Fale Seiche, tsunami na jeziorach śródlądowych i nagłe recesje wodne w portach¶

Seiche (wymawiane saysh) to fala stojąca, która oscyluje w przód i w tył wewnątrz zamkniętego lub częściowo zamkniętego zbiornika wodnego, takiego jak Wielkie Jezioro, zbiornik alpejski, fiord, zatoka lub port. W przeciwieństwie do zwykłych fal wiatru, które załamują się co 5 do 15 sekund i zakłócają jedynie powierzchnię, seiche lub tsunami w jeziorze śródlądowym powoduje, że cała objętość wody w basenie przelewa się od brzegu do brzegu jak woda w przechylonej wannie. Napędzane nagłymi skokami ciśnienia barometrycznego, liniami szkwałów, wiatrami derecho, trzęsieniami ziemi sejsmicznym lub podwodnymi osuwiskami skał uderzającymi w głębokie jeziora i fiordy, wezbrania te mogą obniżyć poziom wody w porcie o 2 do 5 metrów (6,5 do 16,5 stóp) w ciągu minut, odsłaniając błotniste dna jezior i osiadając na mieliźnie łodzi, zanim powrócą jako szybko poruszająca się ściana wzburzonej wody.

Jeszcze bardziej niszczycielskie są fale impulsowe generowane przez osuwiska (megatsunami) wewnątrz wąskich alpejskich jezior, zbiorników zaporowych i fiordów lodowcowych, gdzie miliony metrów sześciennych skał lub lodu lodowcowego zapadają się w ograniczoną wodę i wypychają fale wznoszące się na wysokość 10 do ponad 500 metrów (33 do 1640 stóp) w górę przeciwległych ścian doliny w ciągu 60 do 180 sekund. Według Narodowej Administracji Oceanicznej i Atmosferycznej Stanów Zjednoczonych (NOAA), Służby Geologicznej Stanów Zjednoczonych (USGS) i Światowej Organizacji Meteorologicznej (WMO) ofiary giną w jeziorach tsunami i seichach głównie dlatego, że zakładają, że fizyka tsunami istnieje tylko na otwartym oceanie lub dlatego, że wychodzą na nowo odsłonięte dna jezior i falochrony, gdy woda nagle odpływa.

