Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: Tsunami

Un presunto esperto di geofisica ha affermato a proposito del recente 
terremoto che l'onda dello tsunami si muoveva ad una velocità di oltre 500 
km/h, sinceramente la trovo una velocità un po' pazzesca, qualcuno può fare 
delle precisazioni?
Ugo 

 ha scritto nel messaggio
news:59Dzd.333335$b5.16...@news3.tin.it...

E' la velocità dell'onda meccanica o acustica nel mezzo, in questo caso
l'acqua.
Non è la velocità dell'onda di superfice, che è un fenomeno diverso, e che
risente dell'attrito dell'aria.
Tali onde ci sono normalmente  e sono rilevabili, dovute alle vibrazioni
meccaniche e trasmesse dalla terra all'acqua, ( ed anche viceversa)  ma di
piccola potenza. Nel caso dello Tsunami la potenza era di molti ordini di
grandezza superiore e si è provocata una onda trasversale ed una
tangenziale.
Poi, questa onda che viaggia, incontrando ostacoli (il fondale che si
abbassa..etc) provoca dei fenomeni di superfice, una specie di effetto
Venturi ma con due pareti asimmetriche (fondale  e aria) creando onde
superficiali (quelle che vediamo normalmente) ma che si frangono proprio per
l'effetto dell'attrito con l'aria. Inoltre, c'è da considerare anche la
lunghezza d'onda,
Se un onda di superfice alta 3 metri e con un frontedi 100km viaggiasse a
500 km/h creerebbe  una pressione acustica  con un onda sonora che sarebbe
molto più distruttiva dell'onda stessa, in quanto viaggerebbe ben oltre i
limiti della costa.
Mia interpretazione, naturalmente..
Saluti  ondulatori
Gigi Loreti

-----BEGIN PGP SIGNED MESSAGE-----
Hash: SHA1
Se non lo sapete, ugo va in giro per it.scienza.fisica a spifferare che:

Credo, ma non ne sono sicuro, che la velocità limite in questo genere di
fenomeni che riguardano la propagazione delle onde meccaniche, sia la
velocità del suono in quel mezzo.
Trattandosi di acqua invece che aria ed essendo l'acqua appunto più densa
dell'aria, è probabile che questa velocità sia più elevata.
Mi sembra infatti che le onde sismiche sulla terraferma si propaghino ancora
più velocemente.
Ciao.
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=S/YI
-----END PGP SIGNATURE-----

 ha scritto nel messaggio
news:59Dzd.333335$b5.16...@news3.tin.it...


 ha scritto nel messaggio 
news:59Dzd.333335$b5.16...@news3.tin.it...

Non conosco la velocità reale dell'onda, ma sarebbe sufficiente dividere la 
distanza tra il centro del maremoto e le coste dell'Africa, per il tempo 
impiegato ad arrivarci, per conoscere la velocità. Viste le distanze in 
gioco, il valore mi sembra adeguato... sennò l'onda non sarebbe ancora 
arrivata, così lontano, e ci sarebbe stato il tempo di allertare anche le 
popolazioni dell'India, non credi? Considera poi una cosa che viene spesso 
male interpretata: l'acqua dell'onda non si sposta in orizzontale, ma in 
verticale... salvo quando arriva alla costa, dove non trova altra acqua da 
muovere e viene spinta nell'entroterra. La velocità dell'onda dovrebbe 
quindi dipendere dalla velocità di "caduta" del fronte, quindi da G. Almeno 
intuitivamente... IMHO ;))))
Stefano 


