|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
MAKMAL SAINTIFIK KANAK-KANAK
Tsunami. Makmal Sains Kanak-Kanak
Buku Panduan / Makmal Sains Kanak-Kanak "Tsunami" - ombak besar di pelabuhan. Terjemahan daripada bahasa Jepun. Bencana itu bermula pada pukul tiga pagi dengan gegaran yang kuat. Ia berlangsung hanya beberapa saat ... Selepas 15 minit, bunyi kuat kedengaran dari laut. Nampaknya laut meluru ke darat. Dari sisi ludah, di mana bangunan kawasan meterai terletak, terdapat retakan dan gemuruh yang dahsyat ... Pada waktu subuh, ludah itu kelihatan bersih sepenuhnya, hanya di satu tempat beberapa jenis longgokan tidak berbentuk kelihatan ... Dari diari P. Novograblenov, pemerhati Soviet pertama kejadian seismik di Kamchatka, 1923. Jauh sebelum bermula Jauh dari pantai Pasifik, di Leningrad, di bangunan Institut Hidrologi Negeri, saintis membina Ust-Kamchatsk baru. Sudah tentu, ia hanya model bandar, tetapi secara besar-besaran. Sebahagian daripada Teluk Kamchatka, muara Sungai Kamchatka, bangunan bandar dicipta semula dalam setiap perincian di atasnya - keseluruhan kawasan seluas lebih 4000 km2 ditempatkan di makmal kecil. Pantai, dasar laut model diperbuat daripada konkrit, dan tanah dengan semua butiran rupa bumi diperbuat daripada plastisin. Para saintis menaburkan padat seluruh pantai dengan habuk papan. Wayar elektrik diturunkan ke dalam air. Sebagai tambahan, sebuah kamera filem berkicau di suatu tempat di bawah siling. Apakah ini? Bukankah ia satu permainan? Kemudian mengapa lagi di bawah tindakan udara termampat, seperti belos akordion besar, bahagian bawah tenggelam atau naik dan ombak naik di mainan Kamchatka Bay? Para saintis memutuskan untuk mengulangi malapetaka yang berlaku. 1923. Kemudian gempa bumi, yang berlaku jauh di laut, menimbulkan gelombang yang tinggi, dan ia memercik ke pantai dan memusnahkan kota itu. Kamchatka, Kepulauan Kuril dan Jepun, Sakhalin, Alaska - walaupun dari penghitungan mudah dapat dilihat bahawa tsunami paling kerap muncul di Lautan Pasifik. Di perairan lautan terbesar, berpuluh-puluh gunung berapi terbangun setiap tahun, gempa bumi yang kuat berlaku, dan paling kerap di bawah dasar lautan, di mana kerak bumi jauh lebih nipis. Sekiranya mungkin untuk mendedahkan dasar Lautan Pasifik, maka seseorang boleh mengira sembilan zon besar di mana kerosakan atau pembengkakan kerak bumi sentiasa berlaku. Berhampiran Jepun, dasar lautan mungkin paling gelisah. Ia mempunyai banyak sesar ratusan kilometer panjangnya. Bersama-sama ini yang kini sembuh, kini membuka semula "luka" bongkah-bongkah kerak bumi sentiasa bergeser atau bergerak terpisah. Kebanyakan sesar adalah di sepanjang pantai. Tetapi terdapat juga sesar melintang. Dan di mana sesar membujur dan melintang pada kerak bumi bersilang, terutamanya gegaran kuat berlaku. Dari situ, tsunami yang paling tinggi sepatutnya dijangkakan. Di sini dan pada model itu ratusan kali saintis melakukan serbuan tsunami di pantai plastisin. Penderia elektrik menentukan turun naik dalam paras "laut". Sempadan habuk papan yang tidak dihanyutkan dari pantai menunjukkan di mana ombak boleh naik, dan penggambaran merekodkan kelajuan arus permukaan. Semua ini bersama-sama membantu memulihkan dengan pasti gambaran malapetaka