Zrób to teraz¶

1. Ewakuuj falochrony, mola, ujścia rzek i plaże, gdy tylko woda podniesie się lub opadnie nienormalnie. Jeśli widzisz, że woda w jeziorze lub porcie szybko odpływa, widzisz nagły wirujący prąd wirowy przy wejściu do portu lub w kanale mostu albo zauważysz, że woda wzbiera po suchym piasku plaży, gdy nad głową nie ma burzy, natychmiast opuść linię brzegową. Poruszaj się prostopadle do brzegu w kierunku wzniesienia co najmniej 15 do 30 metrów (50 do 100 stóp) nad poziomem wody lub na trzecie lub wyższe piętro żelbetowego budynku.
2. Jeśli usłyszysz grzmot osunięcia się skał lub ocielenia lodowca w fiordzie lub górskim jeziorze, biegnij prosto w górę zboczem doliny. W wąskich jeziorach alpejskich, zbiornikach zaporowych i stromych fiordach (takich jak Norwegia, Alaska, Kolumbia Brytyjska, Patagonia, Nowa Zelandia lub Alpy Europejskie) osuwisko skalne lub lawina lodowa uderzająca w wodę tworzy impulsowe tsunami, które przecina basen przy 100 do 250 kilometrów na godzinę (60 do 155 mil na godzinę). Będziesz miał tylko 1 do 4 minut, zanim fala dotrze do przeciwległego brzegu. Porzuć cały sprzęt kempingowy, kajaki i sprzęt wędkarski i wdrap się prosto na najbardziej strome zbocze za sobą na wysokość co najmniej 30 do 60 metrów w pionie (100 do 200 stóp).
3. Nigdy nie wracaj na plażę, do przystani ani do mariny po ustąpieniu pierwszej fali. Ponieważ seiche to rezonansowa fala stojąca, która odbija się tam i z powrotem między przeciwległymi brzegami zamkniętego jeziora lub portu, woda będzie oscylować przez 4 do ponad 24 godzin. Ze względu na konstruktywną interferencję z wtórnymi przypływami wiatru lub odbitymi falami basenu, trzecia, czwarta lub piąta oscylacja seiche, która pojawia się kilka godzin po pierwszej fali, jest często wyższa i szybsza niż początkowa fala. Pozostań na wzniesieniu do czasu, aż krajowa agencja pogodowa (taka jak amerykańska Narodowa Służba Meteorologiczna, Kanada ds. Środowiska i Zmian Klimatu lub MeteoSwiss) nie anuluje ostrzeżenia przed powodzią nad jeziorem lub zalecenia dotyczącego tsunami.
4. Porzuć łódź w marinie, jeśli zbliża się przypływ; zabierz swój statek na głęboką wodę (>30 do 50 metrów / 100 do 165 stóp) TYLKO wtedy, gdy jest już na morzu. Nigdy nie wpadaj do pływających doków mariny podczas seiche, meteotsunami lub rezonansu portu, aby zawiązać dodatkowe liny lub ratować łódź. Kanały portowe działają jak lejki hydrauliczne, w których prędkość wody osiąga 15 do 30 kilometrów na godzinę (8 do 16 węzłów), łamiąc stalowe pale, zrywając pływające doki z prowadnic i miażdżąc każdego, kto znajdzie się między kadłubami. Jeśli płyniesz już po otwartych wodach, gdy zabrzmi ostrzeżenie lub zawali się klif, natychmiast oddal się od brzegu i wypłyń z wąskich kanałów na głęboką, otwartą wodę o głębokości co najmniej 30 do 50 metrów (100 do 165 stóp), kierując dziób bezpośrednio w nadchodzącą falę długookresową.
5. ** Trzymaj się z daleka od kamiennych pomostów, przyczółków i betonowych ścian nad jeziorem PRZEZ 6 GODZIN PO szybko poruszającej się linii szkwału lub derecho przecinającym duże jezioro.** W Wielkich Jeziorach Ameryki Północnej (Jezioro Michigan, Jezioro Erie, Jezioro Superior, Jezioro Huron, Jezioro Ontario), Jeziorze Genewskim, Jeziorze Garda i Jeziorze Bajkał najbardziej śmiercionośne seisze i meteotsunami uderzają 1 do 4 godzin po burzy minęło, kiedy znów wyjdzie słońce i pływacy lub wędkarze wrócą na molo.
6. Jeśli ktoś zostanie porwany do wody, wzywaj służby ratunkowe z wysokości i nigdy nie wskakuj za nim. Prądy powrotne Seiche (płuki wsteczne) przeciągają ofiary przez zanurzone głazy narzutowe i wypływają do głębokiej zimnej wody z prędkością niemożliwą do pokonania przez żadnego pływaka. Zadzwoń pod lokalny numer alarmowy (911 w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie, 112 w całej Unii Europejskiej, 999 w Wielkiej Brytanii lub zobacz wszystkie numery alarmowe), wyrzuć uwiązane urządzenie unoszące się na wodzie lub koło ratunkowe z suchego, wysokiego terenu i obserwuj wzrokowo ofiarę, aby pomóc straży przybrzeżnej lub łodziom straży pożarnej.

Drzewo decyzji o przetrwaniu Seiche, meteotsunami i fali impulsowej jeziora¶

Skorzystaj z tego schematu podejmowania decyzji terenowych, aby rozróżnić seiche atmosferyczne, meteotsunami na linii szkwału, sejsmiczne tsunami na jeziorze i katastrofalną falę impulsową osuwisk alpejskich.

flowchart TD
    Start["Nienormalne zachowanie wody w jeziorze, fiordzie, zbiorniku lub porcie:<br/>Nagła recesja wody, ryczący prąd lub zawalenie się klifu"] --> TriggerCheck{"Jaki znak ostrzegawczy lub wyzwalacz<br/>właśnie zaobserwowałeś?"}

    TriggerCheck -->|"1. Grzmiące osuwisko skał / osuwisko / wycielenie lodowca LUB silne trzęsienie ziemi w pobliżu jeziora lub fiordu"| ImpulseWave["KATASTROFICZNA FALA IMPULSOWA / TSUNAMI JEZIORA SEJSMICZNEGO<br/>(Czas przybycia: 30 sekund do 5 minut):<br/>1. Rzuć cały sprzęt: nie pakuj namiotów, kajaków ani toreb<br/>2. SPRINT PROSTO POD GÓRĘ prostopadle do linii brzegowej<br/>3. Wejdź na wysokość co najmniej 30 do ponad 60 metrów (100 do 200 stóp)<br/>4. Jeśli płyniesz łodzią na morzu: całkowicie otwórz przepustnicę w kierunku głębokiego środka basenu<br/> i skieruj dziób prosto w nadchodzącą falę"]

