30 июля 2025 года у побережья Камчатки, полуострова на Дальнем Востоке России, произошло мощное землетрясение. Мир наблюдал, как возникшее цунами распространилось от эпицентра по Тихому океану со скоростью реактивного самолёта.
В некоторых локальных районах, например, на северных Курильских островах России, волны цунами достигали высоты более 3 метров. Однако в Тихом океане в последующие часы наступило всеобщее облегчение, поскольку опасавшийся сценария обрушения больших волн на прибрежные сообщества не материализовался. Почему так произошло?
Не все подводные землетрясения приводят к цунами. Для возникновения цунами земная кора в месте землетрясения должна смещаться вертикально вверх. Это обычно происходит при разломах типа взброса или его разновидности — надвиге, когда один блок земной коры надвигается на другой вдоль плоскости разлома.
Такие разломы характерны для зон субдукции, также известных как «тихоокеанское огненное кольцо», где плотная океаническая Тихоокеанская плита вдавливается под менее плотную Евразийскую континентальную плиту. Эти зоны известны тем, что генерируют мощные землетрясения и цунами, поскольку в них происходит интенсивное сжатие, приводящее к надвигам и внезапному вертикальному перемещению морского дна.
Именно «огненное кольцо» стало причиной двух наиболее значительных цунамигенных землетрясений последнего времени: землетрясения в Индонезии в 2004 году и землетрясения в Тохоку в марте 2011 года.
Почему землетрясение в Индонезии вызвало волны высотой более 30 метров, а недавнее землетрясение магнитудой 8,8 у Камчатки (одно из сильнейших за всю историю наблюдений) — нет? Ответ кроется в геологии, лежащей в основе этих событий.
В случае индонезийского цунами 2004 года было измерено, что морское дно поднялось до 5 метров в зоне разрыва площадью 750 000 кв. км. Для цунами, обрушившегося на Японию в марте 2011 года, по оценкам, морское дно поднялось почти на 3 метра в зоне разрыва площадью 90 000 кв. км.
Предварительные данные о недавнем событии на Камчатке были обработаны в рамках того, что геологи называют моделью конечного разлома. Вместо того чтобы представлять землетрясение как единую точку, эти модели показывают, где и как произошёл разрыв коры, включая длину разрыва в земной коре, его глубину и направление.
Результаты моделирования показывают, что две стороны разлома сдвинулись на 10 метров вдоль плоскости разлома с углом 18°, что привело примерно к 3 метрам вертикального подъёма. Представьте себе, что вы прошли 10 метров вверх по склону с углом 18°: вы не подниметесь на 10 метров в воздух, вы подниметесь всего на 3 метра, потому что большая часть вашего движения будет вперёд, а не вверх.
Однако большая часть этого процесса произошла на глубине более 20 км (на площади 70 000 кв. км), поэтому смещение морского дна, вероятно, было уменьшено, поскольку вышележащие слои горных пород поглощали и рассеивали движение до того, как оно достигло поверхности.
Для сравнения, связанное с этим смещение для событий в Тохоку и Индонезии было всего 5 км в некоторых местах.
Таким образом, хотя размер подъёма морского дна является ключевым фактором, определяющим, сколько энергии получает цунами, именно последующие процессы — когда волна движется и взаимодействует с береговой линией — могут превратить незначительное цунами в разрушительную стену воды у берега.
Когда цунами движется по открытому океану, оно часто едва заметно — длинная низкая рябь, растянувшаяся на десятки километров. Но когда оно приближается к суше, фронт волны замедляется из-за трения с морским дном, в то время как задняя часть продолжает двигаться с прежней скоростью, заставляя волну подниматься. Этот эффект наиболее силён в местах, где морское дно быстро становится мелким у побережья.
Форма береговой линии также важна. Заливы, бухты и эстуарии могут действовать как воронки, которые дополнительно усиливают волну, когда она достигает берега. Яркий пример — город Кресент-Сити в Калифорнии. К счастью, когда волна достигла Кресент-Сити 30 июля 2025 года, её высота составила всего 1,22 метра — это самый высокий показатель, зарегистрированный в континентальной части США.
Таким образом, не каждое мощное подводное землетрясение приводит к разрушительному цунами — это зависит не только от магнитуды, но и от того, насколько поднимается морское дно, и достигает ли вертикальное движение поверхности океана.
В случае недавнего землетрясения в России, хотя смещение было значительным, большая его часть произошла на глубине, а это означает, что энергия не была эффективно передана воде наверху. Всё это показывает, что размер землетрясения важен, но именно характеристики разрыва определяют, станет ли цунами разрушительным или останется в значительной степени незначительным.