yang diterangkan oleh Novograblenov. Dan bukan sahaja untuk memulihkan, tetapi juga untuk membuat kesimpulan penting: bangunan perindustrian dan kediaman bandar yang berkembang harus dibina di tempat-tempat di mana gelombang tertinggi tidak boleh meningkat. Cadangan saintis hidrologi kini betul-betul diikuti. Tetapi tidak setiap gempa bumi menyebabkan tsunami. Hanya apabila bahagian dasar laut - sejenis omboh gergasi - menaikkan atau menurunkan lajur air berbilang kilometer di atasnya, ombak muncul di permukaan lautan. Fenomena ini boleh dibandingkan dengan apa yang berlaku jika palam boleh diangkat atau diturunkan secara tiba-tiba dari bahagian bawah tab mandi yang diisi dengan air. Seketika bahagian bawah kelihatan hilang. Lajur air yang terletak di atasnya "gagal", dan lubang terbentuk di permukaan. Di lautan, ketinggian lubang sedemikian boleh mencapai beberapa ratus meter, dan ketinggian lajur air boleh menjadi beberapa kilometer. Pelepasan gergasi lajur cecair ini adalah masa depan tsunami. Semasa gempa bumi, bongkah kerak bumi juga boleh melanda ke atas. Kemudian dasar lautan membengkak. Lajur air naik di atas permukaan sekeliling, yang juga menghasilkan gelombang tinggi. Ketinggian ombak sedemikian tepat di atas sumber gempa mencapai beberapa ratus meter. Tetapi sudah beberapa ratus kilometer dari pusat gempa, puncak lembutnya jarang melebihi ketinggian 2 m. Itulah sebabnya kapal di laut lepas tidak terancam oleh pertemuan dengan ombak tinggi. Ia adalah perkara lain apabila kapal itu dilanda ribut. Ombak angin setinggi sepuluh meter melemparkannya seperti cip. Dan inilah yang luar biasa. Gelombang angin turun naik di lapisan permukaan lautan. Lebih dalam daripada 30 m terdapat zon bertakung. Di sana, dalam kata-kata ahli lautan terkenal Zh. I. Cousteau, terdapat dunia kesunyian yang nyata. Tetapi tsunami benar-benar sesuai dengan namanya sebagai gelombang tinggi. Bonggol dua meter hanyalah bahagian atasnya, manakala pangkal ombak terletak di dasar lautan. Dengan cara ini, kita perhatikan: berat gelombang sedemikian adalah lebih daripada seratus juta tan. Dan jika anda menganggap bahawa ia tidak berhenti, tetapi benar-benar terbang melintasi lautan pada kelajuan jet penumpang, maka tenaganya sangat besar. Pengiraan telah menunjukkan bahawa untuk mendapatkan tsunami buatan kuasa sederhana, anda perlu meletupkan bom tebal seberat satu bilion tan di dasar lautan! Jika di lautan terbuka gelombang besar sama sekali tidak berbahaya, maka apabila ia menghampiri pantai, perangainya berubah. Oleh kerana geseran zarah air pada kekasaran bahagian bawah, kelajuan pergerakan bahagian bawah gelombang berkurangan dengan ketara. Berhampiran pantai, ia tumbuh tinggi, mengambil bentuk yang tidak teratur dan menterbalikkan jambulnya yang berbentuk bulan sabit jauh ke hadapan. P. Novograblenov mengukur ketinggian tsunami yang memusnahkan Ust-Kamchatsk. Tembok air kemudian naik dari laut lebih tinggi daripada bangunan lapan tingkat! Ketinggian tsunami juga bergantung pada konfigurasi pantai. Jika kita berada di tepi teluk dengan pintu masuk yang sempit, kita tidak perlu takut. Gelombang akan menghabiskan sebahagian besar tenaganya untuk mengatasi laluan sempit. Perkara yang sama sekali berbeza ialah teluk