    TriggerCheck -->|"2. Woda nagle wypływa z portu/plaży<br/>Odsłaniając równiny błotne, skały lub łodzie na mieliźnie"| TroughArrival["PRZYBYCIE FALI (Seiche lub Meteotsunami):<br/>1. NIGDY nie wchodź na odsłonięte dno jeziora lub falochron<br/>2. Przestrzegajcie wszystkich na molach i plażach<br/>3. Przebiegnij w głąb lądu od 300 do 500 m i wznieś się na wysokość od 10 do 15 m (33 do 50 stóp)<br/>4. Spodziewaj się wznoszącej się ściany wody o wysokości od 1 do 4 metrów (3 do 13 stóp)<br/> w ciągu 1 do 10 minut"]

    TriggerCheck -->|"3. Szybka burza z piorunami / Derecho przekroczył jezioro<br/>30 minut do 4 godzin temu (niebo jest teraz czyste)"| PostStormSeiche["METEOTSUNAMI PO BURZA / ODBITE SEICHE:<br/>1. Całkowicie trzymaj się z daleka od betonowych pomostów, falochronów i ujść rzek<br/>2. Trzymaj dzieci i zwierzęta z daleka od brzegu<br/>3. Obserwuj nagłe wahania poziomu wody trwające od 5 do 20 minut<br/>4. Nie wpływaj ponownie do marin, dopóki oscylacje nie ustaną (4 do 12+ godzin)"]

    TriggerCheck -->|"4. Zacumowany w marinie/kanale portowym<br/>Gdy zaczynają się gwałtowne prądy i wahania wody"| MarinaAction{"Czy jesteś obecnie na lądzie<br/>czy już na pokładzie statku?"}

    MarinaAction -->|"Na lądzie / Na stacji dokującej"| LeaveBoat["NATYCHMIAST OPUŚĆ ŁODZI:<br/>1. Opuść pływające doki na solidny, wzniesiony teren TERAZ<br/>2. Nigdy nie próbuj regulować lin cumowniczych podczas przypływu w porcie<br/>3. Uważaj na pękające liny (ryzyko urazu kręgosłupa szyjnego) i zmiażdżone doki"]

    MarinaAction -->|"Na pokładzie statku na otwartej wodzie"| DeepWater["UDAJ SIĘ NA GŁĘBOKO OTWARTE WODY (>30 do 50 m / 100 do 165 stóp):<br/>1. NIE próbuj wchodzić do wąskiego ujścia portu lub kanału<br/>2. Wypłyń na otwartą, głęboką wodę z dala od mielizn i klifów<br/>3. Monitoruj kanał morski VHF 16, aż wszystko będzie czyste"]

Porównanie 5 zagrożeń w basenach zamkniętych i przybrzeżnych¶

Ludzie mieszkający lub spędzający wakacje nad jeziorami, zbiornikami wodnymi, fiordami i zatokami spotykają się z pięcioma różnymi rodzajami nagłych katastrof związanych z poziomem wody. Chociaż wszystkie pięć może utopić ludzi na nabrzeżach i rozbić mariny, ich siły napędowe, okresy fal i wymagana wysokość ewakuacji znacznie się różnią.

Fizyka wzoru Seiche'a i Meriana: Dlaczego zamknięte jeziora pluskają się jak wanna¶

Zrozumienie, jak powstaje seiche, wyjaśnia, dlaczego woda może zniknąć z nabrzeża jednego miasta, jednocześnie zalewając miasto na drugim końcu tego samego jeziora:

1. Ustawienie wiatru, przechylenie barometryczne i nagłe uwolnienie¶

Kiedy wzdłuż wydłużonego jeziora wieją gwałtowne, utrzymujące się wiatry wywołane burzą zimową, zimnym frontem frontu lub derecho (takie jak wiatry z południowego zachodu na północny wschód wiejące wzdłuż 388-kilometrowego [241 mil] jeziora Erie w kierunku Buffalo w stanie Nowy Jork), tarcie powierzchniowe ciągnie miliardy metrów sześciennych wody w stronę zawietrznego brzegu. W tym samym czasie wysokie ciśnienie barometryczne w tylnej części burzy spycha w dół górną część jeziora, podczas gdy niskie ciśnienie barometryczne w przedniej części burzy podnosi wodę w górę po zawietrznej (każde \(1\text{hektopaskal/milibar}\) różnica ciśnienia powietrza zmienia wysokość wody o \(1\text{centymetr}\)). - Podczas ekstremalnych wiatrów w jeziorze Erie poziom wody w Toledo w stanie Ohio (na zachodnim krańcu) spadł o 2,1\text{ do }2,4\text{ metrów}$ (7\text{ do }8\text{ stóp}\() poniżej normy**, odsłaniając kilometry suchych równin błotnych i zamykając wloty wody chłodzącej do elektrowni jądrowych i węglowych, przy jednoczesnym wzroście o **2,1\text{ do }2,4\text{ metrów}\) (7\text{ do }8\text{ stóp}\() powyżej normalnej** w **Buffalo w stanie Nowy Jork** (wschodni kraniec), tworząc całkowite nachylenie wody od końca do końca wynoszące **\)4,5+\text{ metrów}$ (15\(+\text{ stóp}\)). - Slosh Back: W chwili, gdy wiatr ucichnie lub zmieni kierunek, grawitacja ciągnie tę podwyższoną górę wody z powrotem w dół zbocza jeziora. Ze względu na pęd hydrodynamiczny woda nie prostuje się na normalnym poziomie: przekracza równowagę, zalewając zachodni kraniec, osuszając wschodni, a następnie odbija się tam i z powrotem przez basen przez kilka dni.

2. Wzór Meriana: przewidywanie szybkości oscylacji jeziora¶

Każde zamknięte jezioro, zbiornik i port ma ustalony naturalny okres rezonansu (\(T\), czas potrzebny na jeden pełny cykl ruchu tam i z powrotem) regulowany Wzorem Meriana dla jednowęzłowej (uninodalnej) fali stojącej:

Gdzie: - \(L\) = Długość basenu jeziora lub portu wzdłuż osi oscylacji (w metrach) - \(g\) = przyspieszenie grawitacyjne (9,81\(\text{m/s}^2\)) - \(h\) = Średnia głębokość zbiornika wodnego (w metrach)

Ponieważ seiche jest falą płytkowodną (co oznacza, że jej długość jest znacznie dłuższa niż głębokość jeziora), jej prędkość (\(c = \sqrt{g \cdot h}\)) zależy ściśle od głębokości wody: - Głębokie, krótkie alpejskie jeziora lub porty oscylują bardzo szybko: Jezioro Genewskie (długość 73\(\text{ km}\), średnia głębokość 154\(\text{m}\)) ma pierwotny, jednowęzłowy okres seiche wynoszący 73 minuty; Jezioro Tahoe (długość 35\(\text{ km}\), średnia głębokość 305\(\text{ m}\)) płynie tam i z powrotem w zaledwie 18-21 minut; basen mariny o długości 1\text{-kilometr}\(-długości (głębokość 10\text{m}\)) co 3 do 6 minut. - Długie, płytkie jeziora oscylują powoli jak potężne pływy: Jezioro Erie (długość 388\(\text{ km}\), ale średnia głębokość tylko 19\(\text{m}\) [62 stopy]) ma naturalny, jednowęzłowy okres seiche wynoszący 14 godzin.

3. Pułapka „Linia węzłowa” a „Antynoda”.¶

W przypadku stojącej fali seiche dokładny środek jeziora pełni rolę stacjonarnego punktu obrotu zwanego węzłem (lub linią węzłową), podczas gdy przeciwległe linie brzegowe pełnią rolę antynodów: - Na antywęzłach linii brzegowej (na końcach jeziora): Pionowa wysokość wody waha się w górę i w dół aż do maksimum (2\(\text{ do }5\text{m}\)), zalewając plaże i doki, podczas gdy prądy poziome są minimalne w szczytach i dolinach. - Na linii węzłowej jeziora środkowego (oraz wąskich cieśninach, takich jak Cieśnina Mackinac, Mesyna czy Euripus): Pionowy poziom wody prawie się nie zmienia, ale cała objętość jeziora musi przepływać poziomo tam i z powrotem przez węzeł, generując gwałtowne, odwracające się prądy podwodne i powierzchniowe, które wyrywają zanurzone rurociągi, wciągają nurków i wirują frachtowce spod kontroli.

