AZIMUTHAL DISTRIBUTION OF DOMINANT PERIODS OF TSUNAMI WAVES FORMED BY COSEISMIC BOTTOM DISPLACEMENTS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The stationary phase method is used to obtain a formula that allows one to calculate the frequency spectrum of tsunami waves for an ocean of constant depth based on the shape of the initial elevation of the water surface at the source. For a model source of Gaussian shape (elliptical in plan), the dependence of the dominant period of tsunami waves on the azimuth angle is analytically investigated. A method is proposed for mapping a real tsunami source located in an ocean of variable depth on the spherical surface of the Earth onto an equivalent source in a basin of fixed depth with a flat bottom. An example of calculating the period directivity diagram for the source of the Simushir tsunami of 13.01.2007 is given.

About the authors

T. A Strogov

Lomonosov Moscow State University

Moscow, Russia

A. I Zarubina

Lomonosov Moscow State University

Moscow, Russia

M. A Nosov

Lomonosov Moscow State University; Institute of Marine Geology and Geophysics, Far East Branch, Russian Academy of Sciences

Email: m.a.nosov@mail.ru
Moscow, Russia; Yuzhno-Sakhalinsk, Russia

References

  1. Hatori T. Directivity of tsunamis // Bulletin of the Earthquake Research Institute. 1963. V. 41. P. 61–81.
  2. Kajiura K. The leading wave of a tsunami // Bulletin of the Earthquake Research Institute. 1963. V. 41. № 3. P. 535–571.
  3. Kajiura K. Tsunami source, energy and directivity of wave radiation // Bulletin of the Earthquake Research Institute. 1970. V. 48. № 5. P. 835–869.
  4. Пелиновский Е. Н. Гидродинамика волн цунами // ИПФ РАН. Н. Новгород, 1996. 276 c.
  5. Носов М. А., Шелковников Н. К. К вопросу о направленности излучения диспергирующих волн цунами асимметричными очагами // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика, Астрономия. 1996. № 3. C. 86–91.
  6. Levin B.W., Nosov M.A. Physics of Tsunamis, 2nd Edition. Springer International Publishing AG Switzerland, 2016. 388 p.
  7. Sementsov K.A., Baba T., Kolesov S.V., Tanioka Y., Nosov M.A. The effect of earthquake fault rupture kinematics on tsunami generation: a numerical study of real events // Geophysical Journal International. V. 240. Iss. 2. February 2025. P. 920–941.
  8. Zhao G., Niu X. Relation between the period of leading tsunami wave and source parameters // Ocean Engineering. 2022. V. 249. 110891.
  9. Mirchina N.R., Pelinovsky E.N. Nonlinear and dispersive effects for tsunami waves in the open ocean // Int. J. Tsunami Soc. 1982. V. 2. № 4. P. 1073–1081.
  10. Носов М. А., Зарубина А. И. Критерий применимости теории длинных волн для описания диспергирующих волн цунами // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2023. Т. 59. № 4. C. 485–496.
  11. Федорюк М.В. Асимптотика: Интегралы и ряды. М.: Наука, 1987. 544 c.
  12. Nosov M.A., Kolesov S.V. Optimal initial conditions for simulation of seismotectonic tsunamis // Pure Appl. Geophys. 2011. V. 168. № 6–7. P. 1223–1237.
  13. Satake K. Effects of bathymetry on tsunami propagation: Application of ray tracing to tsunamis // Pure Appl. Geophys. 1988. V. 126. P. 27–36.
  14. Choi B.H., Kim K.O., Min B.I., Pelinovsky E. Transoceanic Propagation of 2011 East Japan Earthquake Tsunami // Ocean & Polar Res. 2014. V. 36. № 3. P. 225–234.
  15. Лайтхилл Д. Волны в жидкостях. М.: Мир, 1981. 598 c.
  16. Носов М. А., Зарубина А. И., Колесов С. В. Оценка области применимости приближения мелкой воды для воспроизведения диспергирующих волн цунами // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2025. Т. 61. № 4. C. 30–44.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).