocarburi).

Secondo il modello della tettonica delle placche, il movimento delle placche è lento, costante e impercettibile (se non con strumenti appositi), e deforma le rocce sia in superficie sia nel sottosuolo. Tuttavia in alcuni momenti e in alcune aree, a causa delle forze interne (pressioni, tensioni e attriti) tra le masse rocciose, la deformazione continua si arresta e la superficie coinvolta accumula tensione ed energia per decine o centinaia di anni fino a che, al raggiungimento del carico di rottura, l'energia accumulata è sufficiente a superare le forze resistenti causando l'improvviso e repentino spostamento della massa rocciosa coinvolta. Tale movimento improvviso, che in pochi secondi rilascia energia accumulata per decine o centinaia di anni, genera così le onde sismiche e il fenomeno di terremoto associato.

L'osservazione dei fenomeni sismici in natura ha consentito agli studiosi nel corso di decenni di studio di individuare una sequenza di eventi ben precisa in seguito alla quale si producono i terremoti:

Curva della relazione sforzo-deformazione di un materiale dotato di proprietà elastica. Nella prima parte della curva (punti A-C) si ha comportamento elastico e la deformazione è reversibile. Dal punto A al punto B in particolare vi è un rapporto di tipo lineare (legge di Hooke); nella seconda parte il materiale ha notevoli deformazioni, non reversibili, per piccoli incrementi dello sforzo (comportamento plastico). Per ulteriore incremento dello sforzo si ha rottura.

Per effetto di complesse dinamiche relative all'attività geologica del pianeta, si producono all'interno delle rocce degli stati di sforzo che aumentano nel tempo.

La roccia, sotto l'effetto di questi sforzi, subisce una deformazione che aumenta proporzionalmente all'energia accumulata, fino al raggiungimento del limite di rottura.

A questo punto, si ha la rottura della massa rocciosa in due parti mediante una frattura lungo la quale si ha un movimento relativo dei due blocchi (faglia) con liberazione improvvisa di energia. Questa energia viene in parte dissipata come lavoro per compiere lo spostamento, in parte sotto forma di calore e in parte si propaga sotto forma di onde sismiche.

La sequenza di eventi descritta è oggetto della teoria del rimbalzo elastico ( elastic rebound). Questa teoria spiega i terremoti mediante un modello che considera la massa rocciosa interessata dalla deformazione come un corpo solido elastico (allo stesso modo di una molla sotto l'effetto di una sollecitazione).

In fisica, l' elasticità è la proprietà che permette ad un corpo di deformarsi sotto l'azione di una forza esterna e di riacquisire, se le deformazioni non risultano eccessive, la sua forma originale al venir meno della causa sollecitante. Se il corpo, cessata la sollecitazione, riassume esattamente la configurazione iniziale è detto perfettamente elastico. La sollecitazione massima che garantisce il comportamento elastico del materiale è detta limite di elasticità e, nel caso venga superata, si entra nel campo di comportamento plastico, nel quale il corpo subisce una deformazione irreversibile (cioè conserva la deformazione anche una volta cessata la sollecitazione). Per un ulteriore incremento della sollecitazione si ha rottura del materiale. L'estensione dei campi elastico e plastico dipende dal tipo di materiale, dalle condizioni ambientali (ad esempio pressione e temperatura), e anche dalla modalità di applicazione della sollecitazione.
Per diversi tipi di rocce alle condizioni della superficie terrestre (come ad esempio calcari, dolomie, rocce detritiche cementate come le arenarie, la maggior parte delle rocce cristalline come i graniti e i basalti) il comportamento si può definire come prevalentemente elastico. Altre, come le rocce argillose o le rocce saline, possono avere un comportamento plastico. Il comportamento dipende anche da diverse variabili, per la maggior parte collegate tra loro:

Profondità. In superficie le rocce tendono a fratturarsi, mentre nel sottosuolo tendono a deformarsi. Questo dipende dalla temperatura e dalla pressione, che aumentano con la profondità.

Pressione. Un certo volume di roccia posto in profondità è sottoposto ad una pressione dovuta al peso delle rocce sovrastanti. Questa pressione agisce sia verticalmente (e in condizioni normali questa è la componente dominante), sia orizzontalmente in tutte le direzioni (e questa è la pressione "confinante" che, contrastando gli effetti della pressione verticale, impedisce che la roccia si fratturi o si deformi lateralmente sotto il peso della colonna di roccia soprastante). Questa pressione (definita pressione litostatica), agendo in tutte le direzioni determina una diminuzione di volume della roccia, senza deformazione. Pertanto, l'aumento della pressione con la profondità si oppone alla rottura della roccia e favorisce un comportamento plastico.

Temperatura. L'aumento del calore in profondità fa aumentare il moto delle particelle e determina il rilascio di acqua, favorendo quindi il comportamento plastico.

Acqua. La presenza di acqua aumenta la mobilità delle molecole che compongono le rocce, e inoltre agisce come "lubrificante" attenuando gli attriti tra le particelle, favorendo in tal modo un comportamento plastico.

Tempo. Uno sforzo applicato in tempi molto lunghi può portare ad un comportamento plastico anche in rocce che sono normalmente fragili, mentre sollecitazioni rapide e improvvise portano a rottura.