Meteotsunami i rezonans Proudmana: jak 3-metrowa fala uderza pod słonecznym niebem¶

26 czerwca 1954 szybko poruszająca się linia letnich burz przecięła południowe Jezioro Michigan z północnego zachodu na południowy wschód. Prawie dwie godziny po burzy, kiedy niebo nad Chicago w stanie Illinois było całkowicie słoneczne, a tysiące ludzi łowiło ryby i opalało się na betonowych pomostach w Montrose Harbour i North Avenue Beach, nagła \(3\text{-meter}\) (10\text{-foot}$) ściana wody uderzyła w nadbrzeże jeziora w Chicago, zrzucając dziesiątki ludzi do jeziora i utopiając 8 osób.

Ta katastrofa była meteotsunami wywołanym przez Rezonans Proudmana: 1. Speed Matching (Rezonans Proudmana, 1929): Gdy linia szkwału, derecho lub atmosferyczna fala grawitacyjna przepływa przez jezioro lub płytki szelf kontynentalny (jak Zatoka Meksykańska lub Morze Balearskie), jej nagły skok ciśnienia barometrycznego i podmuch wiatru wpychają do wody niewielką depresję o wartości 5\text{ do }10\text{centymetrów}$ (2\(\text{ do }4\text{cal}\)) powierzchnia. Zwykle ta maleńka fala przemieszcza się z inną prędkością niż burza i rozprasza się. Jeśli jednak prędkość burzy do przodu (\(U\)) odpowiada naturalnej prędkości fal płytkiej wody na dnie jeziora (\(c = \sqrt{g \cdot h}\)), burza pozostaje zablokowana bezpośrednio nad poruszającą się falą wodną, w sposób ciągły pompując energię kinetyczną do grzbietu fali przez ponad 50\text{ do }150\text{kilometrów}$ (30\text{ do }90\text{ mil}\() otwartej wody i wzmacniając wysokość fali o **\)5\text{ do }15\text{ razy}\(**. (Gulf of Mexico) - Na przykład w południowym jeziorze Michigan, gdzie głębokość wody (\)h\() wynosi w przybliżeniu **\)55\text{ do }65\text{ metrów}$ (180\text{ do }215\text{ stóp}$)**, naturalna prędkość fal w płytkiej wodzie wynosi \(c = \sqrt{9,81 \times 60} \około 24,2\text{ m/s}\), co równa się \(87\text{ km/h}\) (\(54\text{ mph}\)). Ilekroć letnia linia derecha lub szkwału przecina południowe jezioro Michigan z prędkością około \(85\text{ do }95\text{ km/h}\) (50\text{ do }60\text{ mph}$), Rezonans Proudmana blokuje się i wytwarza niszczycielskie meteotsunami. 2. Odbicie krawędzi i wzmacniacz Shoaling: Podczas tragedii w Chicago w 1954 r. burza oddaliła się z Chicago w kierunku Michigan City w stanie Indiana. Meteotsunami uderzyło najpierw w zakrzywiony południowo-wschodni brzeg jeziora Michigan, odbiło się od linii brzegowej stanu Indiana jak kula bilardowa uderzająca w poduszkę, po czym przepłynęło do tyłu przez jezioro, by dwie godziny później przy czystym niebie uderzyć w Chicago, wznosząc się na płytki podwodny szelf bezpośrednio na filary.

Fale impulsowe osuwisk i ocieleń lodowców: 500-metrowe megatsunami w fiordzie i zbiorniku¶

