2004. gada Indijas okeāna zemestrīce

Zemestrīces raksturojums

2004. gada Indijas okeāna zemestrīce izcēlās 2004. gada 26. decembrī pulksten 07:58:53 pēc vietēja laika. Tās epicentrs atradās Indijas okeānā uz ziemeļiem no Indonēzijai piederošās Simuēlas salas, savukārt, kura atrodas rietumos no Sumatras salas. Zemestrīces hipocentrs atradās 30 km dziļumā.
Pašu zemestrīci (neskaitot cunami) varēja sajust pat Bangladešā, Indijā, Malaizijā, Taizemē, Singapūrā un Maldivu salās. Šī zemestrīce izsauca arī cunami, kura viļņi sasniedza pat 30 metru augstumu. Pusstundu pēc zemestrīces ūdens masas pārpludināja Sumatras piekrasti, kā arī triecās pret Malaizijas un Taizemes krastiem. Divas stundas vēlāk milzīgie viļņi piemeklēja Šrilanku un Indiju. Pēc trīsarpus stundām cunami nonāca līdz Maldivu salām un septiņas stundas vēlāk sasniedza Somālijas pussalu, ko no zemestrīces epicentra šķir pieci tūkstoši kilometru. Sekas bija drausmīgas — dažviet ūdens viļņi ieplūda gandrīz divus kilometrus iekšzemē, nodarot milzīgus postījumus.
Sākotnēji tika paziņots, ka zemestrīce bija 6,8 balles spēcīga pēc Rihtera skalas. Klusā okeāna Cunami brīdinājumu centrs (PTWC), noteica, ka zemestrīce bijusi 8,5 balles spēcīga. Savukārt ASV Ģeologijas centrs (USGS) sākotnēji paziņoja, ka tā bijusi 8,1 balles spēcīga, bet pēc rūpīgākas analīzes ziņoja, ka tā bijusi stiprāka — 8,5, 8,9 un beigās pat 9,0 balles. 2005. gada februārī daži zinātnieki paziņoja, ka zemestrīces spēks bijis 9,3 balles. Lai gan Klusā okeāna Cunami brīdinājumu centrs piekrita šim paziņojumam, ASV Ģeoloģijas centrs joprojām apgalvo, ka zemestrīce bija 9,0 balles spēcīga.
Kopš 1900. gada lielāks spēks bija 1960. gadā notikušajai Lielajai Čīles zemestrīcei (9,5 balles). Savukārt trešā spēcīgākā zemestrīce ir bijusi 1964. gadā, kura nosaukta par Lielās Piektdienas zemestrīci (9,2 balles). Abas zemestrīcēs izraisīja cunami Klusajā okeānā. Tomēr šo abu zemestrīču rezultātā bojā gājušo skaits nebija tik milzīgs. Tas skaidrojams ar ievērojami zemāko iedzīvotāju blīvumu šajā reģionā, kā arī ar piekrastes ģeomorfoloģiskās uzbūves īpatnībām — stāvie krasti šajā reģionā neļauj viļņiem ienākt dziļi iekšzemē.

Zemestrīces izcelšanās

Zemestrīcei bija neparasti liela ģeogrāfiskā izplatība. To izraisīja divu tektonisko plātņu pārvietošanās par 15 metriem gar apmēram 1200 km garu lūzuma līniju — subdukcijas zonu, kur Indijas plātne paiet zem Birmas plātnes. Pēc zemestrīces tika konstatēts, ka Indijas plātne iegrima par diviem metriem. Pārvietošanās notika divās fāzēs ar dažu minūšu starpību. Seismogrāfiskie dati norāda uz to, ka pirmajā fāzē radās apmēram 400 km garš un 100 km plats lūzums, kurš atrodas 30 km dziļumā zem jūras gultnes — šis ir lielākais reģistrētais zemestrīces izraisītais lūzums. Lūzums veidojās ar ātrumu 2 km/s jeb 7200 km/h, sākoties pie Ačehas salas krastiem un pārvietojoties uz ziemeļrietumiem. Pēc aptuveni 100 sekunžu ilgas pauzes sekoja otrā zemestrīces fāze, kuras laikā lūzums turpinājās Andamanu un Nikobaru salu virzienā.
Indijas plātne ir Indoaustrālijas plātnes daļa, kura atrodas zem Indijas okeāna un Bengālijas līča un pārvietojas ar ātrumu 6 cm/gadā. Indijas plātne satiekas ar Birmas plātni Zundas lūzumā. Šajā punktā Indijas plātne paiet zem Birmas plātnes, uz kuras atrodas Nikobaru salas, Andamanu salas un Sumatras ziemeļi. Kā tas ir raksturīgi subdukcijas zonām, Indijas plātne šeit paslīd aizvien dziļāk zem Birmas plātnes, līdz ieži izkūst, veidojoties magmai, un daļai magmas un gāzu iznākot ārā caur vulkānu atverēm.
Zemestrīces rezultātā okeāna pamatne pacēlās par vairākiem metriem, iekustinot apmēram 30 km³ ūdens masas un izsaucot postošo cunami. Cunami neradās no viena punkta avota, kā parasti nepareizi attēlots ilustrācijās, bet gan gar visu 1200 km garo lūzuma līniju. Indijas okeāna pamatnes pacelšanās būtiski palielināja okeāna tilpumu, kas pacēla jūras līmeni par 0,1 mm.