Quando l'entità della sollecitazione supera quella delle forze di coesione della roccia, si ha la rottura lungo un piano di taglio ( faglia) e una deformazione irreversibile, con spostamento relativo delle masse rocciose ai due lati del piano di faglia. L'energia elastica si libera quindi improvvisamente come calore (causato dall'attrito lungo la superficie di faglia) e come movimento oscillatorio violento delle masse rocciose, che si propaga in tutte le direzioni sotto forma di onde elastiche concentriche a partire dal punto di rottura.

Un terremoto (o sisma) ha origine quando l'interazione tra due zolle crostali provoca la rottura della crosta stessa lungo una superficie di faglia con subitaneo movimento relativo dei due blocchi risultanti. Questo fenomeno provoca una rapida vibrazione della crosta terrestre capace di sprigionare quantità elevatissime di energia, indipendentemente dagli effetti che provoca. Ogni giorno sulla Terra si verificano migliaia di terremoti: sperimentalmente si osserva che la maggioranza di terremoti al mondo, così come di eruzioni vulcaniche, avviene lungo la cosiddetta cintura di fuoco pacifica, le dorsali oceaniche e le zone di subduzione o di confine tra placche tettoniche e quindi interessa spesso la crosta oceanica come zona di innesco o fratturazione. Solo qualche decina sono percepiti dalla popolazione e la maggior parte di questi ultimi causano poco o nessun danno. La durata media di una scossa è molto al di sotto dei 30 secondi; per i terremoti più forti può però arrivare fino a qualche minuto.

La sorgente del sisma è generalmente distribuita in una zona interna della crosta terrestre. Nel caso dei terremoti più devastanti questa può avere un'estensione anche dell'ordine di un migliaio di chilometri ma è idealmente possibile identificare un punto preciso dal quale le onde sismiche hanno avuto origine: questo si chiama " ipocentro" e qui si è originato il movimento a partire dalla frattura preesistente ( faglia) o la sua improvvisa generazione. La proiezione verticale dell'ipocentro sulla superficie terrestre viene invece detta " epicentro", ed è il punto in cui di solito si verificano i danni maggiori. Le onde elastiche che si propagano durante un terremoto sono di diverso tipo e in alcuni casi possono risultare in un movimento prevalentemente orizzontale (scossa "ondulatoria") o verticale del terreno (scossa "sussultoria").

Alcuni terremoti si manifestano o sono preceduti da sciami sismici ( foreshocks) più o meno lunghi e intensi, caratterizzati da più terremoti ripetuti nel tempo e particolarmente circoscritti in una determinata area, altri invece si manifestano subito e improvvisamente con una o più scosse principali ( main shock); un'altra forma sono le sequenze sismiche, caratterizzate ciascuna da più terremoti sprigionati in successione ravvicinata e non circoscritti in una determinata zona. I terremoti di maggiore magnitudo sono di solito accompagnati da eventi secondari (non necessariamente meno distruttivi) che seguono la scossa principale e si definiscono repliche ( aftershocks, spesso definite erroneamente scosse di assestamento). Quando più eventi si verificano contemporaneamente o quasi, può trattarsi di terremoti indotti (il sisma innesca la fratturazione di altra roccia che era già prossima al punto critico di rottura).

Un terremoto, inoltre, può essere accompagnato da forti rumori che possono ricordare boati, rombi, tuoni, sequenze di spari, eccetera: questi suoni sono dovuti al passaggio delle onde sismiche all' atmosfera e sono più intensi in vicinanza dell'epicentro.

In generale i terremoti sono causati da improvvisi movimenti di masse rocciose (più o meno grandi) all'interno della crosta terrestre. La superficie terrestre è infatti in lento, ma costante movimento (vedi tettonica delle placche) e i terremoti si verificano quando la tensione risultante accumulata da stress meccanici eccede la capacità o resistenza del materiale roccioso di sopportarla, cioè supera il cosiddetto carico di rottura. Questa condizione si verifica molto spesso ai confini delle placche tettoniche. Gli eventi sismici che si verificano ai confini tra placche sono detti terremoti tettonici, quelli meno frequenti che avvengono all'interno delle placche della litosfera sono invece detti terremoti intraplacca.

Quasi tutti i terremoti che avvengono sulla superficie terrestre sono quindi concentrati in zone ben precise, ossia in prossimità dei confini tra una placca tettonica e l'altra: queste sono infatti le aree più tettonicamente attive, dove cioè le placche si muovono più o meno lentamente e improvvisamente le une rispetto alle altre. Secondo la tettonica delle placche la superficie della Terra è infatti composta da circa una dozzina di grandi placche tettoniche che si muovono molto lentamente, a causa delle correnti di convezione del mantello terrestre posto sotto la crosta terrestre. Poiché esse non si muovono tutte nella stessa direzione, le placche spesso collidono direttamente slittando lateralmente lungo il bordo di un'altra ( faglia trasforme). In generale il movimento delle placche è lento, impercettibile (se non con strumenti appositi) e costante; tuttavia in alcuni momenti e in alcune aree, il movimento si arresta e la zona coinvolta accumula energia per decenni o secoli fino al raggiungimento del cosiddetto carico di rottura, quando a causa delle forze interne, ovvero del bilancio tra pressioni, tensioni e attriti tra le masse rocciose, tali movimenti avvengono in maniera improvvisa e repentina rilasciando l'energia accumulata e sviluppando così un terremoto.