terbuka berbentuk baji. Di sini, apabila gelombang bergerak ke arah bahagian atas baji, ia memendekkan panjang, tetapi bertambah tinggi. Atas sebab ini, muara sungai, selat yang memanjang adalah tempat yang paling berbahaya. Manusia tidak boleh secara aktif melawan fenomena alam semula jadi yang menggerunkan. Setakat ini, kita perlu lebih memikirkan tentang pertahanan daripada tentang perjuangan. Lagipun, adalah mustahil untuk menentang kekuatan tsunami dengan kekuatan sendiri atau bergantung kepada kekuatan struktur perlindungan pantai. Malah empangan yang paling sempurna dan kuat tidak mungkin menahan serangan ratusan juta meter padu air. Itulah sebabnya, apabila membina sebarang struktur di pantai, salinan berskala besar yang lengkap dibuat di makmal. Dengan pemodelan sedemikian, gelombang pemusnah mudah ditiru dan pendaratannya dikaji. Tetapi saintis berminat dengan model bukan sahaja berasingan, walaupun bahagian lanjutan zon pantai. Sekarang, jika anda boleh mencipta model Lautan Pasifik yang tepat dengan semua pulau, pantai Asia dan Amerika? Dan model sedemikian bukanlah fantasi. Sudah tentu, ia tidak boleh dibuat daripada konkrit dan plastisin. Semua dimensi geometri benua, bahagian hadapan gelombang, kelajuan dan tenaganya, kedalaman lautan pada titik yang berbeza, dan banyak lagi boleh dimasukkan ke dalam ingatan komputer berkelajuan tinggi. Dan komputer akan memutuskan di mana untuk menunggu gelombang tertinggi, pada masa apa. Kerja sedemikian telah pun dilakukan untuk tsunami yang meliputi pelabuhan Jepun Niigata pada tahun 964 di Institut Hidrometeorologi Leningrad dan di Universiti Stanford (AS). Keputusan pengiraan pada model matematik telah dibandingkan pada simposium tsunami baru-baru ini di Honolulu. Model matematik Soviet dan Amerika hampir bertepatan. Ini hanyalah kes khas kerjasama aktif antara kedua-dua negara. Selama lebih daripada dua puluh tahun, rangkaian luas stesen pantai yang saling berkaitan telah beroperasi di pantai Pasifik USSR, Jepun dan Amerika Syarikat. Para saintis sentiasa bertukar maklumat, mencari cara yang lebih berkesan untuk mengesan gelombang besar untuk memberitahu penduduk kawasan pantai tentang bahaya yang akan berlaku secepat mungkin. Untuk tahun ketiga berturut-turut, kapal Soviet "Valeryan Uryvaev" telah membuat pelayaran merentasi laut Timur Jauh, dari mana instrumen saintifik Soviet baru sedang dipasang di lautan. Kajian tentang fenomena alam semula jadi yang menggerunkan berterusan, dan, seperti yang anda lihat, dalam beberapa arah. Di hadapan anda adalah bahagian lautan. Peranti sensitif dipasang di pantai, di pulau, permukaan dan stesen pelampung bawah air. Sesetengah menjalankan pemerhatian aktiviti seismik kerak bumi, dan menentukan pusat gempa bumi dengan kelajuan perambatan getaran anjal. Penderia turun naik paras lautan memisahkan gelombang tsunami daripada angin dan ombak pasang surut, dan mewujudkan rupa gelombang besar pertama. Pencari jarak laser pada satelit bukan sahaja menetapkan pusat gempa bumi, bengkak atau penurunan paras laut semasa gempa bumi, tetapi juga menentukan arah dan kelajuan tsunami. Rangkaian instrumen rakaman yang begitu luas sepatutnya dipasang di tempat yang paling terdedah kepada tsunami di Lautan Pasifik.