Pēcgrūdieni un citas zemestrīces

Stiprākajam grūdienam pēc stundas sekoja vairāk nekā 150 pēcgrūdieni 1300 kilometru garā joslā paralēli plātņu lūzuma līnijai Birmas virzienā.
Nākamajās dienās tika ziņots vēl par daudziem pēcgrūdieniem, kuru epicentri bija jūtami Andamanu un Nikobaru salu rajonā. Lielākais pēcgrūdiens bija 8,1 balles spēcīgs. Pārējie pēcgrūdieni bija līdz 6,6 balles spēcīgi un turpinājās līdz 10. janvārim (turpinās diskusijas, vai arī vēlākās zemestrīces šajā reģionā nav uzskatāmas par pēcgrūdieniem).
2004. gadā tikai trīs dienas pirms lielās zemestrīces notika 8,1 balles spēcīga zemestrīce, kuras epicentrs atradās nomaļā reģionā rietumos no Jaunzēlandei piederošajām subantarktiskajām Oklendas salām. Tas ir diezgan neparasti, jo zemestrīces ar spēku 8,0 balles parasti notiek tikai vidēji vienreiz gadā. Daži seismologi uzskata, ka šī zemestrīce varētu būt lielās zemestrīces katalizators, jo šī zemestrīce atradās uz tās pašas Indoaustrālijas tektoniskās plātnes.

Zemestrīces spēks

Zemestrīces atbrīvotā enerģija bija vienāda ar 4,3 eksadžouliem. Šis enerģijas daudzums ir vienlīdzīgs ar 100 gigatonnām TNT vai arī ar enerģijas daudzumu, ko ASV patērē sešos mēnešos. Zemestrīces rezultātā Zemes virsma tika iesvārstīta 20–30 cm amplitūdā, tāpat kā Mēness izsauc paisumu un bēgumu. Trieciena viļņus varēja just gandrīz uz visas planētas, piemēram, Oklahomā tika novērota 3 mm vertikālā kustība. Tiek uzskatīts, ka visa Zemes virsa pacēlās par vienu centimetru.
Lielās masas pārvietošanās un masīvās enerģijas atbrīvošanās rezultātā tika ietekmēta Zemes rotācija. Precīzu mērījumu dati vēl nav pieejami, bet teorētiskie modeļi liecina, ka dienas garums saīsinājās par 2,68 mikrosekundēm (2,68 µs) (apmēram viena miljardā daļa no dienas).

Cunami raksturojums

Pēkšņā vertikālās pamatnes izkustēšanās par dažiem metriem iekustināja milzīgu ūdens masu, kas arī izsauca cunami. Cunami, kurš izraisa postījumus tālu no savas rašanās vietas, dažreiz sauc par "telecunami", un to visdrīzāk parasti izsauc ūdens gultnes vertikālā kustība, nevis horizontālā kustība.
Cunami seklā ūdenī uzvedas citādi nekā dziļā ūdenī. Dziļā ūdenī cunami veido nelielu vilni, kurš parasti pārvietojas ar ātrumu no 500 līdz 1000 km/h; seklā ūdenī tuvu krastam, cunami palēnina ātrumu līdz pat 10 km/h un izveido lielos, iznīcinošos viļņus. Zinātnieki, kuri pētīja postījumus Sumatrā, secināja, ka vilnis sasniedza no 24 līdz 30 metru augstumu.
Ar NOAA pavadoņu palīdzību tika noteikts cunami viļņa augstums atklātā okeānā — tā maksimums bija 60 cm. Tas bija pirmais šāda veida novērojums. Šos novērojumus diemžēl nevarēja izmantot operatīvai cilvēku brīdināšanai, jo pavadoņi nebija specializēti šim mērķim, un to iegūto datu analīzei bija nepieciešamas vairākas stundas.
Paša cunami viļņa enerģija bija apmēram 5 megatonnas. Tā ir apmēram divas reizes lielāka enerģija nekā visu izmantoto sprāgstvielu enerģija Otrajā Pasaules karā kopā (ieskaitot abas atombumbas). Daudzās vietās vilnis ieplūda pat 2 km iekšzemē.
Cunami laikā bojā gāja vismaz 200 000 līdz 310 000 cilvēku. Indonēzijā 2005. gada februārī tika atrasti apmēram 500 cilvēku līķu dienā. Visdrīzāk īstais bojā gājušo skaits nekad netiks uzzināts, jo liela daļa cilvēku tika ieskaloti okeānā. Sanitārie dienesti brīdināja, ka bojā gājušo skaits varēja palielināties izpostītajos apgabalos iespējamo epidēmiju dēļ.

Brīdināšana

Neskatoties uz to, ka no cunami rašanās brīža līdz brīdim, kad tas sasniedza krastu, pagāja vairākas stundas, cilvēkus tas pārsteidza nesagatavotus; Indijas okeānā šajā laikā vēl nebija cunami brīdināšanas sistēmas. Cunami brīdināšanas sistēma ir komplicēta, jo atklātā okeānā viļņi ir ļoti nelieli un to novērošanai vajag izveidot veselu sensoru tīklu.
Pārsteigti bija arī zinātnieki, jo sākotnējais zemestrīces stipruma vērtējums bija 8,1 balle. Iespējamība, ka zemestrīce ir bijusi spēcīgāka, tika izvirzīta tikai tad, kad cunami bija jau sasniedzis krastu.
Cunami visbiežāk rodas Klusajā okeānā, jo tur atrodas tektoniski visaktīvākais rajons uz Zemes — "Uguns gredzens" —, un efektīva cunami brīdināšanas sistēma tur jau ir izveidota. Lai gan "Uguns gredzens" iestiepjas arī Indijas okeānā, vietā, kur notika zemestrīce, nebija cunami brīdināšanas sistēmas, jo tur cunami notiek ļoti reti; pēdējais nopietnais cunami notika 1883. gadā, kad notika Krakatau vulkāna izvirdums.