La disposizione delle zone sismiche risulta localizzata in massima parte lungo i margini tra le zolle tettoniche (es. cintura di fuoco) e in particolare lungo le fosse abissali (zone di subduzione), dove lo sprofondamento della crosta oceanica al di sotto di altre porzioni di crosta terrestre porta alla fusione per attrito di parte della zona rocciosa di contatto, oppure lungo le dorsali oceaniche dove il magma del mantello terrestre risale in superficie attraverso le fratture della crosta oceanica e una volta solidificato va a "saldare" le placche stesse; i terremoti lungo le dorsali sono dunque l'effetto della rottura repentina di queste saldature al raggiungimento di un certo livello di stress meccanico. In queste zone i fenomeni sismici sono spesso associati anche al vulcanismo per la concomitanza delle forze tettoniche in gioco e per questo motivo le eruzioni vulcaniche sono spesso precedute da terremoti.

Si presume dunque che la dislocazione delle placche sia il meccanismo scatenante dei terremoti. Causa secondaria è il movimento magmatico all'interno di un vulcano, che può essere indice di una imminente eruzione assieme al caratteristico tremore. In rarissimi casi, terremoti sono stati associati all'accumulo di grandi masse d'acqua nei bacini delle dighe, come per la diga di Kariba in Zambia, Africa, e con l'iniezione o estrazione di fluidi dalla crosta terrestre ( Arsenale delle Montagne Rocciose). Tali terremoti avvengono perché la resistenza della crosta terrestre può essere modificata dalla pressione del fluido.

I terremoti si verificano su fratture della crosta terrestre note come faglie sismiche, laddove cioè si accumula lo stress meccanico indotto dai movimenti tettonici. I confini tra placche tettoniche non sono infatti definiti da una semplice rottura o discontinuità, ma questa spesso si manifesta attraverso un sistema di più fratture, che possono essere indipendenti tra loro e anche parallele per alcuni tratti, che rappresentano appunto le faglie. Esistono diversi tipi di faglie suddivise a seconda del movimento relativo delle porzioni tettoniche adiacenti alla frattura stessa e dell'angolo del piano di faglia. Il processo di formazione e sviluppo della faglia, nonché dei terremoti stessi, è noto come fagliazione e può essere studiato attraverso tecniche di analisi proprie della meccanica della frattura.

L'intensità di un sisma dipende dalla quantità di energia accumulata nel punto di rottura che dipende a sua volta in generale dal tipo di rocce coinvolte nel processo di accumulo, cioè dal loro carico di rottura, dal tipo di sollecitazione o stress interno e dal tipo di faglia.

Si distinguono tre tipi di onde sismiche:

Onde di compressione o longitudinali (P)

Le onde longitudinali fanno oscillare le particelle della roccia nella stessa direzione di propagazione dell'onda. Esse generano quindi "compressioni" e "rarefazioni" successive in cui si propagano. La velocità di propagazione dipende dalle caratteristiche elastiche del materiale e dalla sua densità; in genere però viaggiano a una velocità compresa tra i 4 e gli 8 km/s. Poiché le onde P si propagano più rapidamente, sono anche le prime (P = Primarie) a raggiungere i sismometri, e quindi a essere registrate dai sismografi. Queste onde sismiche attraversano longitudinalmente tutti i tipi di materia: solidi, liquidi e gas.

Onde di taglio o trasversali (S)

Le onde S, ovvero onde "secondarie", si propagano solo nei solidi perpendicolarmente alla loro direzione di propagazione ( onde di taglio). Esse sono più lente delle onde P, viaggiando nella crosta terrestre con una velocità fra 2 e 4 km/s. Le onde S non possono propagarsi attraverso i fluidi e i gas perché questi non oppongono resistenza al taglio. A differenza delle onde P, le onde S non causano variazioni di volume.

Onde superficiali (R e L)

Le onde superficiali, a differenza di ciò che si potrebbe pensare, non si manifestano nell' epicentro, ma solo a una certa distanza da questo. Tali onde sono il frutto del combinarsi delle onde P e delle onde S, e sono perciò molto complesse. Le onde superficiali sono quelle che provocano i maggiori danni.

Le onde di Rayleigh, dette anche onde R, muovono le particelle secondo orbite ellittiche in un piano verticale lungo la direzione di propagazione, come avviene per le onde in acqua.

Le onde di Love, dette anche onde L, muovono invece le particelle trasversalmente alla direzione di propagazione (come le onde S), ma solo sul piano orizzontale.

Tutte le onde sismiche sono soggette ad attenuazione con la distanza in funzione delle caratteristiche del mezzo di propagazione.

Sismografo

Le onde sismiche sono rilevabili e misurabili attraverso particolari strumenti detti sismografi, usati comunemente dai sismologi, e visualizzabili su sismogrammi; l'elaborazione incrociata dei dati di più sismografi sparsi su un territorio a una certa distanza dal sisma consente di stimare in maniera abbastanza accurata l'epicentro, l'ipocentro e l'intensità del sisma; quest'ultima può essere valutata attraverso le cosiddette scale sismiche, principalmente la scala Richter, la scala Mercalli e la scala di magnitudo del momento sismico.

Il riconoscimento dell'orientamento di arrivo delle scosse lungo i tre piani di riferimento, e la comprensione se il primo arrivo della scossa sia stato di tipo compressivo o espansivo permette di determinare il meccanismo focale della scossa e quindi di comprendere che tipo di faglia ha originato il terremoto.