Ha tragicamente ragione, come conferma il fatto che fra
la notizia del terremoto e la notizia del maremoto che già
investiva le prime coste è passata non più di un'ora. Per
le zone più lontane è passata qualche ora in più, la velocità
si attenua con la distanza e va come la radice quadrata della
profondità del fondale. Quindi siccome le zone colpite hanno
fondali piuttosto profondi le velocità sono state quelle che
tutti hanno visto. Le onde longitudinali arrivano molto prima,
e poco dopo le onde sismiche, perchè viaggiano alla velocità
del suono nell'acqua che è poco meno della velocità del suono
nei mezzi cristallini. I paesi che hanno un sistema di allerta contro
gli Tsunami devono essere in grado di diramare la notizia in
tempi inferiori a qualche minuto. Così sono attrezzati il Giappone,
gli Stati Uniti che hanno dotato quasi tutte le spiagge a rischio di
torri munite di altoparlanti. In questo caso la difficoltà è stata che
pure allertando le autorità competenti queste non avrebbero avuto
modo di porre in atto un piano di evacuazione. D'altra parte gli
Tsunami in Giappone sono relativamente frequenti mentre in
India l'ultimo paragonabile si era verificato nel secolo scorso
ed era stato più debole. L'unico paese la cui situazione di rischio
è confrontabile con quella indiana e dell'indocina o dell'Australia
o della Nuova Zelanda, dove però le faglie del pacifico sono molto
più profonde e meno abili a generare tsunami, sono gli Stati Uniti.
Nel mediterraneo il rischio non è nullo ma diluito sull'arco di millenni,
eppure nel mediterraneo l'effetto sarebbe altrettanto drammatico,
come sembra lo sia stato almeno tre volte nel corso degli ultimi
quattro millenni. L'esplosione di Santorini, la faglia tirrenica e
probabilmente le coste israeliane hanno sperimentato effetti
come questi. Esiste se non ricordo male un paese palafitticolo
della Campania meno noto di Pompei ed Ercolano che
è rimasto come era circa tre millenni prima di cristo, quando
fu investito da un'ondata di cenere e dalla furia del mare. C'è
infatti il tema che la placca euroasiatica non ha ancora smaltito
il carico glaciale ed è in lento assestamento. Probabilmente questo
genere di eventi furono più frequenti di oggi nel Mediterraneo
neolitico.
Non vi dispiaccia se da ora in poi cambio argomento.
--------------------------------
Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/


Io avevo sentito che queste velocità elevate sono raggiunte quando lo 
tsunami è in mare aperto dove è alto una decina di centimetri (innocuo per 
le imbarcazioni). Avvicinandosi alle coste la presenza del basso fondale fa 
si l'ondata si innalzi per parecchi metri, però questo comporta anche una 
notevole perdita di velocità. Vorrei forse azzardare che ciò può essere 
ricondotto alla conservazione dell'energia dello tsunami, che perde in 
velocità ma guadagna in altezza (e.cinetica => e.potenziale?).
Inoltre non dovrebbe essere semplicemente un'onda dato che spesso la sua 
lunghezza può essere di decine o centinaia di metri. E' più un'onda di marea 
che perciò determina un repentino innalzamento del livello del mare, oltre 
che distruzione per l'impatto del fronte d'onda.
Tutto ciò dedotto dal buon senso ed ascoltando i vari esperti sentiti in tv 
che si sa, spesso a causa dei tempi corti concessi dai giornalisti non 
possono essere esaurienti e precisi.

popolazioni dell'India, non credi? 
Non trascurare il fatto che i paesi del terzo mondo, proprio perchè
terzo e ultimo, sono piuttosto arretrati e i tempi che a noi sembrano
sufficienti per un'allerta generale per loro non lo sono affatto.
Il maremoto ha fato addirittura morti in kenya, dove il tempo per
avvertire ci sarebbe stato qualunque fosse la velocità dell'onda.


Vi raccomando caldamente di leggere il libretto divulgativo "Onde e 
spiagge" di Willard Bascom scritto nel "lontano" 1964 e pubblicato dalla 
Zanichelli.  Qualche copia e' probabilmente reperibile nei banchetti di 
libri usati. Nonostante le giuste critiche rispetto alla divulgazione 
scientifica spesso citate in questo NG, e' un libretto scritto 
correttamente che vale la pena leggere.
C'e' un capitolo intero sugli tsunami e sulle possibilita' di prevenirne 
i danni in vite umane quando la causa che lo genera si trova a migliaia 
di chilometri di distanza come, per esempio, nel caso dello SriLanka, 
dell'India, delle Maldive, etc.
Ripeto: scritto 40 anni fa...
Comunque, la velocita' di questo tipo di onde (onde di gravita' 
d'interfaccia in approssimazione di acqua bassa) e' data dalla formula 
approssimata
c = \sqrt{g d}
cioe', radice quadrata dell'accelerazione di gravita' per la profondita' 
dell'oceano.  Circa 170 m/s (~600 km/h) per una profondita' media di 3000m.
Per favore non mettete in gioco la velocita' del suono e non confondete 
onde di natura completamente diversa... mi si arricciano le orecchie  :-)
Daniele Fua'
Uni. Milano-Bicocca

 ha scritto nel messaggio 
news:59Dzd.333335$b5.16...@news3.tin.it...