Podczas gdy oceaniczne tsunami sejsmiczne i sejsze jeziorne zwykle osiągają wysokość od 1\text{ do }10\text{ metrów}$ (3\(\text{ do }33\text{ stóp}\)), podpowierzchniowe fale impulsowe osuwisk wewnątrz wąskich fiordów, jezior górskich i zbiorników zaporowych wytwarzają najwyższe fale, jakie kiedykolwiek zarejestrowano w historii ludzkości: - Zatoka Lituya, Alaska (9 lipca 1958): Trzęsienie ziemi obluzowało skałę wysoko nad Gilbert Inlet o wartości 30\text{ milionów metrów sześciennych} (40\text{ milionów jardów sześciennych}\(); osuwisko spadło do fiordu i wypchnęło falę impulsową **\)524\text{metry}$ (1720\(\text{stopy}\)) pionowo w górę przeciwległego grzbietu górskiego**, wyżej niż Empire State Building. - Zbiornik zapory Vajont, Włochy (9 października 1963): Osuwisko o wartości 260\text{-milionów metrów sześciennych}$ osunęło się z Monte Toc do wąskiego jeziora zbiornikowego za zaporą Vajont, wypierając wodę w falę o wartości 250\text{-metrów}$ (820\(\text{-metrów}\)**, która przekroczyła betonową tamę w stanie nienaruszonym i zniszczyła w dolinie miasta Longarone poniżej, zabijając prawie 2000 ludzi w niecałe 7 minut. - Tafjord (1934, fala 62 \(\text{ m}\), 40 zabitych) i Loen/Jezioro Lovatnet, Norwegia (1905 i 1936, fale 40\text{ do }74\text{ m}\(, 135 zabitych)**: Osuwiska skalne spadające ze stromych norweskich fiordów i klifów jeziornych wygenerowały fale, które w ciągu 2 minut zniszczyły wioski nad jeziorem. - **Jezioro Genewskie, Szwajcaria/Francja (563 ne Tsunami Tauredunum)**: Zawalenie się góry w delcie rzeki Rodan spowodowało podwodny opad turbidytu, który wysłał **\)8\text{ do }13\text{metru}$ (26\(\text{ do }43\text{stopy}\)) tsunami wzdłuż Jeziora Genewskiego, przekraczając mury Genewy przez 70 minut później.

4 Obowiązkowe zasady przetrwania dla obozowiczów, kajakarzy i żeglarzy w fiordach i jeziorach alpejskich¶

1. Nigdy nie rozbijaj namiotu na niskiej żwirowej plaży, wachlarzu aluwialnym lub na mierzei przybrzeżnej w stromym fiordzie lub jeziorze polodowcowym. W zlodowaciałych dolinach (Alaska, Kolumbia Brytyjska, Norwegia, Grenlandia, Chile/Patagonia, Nowa Zelandia) topniejąca wieczna zmarzlina i cofające się lodowce pozostawiają niestabilne zbocza górskie i wiszące lodowe klify (seraki) zawieszone bezpośrednio nad głęboką wodą. Zawsze obozuj na wysokich ławach skalnych, co najmniej 20 do 30 metrów w pionie (65 do 100 stóp) nad linią wody.
2. Trzymaj się w odległości co najmniej 400-800 metrów (0,25-0,5 mili) od ścian wód pływowych lub lodowców kończących jeziora. Kiedy potężna płyta lodowca opada do wody lub, co gorsza, gdy podwodna stopa lodowa (cielenie łodzi podwodnej) odrywa się od dna lodowca i wystrzeliwuje w górę jak gigantyczny korek, tworzy to gwałtowny, stromy brzeg fala impulsowa, która w ciągu kilku sekund wywraca kajaki i łodzie turystyczne.
3. Jeśli pływasz kajakiem lub lądujesz na plaży nad fiordem, gdy nad wodą odbija się osuwisko lub huk wycielenia:
4. Jeśli znajdujesz się na brzegu lub w promieniu 20 metrów od brzegu: Natychmiast porzuć kajak na plaży (nie trać 15 sekund na wiązanie go lub ciągnięcie ponad linię przypływu) i biegnij prosto po stromym zboczu tak wysoko, jak możesz się wspiąć w ciągu 60-120 sekund przed uderzeniem.
5. If you are paddling in open water more than 100 meters offshore: Turn your bow 90 degrees perpendicular to the oncoming wave crest (pointing straight into the wave), brace low with your paddle ready for a high brace or Eskimo roll, and paddle away from shallow shoals or cliff walls where the wave will break and reflect.

Harbor resonance and marina surge survival for boaters and dock workers¶

When a distant offshore earthquake tsunami (see our tsunamis guide), a continental-shelf meteotsunami, or long-period ocean swell enters a coastal harbor or lake marina, harbor resonance (Helmholtz resonance) turns a seemingly minor water fluctuation into a violent hydraulic shredder inside the basin.