Lo spostamento tettonico della crosta terrestre nelle tre coordinate spaziali in seguito a un forte terremoto può essere misurato accuratamente attraverso tecniche di telerilevamento quali le rilevazioni geodetiche e l' interferometria radar-satellitare tramite SAR nell'intera area colpita a partire dall'epicentro.

Il disallineamento dei rocchi delle colonne del Tempio di Efesto è attribuito all'effetto sull'edificio di terremoti avvenuti nel passato[2]

I terremoti sono gli eventi naturali di gran lunga più potenti sulla Terra; i sismi possono rilasciare in pochi secondi un' energia superiore a migliaia di bombe atomiche, solitamente misurata in termini di momento sismico. A tal riguardo basti pensare che un terremoto riesce a spostare in pochi secondi volumi di roccia di centinaia di chilometri cubi.

In conseguenza di ciò i terremoti possono causare gravi distruzioni e alte perdite di vite umane attraverso una serie di agenti distruttivi, il principale dei quali è il movimento violento del terreno - che può avvenire con accelerazioni che possono essere semplificate in orizzontali e verticali - con conseguente sollecitazione delle strutture edilizie in posa (edifici, ponti, ecc.), accompagnato eventualmente anche da altri effetti secondari quali inondazioni (ad esempio cedimento di dighe), cedimenti del terreno ( frane, smottamenti o liquefazione), incendi o fuoriuscite di materiali pericolosi; se il sisma avviene sotto la superficie oceanica o marina o nei pressi della linea costiera può generare maremoti. In ogni terremoto uno o più di questi agenti possono dunque concorrere a causare ulteriori gravi danni e vittime. Gli effetti di un terremoto possono essere esaltati e presentarsi in maniera variabile anche nell'ambito di piccole distanze a causa di fenomeni di amplificazione del moto sismico, dovuti alle condizioni geologiche locali, che vanno sotto il nome di risposta sismica locale o effetti di sito.

I terremoti più forti, come quello del Giappone dell'11 marzo 2011 ( terremoto del Tōhoku del 2011), possono anche spostare di alcuni centimetri il polo nord geografico (questo ad esempio l'ha spostato di circa 10 cm) a causa dell'elasticità della crosta terrestre. A livello locale gli effetti di un sisma possono variare anche sensibilmente in conseguenza dei cosiddetti effetti di sito.

Il singolo evento che ha fatto registrare più vittime negli ultimi mille anni è il terremoto dello Shaanxi ( Cina) del 1556, di magnitudo 8,3, a causa del quale morirono 830 000 persone. Quello a più alta magnitudo, invece, è il terremoto di Valdivia ( Cile) del 1960, che raggiunse magnitudo 9,5.

I terremoti più forti degli ultimi due secoli

1. Al largo della costa dell'Ecuador - magnitudo 8,8 - 31 gennaio 1906

2. Arequipa, Camaná, Perù - magnitudo 8,4 - 23 giugno 2001

La distribuzione del momento sismico nei terremoti del XX e XXI secolo. Si noti la percentuale di momento complessivo, espressa dai primi tre terremoti rispetto al totale.

Terremoti più forti per paese

Prevedibilità

Esempio di mappa di pericolo sismico

Alcuni terremoti, specialmente i più forti, sono anche accompagnati, preceduti o seguiti da fenomeni naturali insoliti detti precursori sismici come: lampi o bagliori ( luci telluriche); variazioni improvvise del campo magnetico, elettrico o della radioattività locale (emissione di radon); interferenze nelle comunicazioni radio; nervosismo degli animali; variazione del livello delle falde o delle acque costiere; attività vulcanica. Tutte queste manifestazioni hanno trovato riscontro nelle osservazioni e nelle testimonianze e sono state studiate e in parte confermate dalla ricerca scientifica che è giunta alla spiegazione di ognuna di esse, anche se, in mancanza di consenso unanime, non costituiscono di fatto misure effettivamente riconosciute e adottate sul fronte della previsione.

Il terremoto di Haicheng del 4 febbraio 1975 è stato storicamente il primo e unico terremoto previsto con tali tecniche, ma in quel caso i precursori sismici di natura geologica furono talmente intensi e regolarmente progressivi da non lasciare alcun dubbio sulla prossimità e imminenza dell'evento.

Già dall'Ottocento sono state inoltre studiate le correlazioni tra le variazioni dell'altezza della falda idrica e della gravità locale, oltre che dell'emissione di radon, ma purtroppo allo stato attuale delle conoscenze non sono ancora stati elaborati modelli che permettano di evidenziare segnali utili alla previsione efficace di un terremoto o delle sue possibili caratteristiche, intensità e localizzazione spaziotemporale.

Mappa del rischio sismico in Nord Europa

In particolare il radon si forma dal decadimento radioattivo del radio ed essendo un gas nobile non si combina con gli altri elementi e composti chimici; pertanto gran parte del radon che si forma all'interno delle rocce rimane intrappolato in esse. Se improvvisamente si verificano movimenti, fessurazioni, compressioni e distensioni di rocce, come avviene durante o immediatamente prima di un terremoto, il radon contenuto in profondità affiora sulla superficie terrestre, dove peraltro è già presente in una certa concentrazione, aumentando la concentrazione locale con picchi improvvisi o i cosiddetti "spifferi". Nella speranza di poter realizzare un sistema di previsione a breve termine e affidabile dei terremoti, vari studi sono in corso; per tale ricerca si utilizza una rete di rivelatori di radon, opportunamente distribuiti sulla superficie delle zone interessate.