Tutto cio' che e' stato detto in questi giorni e' purtroppo vero e 
verificato da esperienze del passato.
La velocita' V di propagazione di un'onda marina e' data da un'espressione 
alquanto complessa che e' funzione della profondita' P e della lunghezza 
d'onda L, tuttavia nel caso di acque basse (P < L/20) la formula si 
approssima a V = (g P)^(1/2) ossia V dipende unicamente dalla profondita'.
La velocita' di un'onda Tsunami va calcolata con la precedente formula in 
quanto si presenta come un'onda in acque basse qualunque sia la profondita' 
del fondale (L>>>P), infatti mentre le lunghezze d'onda dalle onde generate 
dal vento raggiungono al massimo alcune centinaia di metri, quelle Tsunami 
hanno valori di diverse centinaia di Km.
Considerando ad esempio L=600 Km e P=3 Km e' certamente verificata la 
condizione P<L/20 e la velocita' diventa V=(9,81 x 3000)^(1/2)=171 m/s=618 
Km/h che giustifica le velocita' indicate di 700-800 Km/h.
Occorre aggiungere che in base alla teoria delle onde marine tutte le 
particelle d'acqua, che ne costituiscono il profilo, descrivono in realta' 
delle le orbite circolari di diametro che decresce esponenzialmente con la 
profondita': con P=L/2 il diametro e quindi l'altezza dell'onda e' appena 
4/100 di quello superficiale (nel caso di un'onda alta 1 metro ed avente 
L=100 m, ad una profondita' di 50 m il moto ondoso e' di appena 4 cm).
Nel caso di onde normali l'azione in profondità è quindi praticamente nulla 
mentre in quelle Tsunami, a causa delle grandi L, tutto lo strato verticale 
viene coinvolto dal moto ondoso.
Avvicinandosi alle coste si determinano vari fenomeni tra cui quello piu' 
evidente e' una deformazione del profilo dell'onda con un aumento della sua 
ripidita' causata dalla maggiore velocita' con cui si muove la cresta (parte 
piu' alta dell'onda) rispetto al cavo (parte piu' bassa). Il cavo si muove 
in profondita' minori per cui la cresta avanza piu' velocemente (V=f(P)) 
determinando una riduzione della lunghezza d'onda ed un aumento dell'altezza 
(da 50-100 cm si passa a 10-30 m). Tale fenomeno e' simile a quello dei 
cavalloni marini delle nostre spiagge.
Mauro 

 Mia interpretazione, naturalmente..
E meno male che hai la cura di specificarlo :).
Intanto le onde trasversali non si trasmettono nei liquidi, poi gli
tsunami non sono onde acustiche e infine, per quanto riguarda l'effetto
Venturi, mi chiedo come ti sia saltato in mente che possa avere qualche
relazione con il fenomeno. 
Saluti,
Aleph 
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news
 segnala gli abusi ad 
ab...@newsland.it

 relazione con il fenomeno.
beh, ho detto una cavolata (succede! se non si rilegge attentamente quello
che si scrive) :-))
Saluti corretti
Gigi Loreti

 Ripeto: scritto 40 anni fa...
Gia': e' proprio li' che ho appreso dell'esistenza di un monitoraggio
costante nel Pacifico.
 
------------------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
------------------------------