Awas - bahaya! Institut Hidrometeorologi Timur Jauh mempunyai jabatan tsunami. Tugasnya adalah untuk mencipta perkhidmatan automatik baharu untuk memaklumkan penduduk zon pantai tentang bahaya yang akan berlaku. Di luar pantai Kamchatka, Kuril Ridge dan Sakhalin, serta jauh di lautan, terus di zon kemungkinan gempa bumi, saintis memasang banyak instrumen dan sensor. Pertama sekali, instrumen sensitif - seismograf - memantau aktiviti seismik Bumi. Mereka menangkap gelombang elastik, yang menentukan koordinat pusat gempa bumi dalam tenaga gempa bumi di bawah air. Jika tenaga adalah tinggi, dan pusat gempa terletak di kawasan di mana gelombang tinggi paling kerap muncul, maka isyarat amaran dihantar melalui wayar dan saluran radio ke stesen hidrometeorologi yang memantau paras laut. Setelah menerima isyarat, pemerhati memantau bacaan tolok aras rakaman sendiri dan cuba mendaftarkan gelombang tsunami yang pertama, biasanya kecil. Tetapi mencari mereka tidak begitu mudah. Ombak angin bergolek ke pantai setiap setengah minit. Dua kali sehari, paras laut meningkat semasa air pasang. Tetapi ombak tsunami melanda pantai dengan selang 10-150 minit. Bagaimana, kemudian, untuk membezakan gelombang angin, gelombang pasang daripada tsunami? Terapung terapung dalam paip yang dipasang secara menegak yang berkomunikasi dengan laut. Ia naik atau turun dan menggerakkan pen, merakam turun naik tahap pada pita. Lajur cecair pada kedalaman, katakan, 10 m mencipta tekanan yang sama dengan satu atmosfera. Tetapi laut jarang tenang. Oleh itu, jika tolok tekanan dipasang pada kedalaman tertentu, seseorang boleh menilai ketinggian gelombang dengan bacaannya. Angin dan ombak pasang surut, bertindih antara satu sama lain, nampaknya mengaburkan gelombang tsunami pertama yang masih rendah. Sangat sukar untuk membezakannya dengan bantuan alat terapung dan hidrostatik. Sebagai tambahan kepada mereka, peranti lain telah dipasang. Ia dipanggil pengesan gelombang tsunami.
Mari kita berkenalan dengan perantinya (lihat. Rajah). Cawan beralun logam 1 dimampatkan di bawah tindakan tekanan hidrostatik. Dua kapilari diameter yang berbeza 2 menyambungkan rongga cawan dengan dua ruang yang sama 3, di dalamnya cawan beralun juga dipasang, tetapi bersaiz lebih kecil. Rongga dalaman mereka berkomunikasi dengan ruang pengukur 4, dibahagikan dengan membran kepada dua bahagian. Rongga dalaman tiga cawan diisi dengan cecair yang tidak boleh mampat. Sensor dipasang pada membran. Bagaimanakah pengesan bertindak balas terhadap turun naik paras laut? Ombak pasang hanya datang ke darat dua kali sehari. Paras laut perlahan-lahan berubah, oleh itu, tekanan hidrostatik secara beransur-ansur meningkat di tempat peranti dipasang. Cawan logam secara beransur-ansur dimampatkan, menyesarkan sebahagian daripada cecair hampir tanpa rintangan melalui kapilari ke dalam rongga dalaman ruang pengukur. Tekanan pada kedua-dua belah membran adalah sama, peranti senyap. Peranti senyap walaupun terdapat gelombang angin biasa di laut. Menghadapi rintangan yang ketara dalam kapilari, cecair tidak mempunyai masa untuk mengalir pada kelajuan yang mencukupi. Dalam kes ini, tekanan berterusan bertindak pada membran. Hanya apabila gelombang tsunami menghampiri kesan rintangan kapilari yang berbeza mula kelihatan. Kapilari dengan diameter yang lebih besar menghasilkan kurang rintangan kepada aliran bendalir, dan tekanan pada satu sisi membran menjadi lebih besar daripada yang lain. Membran