La prevedibilità dei fenomeni sismici è stata oggetto in Italia di discussioni e polemiche fuori dell'ambito scientifico, a seguito del terremoto dell'Aquila del 6 aprile 2009; in occasione del tragico evento, la stampa riportò con enfasi la notizia secondo la quale Giampaolo Giuliani (un tecnico di laboratorio dell' INAF, non laureato, che, durante il tempo libero, svolge studi sui terremoti a titolo personale), nelle settimane precedenti il sisma, avrebbe sostenuto varie ipotesi sull'imminenza di una scossa disastrosa, procurando anche alcuni falsi allarmi; il verificarsi di un evento sismico sarebbe stato predetto, a suo dire, in marzo, a grandi linee in quella stessa regione; affermava di basare la sua analisi sull'aumento improvviso di emissioni di radon, utilizzando però strumentazioni e metodi previsionali che non sono stati ritenuti rigorosamente validi dalla comunità scientifica.

Sullo studio dei precursori sismici di origine elettromagnetica, osservati per la prima volta nel 1880, si sta attivamente impegnando l'Associazione Radioamatori Italiana (ARI) e altri gruppi di ricerca privati, predisponendo stazioni di ascolto delle emissioni elettromagnetiche in bassa frequenza ELF ( Extremely Low Frequency).

Anche il monitoraggio dell'eventuale sciame sismico prima di un mainshock spesso non sembra portare a risultati concreti in termini di previsione in quanto la stragrande maggioranza degli sciami sismici evolvono senza produrre catastrofi ovvero dissipandosi più o meno lentamente nel tempo secondo la legge di Omori.

Attualmente alcuni modelli fisici sperimentali di previsione sismica di natura statistica si sono rivelati abbastanza efficaci nel prevedere alcune sequenze di aftershock, ma abbastanza deludenti nel prevedere il main shock.

Allo stadio attuale della ricerca sismologica i risultati più concreti per la previsione dei terremoti si hanno dunque per via statistica nel lungo periodo ovvero consultando mappe di pericolosità che tengono conto dei tempi di ritorno di un sisma in un dato territorio, cioè calcolandone la probabilità di occorrenza. Tuttavia l'intervallo di tempo in cui si ritiene probabile il verificarsi di un sisma è piuttosto esteso, anche decine di anni, rendendo vano ogni tentativo ragionevole di prevenzione che renda efficace l'evacuazione delle popolazioni.

Isolatore sismico

La ricerca scientifica è ancora lontana dalla previsione di un sisma: il rimedio più praticabile e saggio contro i danni materiali e umani dei terremoti è rappresentato dalla protezione attiva, ovvero dall'uso di efficaci tecniche antisismiche di costruzione di edifici proprie dell' ingegneria sismica come ad esempio l' isolamento sismico: queste tecniche allo stadio attuale sono in grado di minimizzare i danni anche di terremoti estremamente potenti e sono diffusamente utilizzate in alcune delle aree più sismiche al mondo come il Giappone.

Per individuare zone a significativo pericolo sismico e a conseguente rischio sismico si fa usualmente ricorso a studi di sismologia storica, paleosismologia e a tecniche di microzonazione sismica fornendo relative mappe di rischio, mentre per valutare gli effetti di un sisma si può ricorrere a tecniche di simulazione (vedi simulazione di terremoto).

Nel 2004, l' Ufficio delle Nazioni Unite per il coordinamento degli affari umanitari (OCHA) e la Commissione europea hanno istituito il Global Disaster Alert and Coordination System ("Sistema di Allerta e Coordinamento Globale dei Disastri", GDACS), per migliorare e accrescere l'efficacia della macchina dei soccorsi e dei piani di aiuto umanitario. Nato col nome di GDAS, ha inizialmente trovato impiego per sostituire con un'unica piattaforma informatica multi-evento i diversi sistemi di monitoraggio e di allerta esistenti, relativamente a terremoti, tsunami, inondazioni, eruzioni vulcaniche e cicloni tropicali.

In un secondo passo di implementazione del progetto, il sistema di monitoraggio è stato integrato con quello di gestione delle emergenze e di coordinamento degli interventi, noto come OCHA Virtual OSOCC. Ciò ha permesso di raccogliere informazioni sui rischi e pericoli concreti e attuali quasi in tempo reale, comunicando tempestivamente le notizie agli operatori coinvolti negli interventi e alla popolazione civile, secondo una modalità multicanale (dal tradizionale telefono, all' e-mail, agli SMS, al sito Web).
Il sistema GDACS, così ottenuto, è divenuto in grado di valutare le informazioni meteorologiche con i dati economici e socio-demografici delle zone prevedibilmente interessate, in modo tale da eseguire un'analisi non in termini esclusivi di probabilità dell'evento, ma anche di magnitudo dell'impatto per la popolazione e per altre realtà presenti nel territorio circostante.

Nell'antica Grecia, Poseidone era considerato il dio dei terremoti, oltre che del mare. Il suo corrispondente romano era Nettuno.

Tra i Romani si credeva che i terremoti fossero causati dall'energia dei venti che si accumulava nelle caverne, o dal flusso e riflusso delle acque nelle cavità della Terra.