Un saluto a tutto il gruppo.
Allora, premetto che non sono un esperto di oceanografia, meteorologia ecc.,
pero' vorrei scrivere un elenco con i punti salienti di tutto cio' che ho
sentito e letto (anche in questo newsgroup) sugli tsunami.
CHIEDO AGLI ESPERTI DEL CAMPO APPORTARE LE OPPORTUNE CORREZIONI E/O
PRECISAZIONI:
1) quando sta per arrivare uno tsunami si osservano due effetti: il mare si
ritira e poi lo si vede come ribollire (cioe' si vedono delle bollicine
d0aria); allora, se vediamo, improvvisamente, che il mare si allontana dalla
spiaggia, dobbiamo darcela a gambe o cercare di salire in cima a qualcosa di
molto
alto
2) in mare aperto uno tsunami viaggia a circa 500-700 km/h pero' e' alto
qualche cm, quindi non e' rilevabile da imbarcazioni; in prossimita' delle
coste, pero' esso rallenta e diventa molto piu' alto perche' il volume di
acqua che si sposta, nell'unita' di tempo, deve rimanere costante; questo
volume/tempo aumenta all'aumentare della velocita' e all'aumentare
dell'altezza dell'onda, allora, diminuendo la velocita', l'onda deve,
necessariamente, diventare piu' alta. Nei casi peggiori, uno tsunami, in
prossimita' della costa puo' raggiungere anche 25-30 m di altezza. Il
rallentamento e' dovuto all'attrito con il fondo, il conseguente
innalzamento e' dovuto al fatto che la grande massa d'acqua, prima lanciata
a tutta velocita' e poi frenata, non puo' che accumularsi sulla cresta
dell'onda
3) un'onda marina qualsiasi inizia a frangersi quando la profondita'
dell'acqua e' uguale circa a un terzo della lunghezza d'onda; da cio' segue
che le onde prodotte dal vento, che hanno una lunghezza d'onda che puo'
giungere al massimo fino a 20-30 m (cosě ho sentito alla radio, pero'
qualcuno di voi ha scritto che si puo' arrivare a un massimo di qualche
centinaio di metri), iniziano a frangersi quando la
profondita' dell'acqua e' inferiore a 5-10 m (anche molto meno di solito,
perň, in base al massimo della lunghezza d'onda indicato da voi,
evidentemente ci sono anche casi in cui le onde s frangono quando la
profondita' e' maggiore), invece gli
tsunami, che hanno lunghezze d'onda di qualche chilometro, iniziano a
frangersi/aumentare di altezza gia' quando l'acqua ha profondita' molto
maggiori, quindi a distanze molto superiori dalla costa.
4) come scritto da voi, la velocita' di uno tsunami puo' sempre essere
ritenuta approssimativamente proporzionale alla radice quadrata della
profondita'
5) come scritto da voi, cio' che e' cosě distruttivo non e' tanto l'impatto
in sč, ma il fatto che, a causa della notevole lunghezza d'onda, uno tsunami
e' paragonabile ad un'ondata di marea: e' come se tutto il mare si
sollevasse di livello.

 ha scritto nel messaggio
news:59Dzd.333335$b5.16...@news3.tin.it...

Tipicamente gli tsunami pur essendo in pieno oceano si comportano come delle
onde in acque basse: per intendersi, uno tsunami in pieno oceano è come
un'onda in una pozzanghera.
Ovviamente questo si vede dalle formule: tutto dipende molto dalla
profondità relativa, cioè dal rapporto tra l'altezza del fondo e la lughezza
dell'onda: per esempio, se un'onda è lunga 20 km - valore non assurdo per
gli tsunami - pur con una profondità di 1 km siamo sempre nel campo delle
"onde in acque basse".
Se "c" è la celerità, ovvero la velocità di propagazione di un'onda, si può
dimostrare che le onde in acque basse si muovono con celerità:
c = sqrt (gh)
dove "g" = accelerazione di gravità;
         "h" = profondità del fondo.
Immagina sia h = 1 km,  viene c = 99 m/s ,  circa 350 km/h.
Cambiando un po' valori in gioco, non è poi impossibile arrivare a 500 km/h.
Ciao.
Ered Luin

 dell'onda
L'acqua che forma l'onda non viaggia "in avanti" alla sua velocita` di 
propagazione. Non c'e` acqua che sta viaggiando a velocita` elevata e 
quando arriva a terra, per la conservazione dell'energia o della 
quantita` di moto (o di quello che preferisci) si alza e inerpica 
perche' il volume rimane lo stesso.
Quella che si propaga e` un'onda, non l'acqua.
-- 
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)


D'accordissimo! Pero', in un'onda longitudinale, l'acqua si muove
parallelamente alla velocita' di propagazione, quindi una certa velocita'
orizzontale deve pure averla, no?

orizzontale deve pure averla, no?
Ma nei maremoti non c'e` mica nulla di eccezionalmente
strano rispetto ad una comunissima mareggiata sai.
Le onde sono normalissime onde *trasversali*, con
l'eccezionalita` rappresentata dai parametri, specie la
velocita` di propagazione sui 100 m/s e piu`, anzi si
sente dire che puo` arrivare a piu` di 200, dell'ordine
cioe` di un jet di linea.
Quando arrivano sotto costa, le acque perdono profondita`
ed allora, come per tutte le onde che si rispettino,
inizia il moto longitudinale dell'acqua, possono formarsi
cavalloni e possono frangere; la velocita` e` gia` scesa 
pero` a "soli" 50 km/h max circa, penso.
E sempre dipendendo dalle caratteristiche del luogo,
l'altezza puo` aumentare anche fino a una o due decine di
metri, mentre al largo dovrebbe essere intorno al metro
come max.
-- 
Ciao,		|   Attenzione! campo "Reply-To:"  alterato	|
Remigio Zedda	|   posta: ti.ilacsit@zoigimer  <-- dx/sn  ;^)	|
	-- GNU/Linux 2.4.25 su Slackware 9.1