Why Marinas Are the Most Dangerous Place During a Seiche or Tsunami Advisory¶

1. Hydraulic Bottleneck Acceleration: When the water level inside a \(1\text{-square-kilometer}\) harbor drops or rises by \(1.5\text{ meters}\) (\(5\text{ feet}\)) in just 5 minutes, millions of tons of water are forced through a narrow \(50\text{-meter}\)-wide jetty entrance. Water speeds at the harbor mouth and around bridge pilings accelerate to 15 to 35 kilometers per hour (8 to 19 knots), creating standing hydraulic jumps, whirlpools (eddies), and scouring trenches that rip navigation buoys and channel markers out by their concrete anchors.
2. Floating Dock Guide-Pile Topping and Grounding:
3. During the rapid drawdown trough, harbor water drains so low that boats with deep keels (\(1.5\text{ to }3\text{ meters}\)) slam down onto the hard harbor bottom, roll over onto their sides, and flood cleanly over their gunwales when the next wave crest roars back in 3 minutes later.
4. During the rapid surge peak, floating docks can float right off the tops of their vertical steel or wood guide pilings, breaking loose with 50 boats still tied to them and smashing across the harbor like a runaway barge.
5. Lethal Mooring Line Snapback: When a 10-ton boat tied with taut nylon dock lines is suddenly lifted 3 meters or dropped into a trough by a 12-knot harbor current, either the cleat rips out of the fiberglass deck or the nylon line stretches to its breaking point and snaps, whipping back across the dock at over 300 kilometers per hour (185 miles per hour), fast enough to amputate limbs or kill a bystander instantly.

Step-by-Step Boat and Marina Protocol¶

• If you are at home or in the parking lot when a Tsunami Advisory, Meteotsunami Warning, or Severe Seiche Warning is issued: Do NOT drive down to the marina to check on your boat. No boat or insurance deductible is worth being trapped on a collapsing floating dock when the harbor drains and refills.
• If you are already on the dock when water begins surging or draining: Drop everything and walk immediately off the gangway onto solid high ground behind the seawall.
• If you have 2+ hours of advance warning before a distant wave or forecast storm seiche AND authorities permit vessel evacuation:
• Albo wyciągnij łódź z wody na przyczepę na wzniesieniu, LUB wyprowadź statek z portu przed rozpoczęciem prądów i zatrzymaj się na głęboko otwartej wodzie o głębokości większej niż 30 do 50 metrów (100 do 165 stóp) (w przypadku dużych tsunami oceanicznych wytyczne Straży Przybrzeżnej określają większą niż 55 do 180 metrów [30 do 100 sążni]).
• W przypadku opuszczania łodzi zacumowanej w miejscu przed ewakuacją pieszą: podwoić liny resorujące i liny dziobowe/rufowe z maksymalnymi zabezpieczeniami przed otarciami i luzem, aby umożliwić pionowe wznoszenie i opadanie na wysokość od 2 do 3 metrów (dotyczy wyłącznie stałych pomostów, gdzie luz uniemożliwia zawieszenie łodzi na knagach podczas niskiego koryta).

Regionalne strefy wysokiego ryzyka i nazwy lokalne rozpoznawalne na całym świecie¶

W wielu regionach stosuje się lokalne terminy ostrzegawcze dotyczące seich i meteotsunami:

Często zadawane pytania¶

Czy prawdziwe tsunami może wystąpić w śródlądowym jeziorze słodkowodnym, takim jak Jezioro Tahoe, Jezioro Genewskie lub Wielkie Jeziora?¶

Tak, w jeziorach śródlądowych występują dwa różne rodzaje prawdziwych tsunami, które zachowują się identycznie jak tsunami oceaniczne. Po pierwsze, meteorologiczne tsunami (meteotsunami) często występują na Wielkich Jeziorach Ameryki Północnej, gdy szybko poruszające się linie szkwałów lub derecho poruszają się z dokładną prędkością fali w płytkiej wodzie jeziora, tworząc fale o wysokości od 1 do 3 metrów (3 do 10+ stóp), które uderzają kilka godzin po przejściu burzy. Po drugie, tsunami z jezior tektonicznych i osuwiskowych powstają w głębokich jeziorach otoczonych uskokami lub w jeziorach alpejskich, takich jak Jezioro Tahoe, Jezioro Genewskie, Jezioro Czterech Kantonów oraz fiordy norweskie lub alaskańskie, zawsze, gdy trzęsienie ziemi powoduje przerwanie uskoku w dnie jeziora lub masywne osuwisko zapada się do wody, generując śmiercionośne fale o wysokości od 10 do ponad 100 metrów w ciągu kilku minut.