Nel 1626 il gesuita italiano Niccolò Longobardi diede un rilevante contributo alla spiegazione scientifica dei fenomeni sismici con il suo Trattato sui terremoti, opera scritta in cinese.

Il giovane Immanuel Kant, appena trentunenne, quando viene a sapere del terremoto di Lisbona del 1º novembre 1755 pubblica il 24 gennaio del 1756 il primo dei suoi Scritti sui terremoti dove cercherà di dare una veste scientifica alle sue riflessioni che nel corso delle sue opere estenderà anche a considerazioni morali.

Durante la guerra fredda, le onde P sono state studiate per tenere sotto controllo i Paesi che praticavano esperimenti nucleari. Ognuno dei due blocchi studiava i progressi nucleari del blocco contrapposto, grazie all'utilizzo dei sismometri, al punto che i test nucleari (sotterranei o in atmosfera) furono usati sia dagli USA sia dall'URSS come una sorta di avvertimento - o comunicazione indiretta - nei confronti del nemico.

La Chiesa cattolica venera Sant'Emidio come protettore dal terremoto.

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5. ^ [Vari articoli su quotidiani, tra cui il Giornale, 8 aprile 2009]

6. ^ Sisma Abruzzo/ Giuliani: mi sento responsabile per i morti

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9. ^ SISMOLAB - Terremoto dell'Aquila: La verità sulla previsione dei terremoti dopo le polemiche tra INGV, Protezione Civile da una parte e sismologi esterni dall'altra Archiviato il 2 giugno 2012 in Internet Archive.

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Bollettino Sismico Italiano - ISIDE (Italian Seismological Instrumental and parametric Data-basE)

Bayesian Networks for Earthquake Magnitude Classification in a Early Warning System - Sistema informatico per l'allerta precoce - G. Zazzaro, F.M. Pisano, G. Romano

European-Mediterranean Seismological Centre Centro Sismologico Euro-Mediterraneo

Visualizzare i terremoti in Google Earth , su gnss-info.blogspot.com.

USGS Earthquake USGS Earthquake Hazards Program

CFTI4Med Archiviato il 22 luglio 2011 in Internet Archive. Catalogue of Strong Earthquakes in Italy (461 B.C.-1997) and Mediterranean Area (760 B.C.-1500). Emanuela Guidoboni, Graziano Ferrari, Dante Mariotti, Alberto Comastri, Gabriele Tarabusi and Gianluca Valensise 2007 (INGV - SGA)

DBMI11 [collegamento interrotto]: il database INGV delle osservazioni macrosismiche dei terremoti italiani dal 1000 al 2006

SeismoCloud , su seismocloud.com (archiviato dall'url originale il 26 agosto 2016; seconda copia archiviata il 10 agosto 2016). Progetto italiano di ricerca per l'identificazione istantanea dei terremoti (tramite crowdsourcing) e invio di Early Warning

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In geofisica, il terremoto (dal latino: terrae motus, che vuol dire " movimento della terra"), detto anche sisma o scossa tellurica (dal latino Tellus, dea romana della Terra), è una vibrazione o assestamento della crosta terrestre, provocato dallo spostamento improvviso di una massa rocciosa nel sottosuolo.

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Terremoto e maremoto dell’Oceano Indiano del 2004 - Wikipedia

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L' Asia è una regione geografica del mondo, comunemente considerata un continente, a sua volta parte del supercontinente euroasiatico insieme all' Europa e di quello eurafrasiatico insieme ad Europa ed Africa.

È il più vasto dei continenti del mondo, con una superficie di oltre 4,4 volte più grande di quella dell'Europa e pari a circa un terzo di tutte le terre emerse e, con circa 4,4 miliardi di abitanti, è anche il più popolato.

Il toponimo "Asia" originariamente è un concetto che riguarda esclusivamente l'ambito europeo. Le popolazioni del continente (cinesi, giapponesi, indiane, ecc.) non concepiscono del tutto ancora oggi l'idea di Asia, semplicemente perché il nome di Asia non è una loro nominazione propria e giusta per ognuno di loro che dal loro punto di vista rappresentano vaste e differenti civiltà, diversamente dall'idea che di loro avevano gli europei nell'antichità. Il nome di Asia è però usato collettivamente ancora oggi per definire il continente, i vari popoli e le culture dal congresso delle Nazioni unite.

La parola deriva dal termine greco Ἀσία, utilizzato per la prima volta da Erodoto intorno al 440 a.C. nelle sue Guerre persiane, per indicare l' Anatolia se non proprio l' Impero Persiano, per distinguerla dalla Grecia e dall' Egitto. Erodoto commenta perplesso perché i nomi di tre donne siano utilizzati per descrivere dei territori che sono in realtà uno (Europa, Asia e Libia per intendere l' Africa), affermando poi che i Greci pensavano che il termine Asia derivasse da Esione, mentre i Lidi pensavano che derivasse da Asias, figlio di Cotys I, che diede il nome ad una tribù dell'antica città di Sardi. Prima di lui, Omero, nella Guerra di Troia, citò due figure che si chiamavano Asio; e nell' Iliade (2,461) descrisse una palude come ασιος. Nella mitologia greca il nome è portato soprattutto da Asia, un' oceanina figlia dei titani Oceano e Teti.

Il termine divenne rapidamente comune nell' Italia antica, e quindi anche tra i romani.

Le antiche mappe europee risalenti al Medioevo raffigurano il continente asiatico come una grande terra dai confini incerti, come illustra in modo primitivo il planisfero di Tolomeo.