 parallelamente alla velocita' di propagazione
nell'acqua onde longitudinali non si propagano.
Ugo

 nell'acqua onde longitudinali non si propagano.
Vuoi dire che non si propaga il suono ? Non mi risulta.
Giorgio

ciao,
sapreste indicarmi (tramite leggi o formule fisiche ) perchè con 
l'approssimarsi dello tsunami (quindi un onda meccanica) alla riva la velocità 
diminuisce e l'altezza aumenta.
Capisco che l'energia del sistema si deve conservare, ma quali leggi legano 
l'altezza con la velocità e l'energia dell'onda??
Grazie
Spata
Inviato da 
www.mynewsgate.net

 ha scritto nel messaggio 
news:crgk3j$4jl$1...@newsfeed.cineca.it...


 sotto l'acqua sento molto meno i suoni intorno a me.
Perche' le tue orecchie non sono adatte. Le balene, per esempio, la 
pensano diversamente.
-- 
Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia


Sentirli "meno" non vuol dire che il suono non si propaghi ma solo che 
le sensazioni dell' orecchio umano sono diverse. Sonar ed ecoscandagli 
non potrebbero funzionare senza la propagazione del suono.
Il punto e' che i liquidi sono meno compressibili dei gas ma rrestano 
compressibili. Questo basta per garantire la possibilita' di onde 
longitudinali di densita' (o di pressione).
Giorgio

 [....]
Forse, in base all'obiezione postami da Franco, e' piu' corretto parlare di
"volume d'acqua interessato dalla propagazione dell'onda" piuttosto che di
"volume d'acqua che si sposta".

 come max.
Vorrei qui contribuire con qualche informazione e un calcoletto.
Prima domanda: perche' le onde degli tsunami sono cosi' lunghe?
La risposta sta nel fatto che l'acqua non e' un fluido perfetto.
In partenza l'onda avra' componenti di un largo spettro di frequenze,
ma la viscosita' dell'acqua smorza le onde in proporzione alla quarta
potenza della frequenza, per cui a grande distanza dalla sorgente solo
le componenti di frequenza piu' bassa sopravvivono.
Mutatis mutandis, e' la stessa ragione per cui di un fulmine lontano si
sente un tuono, mentre quando cade vicino si sente uno "scrocchio".
Seconda domanda: perche' l'ampiezza dell'omda aumenta quando si
avvicina alla riva?
Trascuro la fase finale, in cui l'ampiezza e' dell'ordine della
lunghezza d'onda, il processo non e' piu' lineare, si formano i
frangenti, ecc.
Mi occupo invece della fase intermedia, dove il fondo del mare si
alza, ma l'ampiezza dell'onda e' ancora piccola rispoeto alla
lunghezza.
Teniamo presenti due fatti:
1) la velocita' di propagazione e' sqrt(gh) (h profondita' dell'acqua)
2) l'onda trasporta energia che si conserva (trascurando la
dissipazione per attrito).
Se consideraiamo un piano verticale perp. alla direzione di
propagazione delle onde, l'energia che attraversa questo piano per
unita' di tempo e' data, a meno di fattori costanti, da A^2*h*v dove A
e' l'ampiezza dell'onda, v la sua velocita' di propagazione.
Inserendo la formuletta della velocita', e usando la conservazione
dell'energia, si vede che deve restare costante A^2*h^(3/2), che e'
come dire che A va come h^(-3/4), quindi aumenta al diminuire di h.
Al tempo stesso la lunghezza d'onda diminuisce, come la velocita',
ossia come h^(1/2).
Giusto per provare con dei numeri: se A = 1m per h = 1000m, quando h
diventa 10m si trova A = 30m, e gia' siamo fuori delle ipotesi: non
c'e' abbastanza acqua per mantenere un'onda cosi' profonda!
Al tempo stesso la l. d'onda puo' passare poniamo da 100 km a 10 km;
la velocita' da 100 m/s a 10 m/s. Il periodo resta 1000 s.


e longitudinale, di uguale ampiezza e sfasate di un quarto di periodo.
Si`, volevo andar contro l'immagine delle onde
longitudinali e ho scritto una cosa altrettanto
sbagliata.
Non ho minimamente riflettuto, perche' questo delle
traiettorie circolari tra l'altro lo sapevo anche
bene: al largo perfettamente circolari, divetano
sempre piu` ellittiche man mano che il fondo sale.
TNX anche per il seguito, sul quale invece non avevo
alcuna info, e non dev'essere neppure tanto facile
trovarne.