membengkok, penderia secara automatik menghidupkan penggera cahaya dan bunyi di stesen. Beginilah cara perkhidmatan amaran pantai berfungsi. Bagaimanapun, saintis institut itu sedang berusaha untuk meningkatkan kecekapan sistem amaran dan mendapat sedikit masa daripada tsunami. Peranti sensitif dibawa keluar sejauh mungkin dari pantai dan disambungkan melalui kabel atau radio ke stesen pantai. Seluruh rangkaian stesen sudah dilengkapi di pulau-pulau, pada pelampung berlabuh - pelampung. Di zon aktif secara seismik pada kedalaman 5-6 km, seismograf automatik dan pengesan gelombang tsunami sensitif dengan transduser rentetan dipasang. Pengesan bertindak seperti garpu tala, seperti tali piano yang diregangkan pada bingkai tegar. Seseorang hanya perlu memusingkan pasak dengan kunci ke mana-mana arah, apabila nada rentetan berubah. Penukar adalah berdasarkan prinsip yang sama. Di antara pusat membran, yang dipengaruhi oleh tekanan hidrostatik yang diukur, dan badan peranti, dawai keluli nipis diregangkan - rentetan. Jika lautan tenang, tali akan berbunyi pada frekuensi yang sama. Tetapi sebaik sahaja ombak muncul, membran melorot, ketegangan tali berkurangan. Peranti elektronik mengambil perubahan dalam nada dan menghantar isyarat melalui wayar ke pelampung. Stesen pantai, pulau dan pelampung bukanlah semua yang akan dimiliki oleh perkhidmatan automatik. Untuk mengesan gelombang tsunami, eksperimen kini sedang dijalankan menggunakan laser. Adalah diketahui bahawa terima kasih kepada laser, adalah mungkin untuk mengukur jarak dari Bumi ke Bulan dengan ketepatan beberapa puluh sentimeter. Dan mengapa tidak memasang pengintai laser pada satelit untuk mengukur turun naik paras laut? Mungkin tidak lama lagi akan ada satelit yang akan memantau gelombang tsunami. Sebagai tambahan kepada lautan itu sendiri, ionosfera boleh memberitahu tentang rupa gelombang tinggi. Apabila bahagian kerak bumi jatuh atau naik secara mendadak di bawah air, lajur udara atmosfera naik atau turun bersama-sama dengan lajur air. Di lapisan atas, gelombang akustik timbul, yang memesongkan gelombang radio yang dipantulkan dari ionosfera. Memandangkan gelombang akustik mengatasi tsunami beberapa jam, saintis percaya bahawa kaedah ionosfera juga akan digunakan dalam perkhidmatan amaran. Maklumat daripada semua instrumen dan penderia yang dipasang di dasar laut, stesen pelampung dan pantai akan dihantar ke pusat tunggal institut dan dihantar ke komputer. Mesin akan mengira dan membuat cadangan: di kawasan manakah gelombang tertinggi sepatutnya dijangkakan dan berapa lama lagi. Penggera akan berbunyi di kawasan ini - orang ramai akan mempunyai masa untuk berpindah ke tempat yang selamat. Adakah anda tahu bahawa... ... Tsunami boleh disebabkan bukan sahaja oleh anjakan bongkah bumi yang besar di dasar lautan. Semasa letusan Krakatau pada musim panas 1883, letupan kekuatan yang belum pernah terjadi sebelumnya menggegarkan bumi. Pulau-gunung berapi (dimensinya kira-kira 5 hingga 10) meletup ke udara, dan serpihan batu dengan isipadu 20 km3 jatuh ke dalam perairan Selat Sunda. Merekalah yang menyebabkan gelombang gergasi, yang, walaupun sudah lemah, direkodkan di pantai Perancis dan England, iaitu, ia melepasi Lautan Hindi, mengelilingi Afrika dan memasuki Atlantik. ... Atmosfera juga boleh menjana tsunami. Sebaik sahaja tekanan atmosfera di suatu tempat di atas lautan turun sebanyak 1 mm sahaja, paras air di kawasan ini akan meningkat sebanyak 13 