Jaka jest różnica między seiche a tsunami?¶

Tsunami to postępujący ciąg fal, który promieniuje na zewnątrz w wyniku nagłego, miejscowego przemieszczenia wody (takiego jak pęknięcie uskoku w wyniku trzęsienia ziemi, osunięcie się pod wodą lub skok ciśnienia atmosferycznego) i przemieszcza się przez otwarte wody, aby uderzyć w linię brzegową. Seiche to fala stojąca, w której cały zamknięty lub półzamknięty basen (jezioro, zbiornik, fiord lub port) oscyluje w przód i w tył ze swoją naturalną częstotliwością rezonansową, jak woda pluskająca w wannie. Co ważne, tsunami, meteotsunami lub silna burza wiatrowa często działają jako początkowy wyzwalacz, który wprawia zamknięte jezioro lub port w wielogodzinną rezonansową oscylację seiche.

Dlaczego poziom wody w naszym jeziorze lub porcie nagle spadł o 2 metry (6,5 stopy) i odsłonił błotniste dno?¶

Nagły, szybki spadek poziomu wody wzdłuż plaży nad jeziorem, ujścia rzeki lub portu ma miejsce z dwóch powodów zagrażających życiu: albo utrzymujące się wiatry sztormowe, albo różnice ciśnień barometrycznych zepchnęły wodę z basenu w kierunku przeciwnej linii brzegowej (zespół wiatru) lub wiodąca rynna meteotsunami, seiche lub osuwiska tsunami właśnie dotarła do twojego brzegu. W obu przypadkach grawitacja nieuchronnie będzie gwałtownie przyciągać przemieszczoną górę wody z powrotem w stronę linii brzegowej, często docierając w ciągu 1 do 15 minut w postaci szybko poruszającego się, turbulentnego otworu. Nigdy nie wychodź na odsłonięte dno jeziora lub portu; natychmiast ewakuować się na wzniesienia.

Dlaczego trzecia lub czwarta fala jeziora seiche lub meteotsunami jest często większa niż pierwsza fala?¶

W przeciwieństwie do pojedynczej załamującej się fali wiatru, seiche lub meteotsunami odbijają się od solidnych linii brzegowych zamkniętego jeziora lub zatoki w kształcie litery V i odbijają się tam i z powrotem po basenie przez wiele godzin. Kiedy fala odbita przemieszczająca się z powrotem przez jezioro zderza się i łączy z drugim nadchodzącym ciągiem fal, wtórnym przypływem linii szkwału lub zwężającym się lejkiem portowym (interferencja fal konstruktywnych i rezonans portu), łączna wysokość fal dramatycznie wzrasta. Zawsze trzymaj się z dala od plaż, pomostów i przystani przez kilka godzin po pierwszym przypływie, dopóki oficjalne wskaźniki poziomu wody nie potwierdzą, że oscylacje ustały.

Sprawdzono źródła¶

• National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA, Stany Zjednoczone), National Ocean Service i Laboratorium Badań nad Środowiskiem Wielkich Jezior (GLERL): Co to jest Seiche? Co to jest Meteotsunami? Oscylacje poziomu wody w Wielkich Jeziorach, fizyka rezonansu Proudmana i wykrywanie meteorytów w czasie rzeczywistym.
• Służba Geologiczna Stanów Zjednoczonych (USGS): Fale impulsowe generowane przez osuwiska i podwodne megatsunami w fiordach, jeziorach i zbiornikach wodnych (Zatoka Lituya 1958, Taan Fiord 2015 i oceny zagrożeń Barry Arm).
• Krajowa Służba Meteorologiczna (NWS/NOAA, Stany Zjednoczone): Kryteria ostrzegania przed powodzią na jeziorze, zalecenia dotyczące bezpiecznego pływania łódką podczas tsunami/Seiche oraz rekonstrukcja meteorytu tsunami z jeziora Michigan z 26 czerwca 1954 r. w Chicago.
• World Meteorological Organization (WMO) and Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC / UNESCO): Global Guide to Meteotsunamis, Harbor Resonance (Rissaga, Abiki, Šćiga), and Non-Seismic Coastal/Lacustrine Sea Level Hazards.
• Federal Office for the Environment (FOEN, Switzerland) and Norwegian Water Resources and Energy Directorate (NVE): Alpine Lake Tsunamis (Lake Geneva 563 AD, Lake Lucerne) and Norwegian Fjord Rockslide Early Warning Protocols (Åknes / Geirangerfjord).

Powiązane przewodniki¶

• Tsunamis: natural warning signs and high-ground evacuation
• Fala sztormowa, przypływy królewskie i powodzie na wybrzeżu
• Derechos, straight-line winds, and microburst survival
• Landslides, mudslides, and debris flows
• Ratowanie tonących i pierwsza pomoc wodna