L'Asia si trova quasi interamente nell'emisfero boreale e si presenta nel suo complesso come una massa continentale compatta di grandi dimensioni, ed è il solo continente ad essere bagnato da tre oceani: l' Atlantico (con il Mar Glaciale Artico e il Mar Mediterraneo), l' Indiano e il Pacifico. La massa continentale si spinge a sud con le tre penisole dell'Arabia, del subcontinente indiano e dell' Indocina. A quest'ultima seguono, come prolungamento naturale, le isole dell' Indonesia, mentre più a est, nell'Oceano Pacifico, vi sono grandi festoni di isole che, dalle Curili al Giappone e alle Filippine, delimitano mari costieri.

È da notare che l'Asia non è separata fisicamente e geologicamente dall' Europa, con la quale forma un'unica massa continentale, l' Eurasia. La sua identificazione come continente separato è accettata da tutti ma solo convenzionalmente, dovuta a ragioni storiche. L'Asia inoltre è unita anche all' Africa dall' istmo di Suez; è separata dall' America settentrionale dallo stretto di Bering (largo 92 km); il complesso insulare indonesiano la collega all' Australia.

I punti estremi della terraferma asiatica sono:

L'asse nord-sud è di circa, quello ovest-est di circa. Si estende su una superficie di più di 44 milioni di km².

L'Asia è il continente con la maggiore altitudine media (oltre ); dal punto di vista geografico, può essere divisa in quattro grandi regioni: la regione settentrionale, pianeggiante, costituita dal bassopiano turanico-siberiano e dal tavolato siberiano; la regione mediana, con i giganteschi sistemi montuosi; la regione meridionale, frazionata in tre grandi penisole ( Penisola Arabica, Penisola Indiana e Penisola Indonesiana) e la regione orientale formata da centinaia di isole. Il fiume Enisej divide in due parti il tavolato siberiano: l'orientale ( altopiano siberiano) con bassorilievi che generalmente non superano i 500 m, con alcune cime più elevate (monti Putorana, ; monti Enisej, ); l'occidentale ( bassopiano siberiano), con terre pianeggianti divise dal bassopiano turanico dalle alture della Chirghisia. La regione mediana dei grandi sistemi montuosi comprende una fascia gigantesca di acrocori, altipiani e di catene che si annodano nel Pamir, il "tetto del mondo".

Da occidente la grande fascia orografica presenta l'altopiano anatolico, con a nord i monti del Ponto e a sud il Tauro, l' Acrocoro Armeno, che raggiunge i con il monte Ararat, e si collega a nord con il sistema dal Caucaso formato da catene parallele altissime ( Elbrus, ), e a sud-est con l' altopiano iranico chiuso tra i monti Elbrus e i monti del Khorasan e dell' Afghanistan a nord, i monti della Persia meridionale e del Belucistan a sud che terminano, con i monti Sulaiman, nella pianura dell' Indo.

Da queste masse montuose si dipartono poi catene minori nella Cina e, verso sud, nella penisola indocinese. Fra i due fasci di catene che si dipartono dal Pamir, si stende l' altopiano di Hanhai (mare disseccato), la cui parte orientale è occupata dal deserto di Gobi.

La regione meridionale dell'Asia presenta due grandi penisole bagnate dall'oceano Indiano: l' Arabia e l' India, formate da tavolati con orli montagnosi, morfologicamente simili all'Africa; il tavolato indiano ( Deccan) è orlato lungo le coste da rilievi, Ghati Occidentali e Ghati Orientali, ed è separato dai grandi sistemi montuosi centrali dal bassopiano indogangetico. I festoni insulari e peninsulari della parte orientale del continente sono frammenti di catene montuose periferiche caratterizzate dalla presenza di molti vulcani (116 attivi tra le isole Curili e il Giappone), allineati secondo la cosiddetta cintura di fuoco pacifica.

Caratteri fisici e demografici

L'Asia non è soltanto il continente più esteso del mondo, è anche quello in cui sono presenti i più profondi contrasti fisici, umani ed economici. Per esempio il monte Everest () è il punto più alto della Terra, mentre la fossa delle Marianne quello più profondo. L'Asia si espande in tutte e tre le zone astronomiche dell'emisfero boreale: la zona glaciale, temperata e quella torrida. Di conseguenza è anche il continente con i maggiori contrasti climatici: nella Siberia settentrionale, infatti, si registrano temperature sino a −70 °C ( Verchojansk e Ojmjakon), mentre nel deserto di Lut, in Iran, si toccano i +54 °C all'ombra; ai piedi dell' Himalaya, a Cherrapunjee, cadono oltre di pioggia all'anno, mentre nelle aree desertiche interne del continente non piove quasi mai e vi è pochissima umidità. In Asia si trova il mar Caspio (371000 km²), che viene considerato il lago più esteso della Terra. Contiene anche il lago più profondo, il Bajkal () in Russia, e quello più depresso, il Mar Morto (−395 m). Un fenomeno meteorologico stagionale che colpisce sporadicamente gran parte dell' Asia orientale durante i mesi primaverili è quello delle tempeste di polvere asiatiche che si origina nei deserti della Mongolia, della Cina e del Kazakistan settentrionale.

La grande varietà di climi causa le più svariate formazioni vegetali: dalla tundra e dalla grande foresta di conifere ( taiga) delle regioni settentrionali, alla vegetazione tropicale delle savane e delle foreste equatoriali. Inoltre dall'Asia sono pervenute la maggior parte delle piante utili all'uomo, come il frumento, il riso, l' orzo, la fava, la lenticchia, il grano saraceno, l' olivo, la vite, il pesco, l' albicocco, il ciliegio, il pruno, varie spezie, la barbabietola, la canna da zucchero ecc. Così pure ricca e variegata è la fauna: dalla renna e dagli animali da pelliccia al cammello, al cavallo, alla pecora, alla tigre, alla pantera, al leone ecc.

Anche nel campo antropico si riscontrano grandi contrasti: l'Asia ha una popolazione che rappresenta quasi i 3/5 della popolazione terrestre, ma distribuita in modo poco uniforme: si passa dalle aree desertiche, praticamente disabitate, a quelle della costa cinese, del Giappone e dell' Indonesia, dove si raggiungono i 1000 ab/km². Vi convivono anche tante etnie differenti, come i gruppi iranici, quelli indiani, siberiani, sinici, tungusi ecc.

L'Asia è stata la sede delle prime più importanti e complesse evoluzioni culturali; in Asia occidentale ( Medio Oriente) vennero probabilmente messi in atto i primi metodi di agricoltura e di allevamento, fu inventata la metallurgia e sorsero i primi Stati. Negli immensi spazi asiatici sono sorti e si sono sviluppati alcuni dei più grandi imperi continentali che la storia ricordi: dal persiano all'arabo, dal bizantino all' ottomano, dal cinese al russo.

L'Asia può essere ulteriormente suddivisa, secondo la divisione delle Nazioni Unite, in cinque macroregioni (tra parentesi le capitali degli Stati). Da esse è esclusa l' Asia settentrionale che fa parte dello stato transcontinentale della Russia.

L'Asia è patria di molte religioni mondiali, tra cui le principali religioni monoteiste ( cristianesimo, ebraismo e islam) e molte delle più note religioni politeiste, tra cui: induismo (praticato in India e buona parte del Tibet), Buddhismo, Shintoismo (religione maggiore del Giappone), Lamaismo (quasi tutto il Tibet), Confucianesimo (in Mongolia e Cina settentrionale) e Taoismo (religione maggiore della Cina). Non mancano anche gli animisti che si trovano soprattutto nella Siberia orientale.

Portale Asia: accedi alle voci di Wikipedia che parlano dell'Asia

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L' Asia è una regione geografica del mondo, comunemente considerata un continente, a sua volta parte del supercontinente euroasiatico insieme all' Europa e di quello eurafrasiatico insieme ad Europa ed Africa.

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le curiosita' dell'Asia

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L'Asia è un continente misterioso ed affascinante, sempre capace di stupire. Ci sono molte abitudini dei suoi popoli che ti sorprenderanno. Ecco le principali curiosità sull'Asia che ti lasceranno a bocca aperta.

1 Raffreddore

In Giappone starnutire o soffiarsi il naso in pubblico è considerato un comportamento molto maleducato. Quando un giapponese è raffreddato, usa una mascherina come quella utilizzata dai medici.

2 Famiglia

Un'altra curiositá sull'Asia riguarda di nuovo il Giappone. In questo paese i membri di una famiglia non sono necessariamente consanguinei. Gli abitanti della stessa casa sono considerati parenti. Per questa ragione, il vicino di casa è spesso più importante di una sorella che abita molto lontano.

3 Pelle bianca

Nella maggior parte dei paesi asiatici il prototipo di bellezza si traduce in una pelle molto bianca. È proibido abbronzarsi perché chi lo è normalmente appartiene alle classi più basse. Per questo esistono vari tipi di cosmetici che promettono una pelle bianchissima.

4 Bianco anche per i funerali

Un'altra curiositá sull'Asia riguarda il colore del lutto. Non è il nero come in Europa, ma il bianco. In alcuni paesi, inoltre, la veglia funebre può durare persino una settimana. Durante questo periodo, si pranza e si cena al ritmo del karaoke per onorare il defunto nella camera ardente.

5 Il paese più religioso del mondo

Non è l'Italia né la Spagna, contrariamente a quanto si potrebbe pensare. È la Tailandia, dove circa il 94% della popolazione è credente. È una delle curiositá sull'Asia che pochi conoscono.

6 Carta igienica

Un'altra curiositá sull'Asia riguarda la carta igienica. A quanto pare è stata inventata in Cina. Già nel 50 a.C., infatti, si usavano foglie di bambù e cotone immerse nell'acqua. Una volta essiccate, venivano tagliate in pezzi ed usate per l'igiene intima.

7 Rifugio per gli ebrei

Durante la Seconda Guerra Mondiale, la città cinese di Shanghai diede rifugio a circa 20.000 ebrei in fuga dall'Europa a causa delle persecuzioni naziste. È una delle curiositá sull'Asia meno note in Occidente.

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7 curiositá sull'Asia che ti lasceranno a bocca aperta

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3.4 / 5 ( 85 votes ) L'Asia è un continente misterioso ed affascinante, sempre capace di stupire. Ci sono molte abitudini dei suoi popoli che ti sorprenderanno. Ecco le principali curiosità sull'Asia che ti lasceranno a bocca aperta. 1 Raffreddore In Giappone starnutire o soffiarsi il naso in pubblico è considerato un comportamento molto ...