mm. Dan tekanan atmosfera kadangkala turun berpuluh-puluh milimeter, seperti yang berlaku semasa taufan. Sesuatu yang menyerupai bukit tercipta di permukaan air, yang, dengan peralihan mendadak siklon, serta-merta mendap dan menghasilkan ombak. ... Pada Julai 1958, di pantai Alaska, runtuhan salji besar turun dari lereng Gunung Fairweather, yang mengandungi jisim ais, salji, dan tanah. Ombak naik selepas mencapai ketinggian lebih 500 m. Tidak menghairankan bahawa dia "dengan kepalanya" menutupi pulau berdekatan. ...Baru-baru ini, gelombang tsunami telah dikesan... di Bulan. Menurut ahli astronomi, banyak struktur gunung berbentuk cincin yang mengelilingi kebanyakan kawah bulan dengan diameter 200 km mungkin dipelihara serigala tsunami. Meteorit yang jatuh pada permukaan Bulan yang masih belum disejukkan menembusi cangkangnya yang mengeras. Batu cair naik dari perut ke dalam lubang yang terbentuk. Seperti cecair biasa, ia membentuk gelombang, yang membeku selama-lamanya. ...Tiga belas tahun yang lalu, di pulau Urup, yang merupakan sebahagian daripada rantaian Kuril, terdapat sekumpulan besar memerang laut. Selepas dua serbuan tsunami yang dahsyat, perairan pantai cetek ditutup dengan batu. Imbangan makanan haiwan terganggu, dan bilangan mereka berkurangan dengan mendadak. Tetapi inilah corak yang menarik. Tidak lama selepas tsunami, letupan alam sekitar telah dicatatkan di pulau yang sama. Kawanan urupsia bukan sahaja cepat pulih, tetapi juga meningkat. Menurut ahli zoologi Sakhalin Viktor Voronov, tsunami kedua-duanya memusnahkan dan mencipta. Bajak gergasi menimbulkan sejumlah besar nutrien dari kedalaman. Ombak membajak dan menyuburkan rak pantai. Dalam "sup" berkhasiat fito- dan zooplankton berkembang pesat, kumpulan ikan berkembang. Oleh itu, memerang laut memilih pulau itu sebagai tempat kediamannya, yang setiap tahun mengalami serangan tsunami. ... Dikira dan secara eksperimen, saintis membuat kesimpulan bahawa gelombang tsunami mereput dengan jarak dari pusat gempa berkadaran dengan jarak, diambil kira-kira kepada kuasa 5/6. Turun naik dalam kerak bumi di bawah dasar lautan boleh menyebabkan bukan satu tetapi beberapa ombak. Manakah antara mereka yang paling berbahaya - yang pertama, kedua, ketiga? Ternyata tsunami itu silih berganti dalam pertumbuhan relatifnya apabila ia bergerak menjauhi tempat asalnya. Sebagai contoh, berhampiran pusat gempa, gelombang kedua lebih tinggi daripada yang pertama. Tetapi semakin jauh dari sumber, semakin besar nombor siri gelombang maksimum. ...Ciri tenaga gempa bumi ialah magnitud yang diukur oleh seismograf. Skala magnitud dicadangkan oleh Charles Richter. Gempa bumi yang paling kuat mempunyai magnitud kurang sedikit daripada 9. Ahli seismologi percaya bahawa jika magnitud pada skala Richter adalah 7 atau lebih, maka kejadian tsunami hampir tidak dapat dielakkan. Jika kurang, maka kebarangkalian tsunami adalah menghampiri sifar. Pengarang: V.Rotov
Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
▪ Sistem yang paling berkuasa pada cip ▪ Penyesuai lutsinar untuk kamera
▪ bahagian tapak Penunjuk, penderia, pengesan. Pemilihan artikel ▪ pasal Scounder. Ungkapan popular ▪ artikel Siapa Yang Mencipta Kertas? Jawapan terperinci ▪ artikel Komposisi fungsi TV China. Direktori ▪ artikel Tiga kad bergerak dari satu bahagian dek ke bahagian lain. Fokus Rahsia
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian 
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini