Tsunami

Tsunami on hyökyaalto, joka saattaa syntyä esimerkiksi syvän meren alueella sattuvasta maanjäristyksestä, rajusta tulivuoren purkauksesta, maanvyörymästä tai asteroidin pudotessa mereen. Avoimella merellä tsunami kulkee 500–900 kilometrin tuntivauhdilla. Aallon korkeus sen edetessä avomerellä on yleensä alle metrin. Aallon kohdatessa matalan rannikon se voi kuitenkin kohota lähes 50 metriä korkeaksi vesiseinämäksi, kun suuri vesimassa työntyy maalle. 

Iso asteroidi tai massiivinen maanvyörymä voi lähettää matkaan satojen metrien korkuisen aallon, megatsunamin. Tsunamista käytetään myös muita nimityksiä maantieteellisestä paikastaan riippuen. Sana tsunami tulee japanin kielestä (津波 tsunami, hyökyaalto), sanoista tsu ’satama’ ja nami ’aalto’ – siis sananmukaisesti ”satama-aalto”.

Synty ja eteneminen

Synty 
Tsunami muodostuu, kun vedessä oleva meripatsas menee epätasapainoon. Yleisimmin tsunameja syntyy mannerlaattojen alityöntövyöhykkeillä. Näillä alueilla merellinen laatta painuu joko toisen merellisen laatan tai mantereisen laatan alle. Laattojen reunalla tapahtuva maanjäristys saattaa nostaa äkillisesti toisen laatan reunaa, jolloin se nostaa samalla yläpuolella olevaa vesimassaa. Tästä seurannut epävakaa tila pyrkii tasoittumaan ja aiheuttaa aallon liikkeelle lähdön. Maanjäristyksen magnitudista ei suoraan pysty päättelemään syntyvän tsunamin suuruutta, sillä siihen vaikuttavat myös muut tekijät. Jo kreikkalainen historioitsija Thukydides (n. 460–395 eaa.) yhdisti tsunamit maanjäristyksiin. 

Tsunami voi syntyä myös vedenalaisen maanvyörymästä ja tulivuoren purkautumisesta. Maanvyörymäkin aiheuttaa vesimassaan epävakaan tilan, joka pyrkii tasoittumaan. Maanjäristys voi vaikuttaa tsunamin syntymiseen myös epäsuorasti, sillä järistys voi aiheuttaa maanvyörymän. Tulivuori voi vaikuttaa tsunamin syntymiseen kolmella tavalla. Purkauksessa syntyneen materiaalin syöksyminen veteen, tulivuoren romahtaminen tai tarpeeksi suuri vedenalainen purkaus voivat kaikki synnyttää tsunamin.

Eteneminen ja rantautuminen 
Tsunami-aallot eroavat selvästi tavallisista tuulen synnyttämistä aalloista. Niiden aallonpituus on huomattavasti suurempi kuin tuuliaaltojen, kymmeniä tai jopa satoja kilometrejä. Vastaavasti tsunami-aaltojen välinen aika on pidempi, 5–9 minuuttia, kun taas tuuliaaltojen jakso on vain sekuntien luokkaa. Aaltoliikkeessä mukana olevan vesimassan määrä riippuu aallonpituudesta. Tuulellakin muodostunut aallokko voi liikuttaa pintavettä jopa yli sadan metrin syvyydessä, mutta pitkät tsunami-aallot ulottuvat valtamerien pohjaan asti. Tsunamin aaltomaisuus aiheuttaa sen, että se leviää joka suuntaan ja voi näin tuhota valtavan laajoja alueita rannikkoa.

Meren syvyys määrää tsunamin etenemisnopeuden. Mitä syvemmällä merenpohja on, sitä nopeammin aalto etenee. Sen nopeus voidaan likimääräisesti laskea kaavalla 
,
missä g on painovoiman kiihtyvyys, noin 9,81 m/s2, ja h meren syvyys.  Esimerkiksi tsunamin nopeus kahden kilometrin syvyisessä vedessä on noin 140 m/s eli 500 km/h. Aallon eri kohtien nopeuseroista johtuu aallon korkeuden kasvu sen tullessa rantaan. Matalampaan veteen saapuva etuosa hidastuu, jolloin nopeammin liikkuva takaosa saavuttaa sen ja yhteen pakkautuvat vesimassat nousevat alkuperäistä monin verroin korkeammaksi aalloksi. Samalla aallonpituus lyhenee. Eri osien väliset nopeuserot myös kääntävät aallon rantaviivaan nähden kohtisuoraksi, vaikka se lähestyisikin vinottain.

Avomereltä tuleva puolimetrinen aalto kasvaa rannassa kymmenmetriseksi hyökyaalloksi. Tarkka korkeus riippuu merenpohjan profiilista. Loivalla rannalla tsunami jää matalammaksi kuin jyrkällä rannalla. Hyökyaalto on joka tapauksessa varsin loiva, sillä sen aallonpituus on lyhenemisestään huolimatta edelleen vähintään useita kilometrejä. Maalle syöksyvä vesi muistuttaakin lähinnä äkillisesti nousevaa tulvavettä eikä päälle kaatuvaa vesiseinämää. Toisinaan aallonharjalle muodostuva pystysuora seinämä on vain murto-osa koko aallon korkeudesta. Aallonharjan edellä kulkeva aallonpohja saa toisinaan aikaan tulva-aaltoa edeltävän tyypillisen ilmiön: rantavesi vetäytyy merelle paljastaen merenpohjaa jopa satojen metrien matkalta. Tämä riippuu kuitenkin siitä, mikä osa aallosta saapuu rannalle ensimmäisenä, ja tsunami voi alkaa myös vedenpinnan nousuna.

Varoitusjärjestelmä 

Tyynellemerelle perustettiin tsunamivaroituskeskus jo vuonna 1949. Havaijille perustettu Tyynenmeren tsunamivaroituskeskus sai alkunsa muutamaa vuotta aiemmin, kun Aleuttien maanjäristys oli aiheuttanut tsunamin, joka oli tappanut 159 ihmistä Havaijilla. Varoituskeskus antaa varoituksia lähes kaikille Tyynenmeren alueille, mutta Alaskalla ja Yhdysvaltain länsirannikolla on oma vuonna 1967 perustettu varoituskeskuksensa. Unescon koordinoimana myös Intian valtamerelle saatiin varoitusjärjestelmä vuonna 2006, pari vuotta tapaninpäivän maanjäristyksen aiheuttaman tsunamin jälkeen.

Varoitusjärjestelmät pystyvät melko tarkasti ennustamaan tsunamin saapumisajan, mutta niiden koon arvioiminen on huomattavasti vaikeampaa. Järjestelmään kuuluu kattava seismisten asemien ja merenpinnan tasonvaihtelua mittaava verkko. Lisäksi alueella merenpohjan painetta mittaavia laitteita. Ne mittaavat yläpuolella olevan vesimassan pitkäaikaisia paineen nousuja.

Mallintamisen avulla pyritään määrittelemään tsunamin etenemissuunta, nopeus ja energia. Rantojen maastomallien avulla pyritään ennustamaan puolestaan se, että kuinka pitkälle aallot iskevät sisämaahan.

Katso myös 
 Myrskyvuoksi
 Intian valtameren maanjäristys 2004
 Tōhokun maanjäristys ja tsunami

Lähteet

Viitteet

Aiheesta muualla 

 Seismologian laitoksen tsunamisivut 

Luonnonmullistukset
Meritiede
Aallot (vesi)
Japaninkieliset sanat ja sanonnat
Seulonnan keskeiset artikkelit