År 2024 drabbade en jordbävning med magnituden 7,5 Noto-halvön i Japan på nyårsdagen och orsakade kraftiga skakningar, jordskred, brand, vätskebildning, landhöjning och förödande tsunamier. Ishikawa Prefecture, det hårdast drabbade området, såg minst 241 dödsoffer och cirka 75 187 hus skadades. Även om Noto-halvön har upplevt frekventa jordbävningar och tsunamier tidigare, var tsunamin 2024 annorlunda.
I prefekturerna Ishikawa, Toyama och Niigata bekräftades 1,3–5,8 meter höga tsunamier. Tsunamin som drabbade Iidabukten, som ligger nära jordbävningens epicentrum, var betydligt högre och starkare än de som träffade andra kuster. Tsunamier över tre meter höga koncentrerades främst till Iida Bay, där området kring Ukais fiskehamn var mest översvämmat av tsunamin.
Flygfoton och fältundersökningar visade att detta område var översvämmat upp till cirka 500 meter in i landet från kusten. Dessutom kollapsade vissa delar av vågbrytaren vid Iidas hamn, vilket tyder på att denna tsunami-händelse koncentrerades och förstärktes genom unika mekanismer.
För att avslöja dessa mekanismer undersökte ett team av forskare från Tokyo Institute of Technology, Japan, ledd av professor Hiroshi Takagi från School of Environment and Society källan till förstärkningen av 2024 års Noto Peninsula tsunamis.
"För att skydda mot ovanliga tsunamier som de som inträffade i jordbävningen på Notohalvön 2024 krävs avancerade motåtgärder. Att förstå de speciella mekanismer som leder till koncentrationen av dessa tsunamier är därför av yttersta vikt", säger Takagi. Deras studie publicerades i tidskriften Ocean Engineering .
Teamet genomförde en detaljerad undersökning av beteendet och egenskaperna hos tsunamin i Iida Bay med hjälp av en fältundersökning, numerisk analys och videoinspelningar från en övervakningskamera. Deras analys avslöjade två huvudorsaker till förstärkningen av tsunamin.
Först konvergerade tsunaminenergierna utanför kusten av Iida Bay på grund av en linseffekt. I Iida Spur, ett område med vatten som är grundare än 300 meter som sprider sig som en tunga utanför Iidabuktens kust, träffade långsamma tsunamier samtidigt som de behåller sin energi utan betydande förluster.
Dessutom inträffade vågbrytning på grund av den branta sluttningen vid gränsen mellan Iida Spur och Toyama Trough, vilket koncentrerade energin och skapade linseffekten. Dessa effekter bidrog till de särskilt höga tsunamin i Iidabukten.
För det andra, efter att ha nått bukten, orsakade den första tsunamin diffraktion vid de två udden och flera reflektioner, vilket utlöste flera sekundära tsunamier med kort period som överlappade i Iidas hamn och Ukais fiskehamn, vilket orsakade betydande skada. Videoinspelningar med utsikt över Iidas hamn avslöjade att den första vågen anlände cirka 20 minuter efter jordbävningen, följt av en andra våg 10 minuter senare.
Våganalys visade att den primära tsunamivågen hade en period på 5–10 minuter, medan de sekundära vågorna hade perioder på mindre än två minuter. Vidare visade videoinspelningarna att en borrningsliknande tsunami som fortplantade sig längs kusten korsade en tsunami som direkt nådde Iidas hamn, som träffade vågbrytaren, vilket resulterade i ett 10 meter högt stänk.
"Vår studie visar att skadorna på grund av tsunamis i Iida-bukten i hög grad påverkades av lokala förhållanden, inklusive havsbottentopologi, kustlinjeform, platsen för kustanläggningar och jordbävningens grundläggande seismiska faktorer.
"Dessa fynd tyder på att flera tsunamier kan överlappa varandra energiskt inom en vik, vilket kräver mer exakt tsunamiförutsägelseteknik och specifika motåtgärder för att mildra sådana lokaliserade skador mot liknande framtida händelser", säger Takagi.
Mer information: Hiroshi Takagi et al, Lokalt förstärkt tsunami i Iida Bay på grund av jordbävningen på Noto Peninsula 2024, Ocean Engineering (2024). DOI:10.1016/j.oceaneng.2024.118180
Tillhandahålls av Tokyo Institute of Technology
