In 479 BC, when Persian soldiers besieged the Greek city of Potidaea, the tide retreated much farther than usual, leaving a convenient invasion route. But this wasn't a stroke of luck. Before they had crossed halfway, the water returned in a wave higher than anyone had ever seen, drowning the attackers. The Potiidaeans believed they had been saved by the wrath of Poseidon. But what really saved them was likely the same phenomenon that has destroyed countless others: a tsunami. Although tsunamis are commonly known as tidal waves, they're actually unrelated to the tidal activity caused by the gravitational forces of the Sun and Moon. In many ways, tsunamis are just larger versions of regular waves. They have a trough and a crest, and consist not of moving water, but the movement of energy through water. The difference is in where this energy comes from. For normal ocean waves, it comes from wind. Because this only affects the surface, the waves are limited in size and speed. But tsunamis are caused by energy originating underwater, from a volcanic eruption, a submarine landslide, or most commonly, an earthquake on the ocean floor caused when the tectonic plates of the Earth's surface slip, releasing a massive amount of energy into the water. This energy travels up to the surface, displacing water and raising it above the normal sea level, but gravity pulls it back down, which makes the energy ripple outwards horizontally. Thus, the tsunami is born, moving at over 500 miles per hour. When it's far from shore, a tsunami can be barely detectable since it moves through the entire depth of the water. But when it reaches shallow water, something called wave shoaling occurs. Because there is less water to move through, this still massive amount of energy is compressed. The wave's speed slows down, while its height rises to as much as 100 feet. The word tsunami, Japanese for "harbor wave," comes from the fact that it only seems to appear near the coast. If the trough of a tsunami reaches shore first, the water will withdraw farther than normal before the wave hits, which can be misleadingly dangerous. A tsunami will not only drown people near the coast, but level buildings and trees for a mile inland or more, especially in low-lying areas. As if that weren't enough, the water then retreats, dragging with it the newly created debris, and anything, or anyone, unfortunate enough to be caught in its path. The 2004 Indian Ocean tsunami was one of the deadliest natural disasters in history, killing over 200,000 people throughout South Asia. So how can we protect ourselves against this destructive force of nature? People in some areas have attempted to stop tsunamis with sea walls, flood gates, and channels to divert the water. But these are not always effective. In 2011, a tsunami surpassed the flood wall protecting Japan's Fukushima Power Plant, causing a nuclear disaster in addition to claiming over 18,000 lives. Many scientists and policy makers are instead focusing on early detection, monitoring underwater pressure and seismic activity, and establishing global communication networks for quickly distributing alerts. When nature is too powerful to stop, the safest course is to get out of its way.
در سال ۴۷۹ پیش از میلاد، زمانی که سربازان ایرانی شهر یونانی پوتیدایا را محاصره کردند، جزر و مد خیلی بیش از معمول عقب نشست، و راه حمله مناسبی را فرآهم آورد. اما این روی آوردن اقبال نبود. پیش از آنکه انها نیمی از راه را طی کنند، آب با موجی بلندتر از آنچه تا آن زمان کسی دیده بود بازگشت، و مهاجمان را غرق کرد. پوتیدایاییها باور داشتند که خشم پوسایدون آنها را نجات داده بود. اما چیزی که واقعا باعث نجات آنها شد پدیدهای بود که عده خیلی بیشتری را نابود کرده است: یک سونامی. هرچند سونامیها معمولا به عنوان امواج جزر و مدی شناخته میشوند، آنها در واقع به خاطر چیزی غیر از جزر و مد ناشی از نیروی گرانش ماه و خورشید هستند. از بسیاری جهات، سونامیها تنها نمونه بزرگتری از امواج معمولی هستند. آنها هم یک قله و یک فرورفتگی دارند، و بدون جابجایی آب، از جابجایی انرژی از طریق آب به وجود میآیند. تفاوت در منشا انرژی است. در امواج اقیانوسی معمولی این انرژی به دلیل باد است. و به این دلیل که تنها سطح با آن درگیر است، اندازه و سرعت امواج محدود هستند. اما سونامیها از انرژی که منشا آن زیر آب است نشات میگیرند، از یک فوران آتشفشانی، یا جابجایی صفحات زیر دریا، یا آنچه بیشتر شایع است، زلزلهای در کف اقیانوس که به دلیل لغزش صفحههای تکتونیکی زمین و آزاد شدن میزان عظیمی انرژی در آب به وجود میآیند. این انرژی تا سطح را طی میکند، و آب را تا ارتفاعی بالاتر از سطح دریا جابجا میکند، اما گرانش آن را به پایین میکشد، که باعث به وجود آمدن موجی افقی رو به بیرون میشود. بنابراین، سونامی متولد میشود، و با سرعتی بیش از ۸۰۰ کیلومتر بر ساعت حرکت میکند. وقتی که فاصله از ساحل زیاد است، سونامی حتی به سختی قابل تشخیص است چون در طول همه عمق آب حرکت میکند. اما وقتی که به آبهای کم عمق میرسد، چیزی به نام کم عمق شدن موج اتفاق میافتد. چون آب کمتری برای گذشتن از آن وجود دارد، این میزان هنوز عطیم انرژی فشرده میشود. سرعت موج کاهش مییابد، در حالی که ارتفاع آن بیش از ۳۰ متر بالا میرود. نام ژاپنی سونامی به معنی «موج بندرگاه،» به این حقیقت اشاره دارد که این موج تنها در نزدیکی ساحل ظاهر میشود. اگر ابتدا فرورفتگی یک موج سونامی به ساحل برسد، پیش از آن که موج از راه برسد آب بیش از معمول عقب نشینی میکند، که میتواند گمراه کننده و خطرناک باشد. سونامی تنها افراد نزدیک ساحل را غرق نمیکند، بلکه تا یک و نیم کیلومتر یا بیشتر از ساحل ساختمانها و درختها را از بین میبرد، مخصوصا در مناطق پست. و اگر این هم کافی نبود، پس از آنکه آب پس مینشیند، تمام آوار تازه به وجود آمده و هرچیز و هرکس، که به اندازه کافی بداقبال باشد که در مسیر آن گرفتار شده باشد را با خود میکشد. سونامی اقیانوس هند در سال ۲۰۰۴ یکی از مرگبارترین فجایع طبیعی در طول تاریخ بود، و بیش از ۲۰۰٫۰۰۰ نفر را در جنوب آسیا از بین برد. خوب ما چگونه میتوانیم از خود در برابر این نیروی مخرب طبیعی محافظت کنیم؟ مردم در بعضی نقاط برای متوقف کردن سونامی اقدام به ساخت دیوارهای دریایی، سیل بند، و کانالهایی برای انتقال آب کردهاند. اما اینها همیشه موثر نیستند. در سال ۲۰۱۱ سونامی دیوار موج بند محافظ نیروگاه فوکوشیمای ژاپن را تخریب کرد، و موجب یک فاجعه هستهای علاوه بر از بین رفتن ۱۸٫۰۰۰ نفر شد. بسیاری از دانشمندان و سیاست گذاران در حال تمرکز بر تشخیص زود هنگام، و ثبت تغییرات فشار زیر آب و فعالیتهای زمین لرزهای، و به وجود آوردن شبکه ارتباطی بین المللی برای پخش کردن اخطار به موقع هستند. وقتی که طبیعت بیش از آنکه بتوان آن را متوقف کرد قدرت داشته باشد، بهترین کار از سر راه آن کنار رفتن است.