Цунами – это особый класс поверхностных гравитационных волн, распространяющихся в океане на большие расстояния от места своего возникновения. Дословный перевод слова «цунами» с японского означает «большая волна в гавани». Опасность, таким образом, грозит не судам в открытом океане, а прибрежным районам суши, в первую очередь портовым сооружениям, прибрежным населенным пунктам и промышленным объектам, а также судам у причала. В глубоком океане высота волн цунами не превышает десятка сантиметров, на шельфе волны замедляются, укорачиваются, а в прибойной зоне их высота может достигать десятков метров. Прогнозировать с достаточной точностью высоту цунами у берега современная наука пока еще не в состоянии.

Среди причин образования цунами в океане выделяют: подводные землетрясения (свыше 82 % всех случаев), извержения вулканов, подводные и надводные оползни и обвалы, резкие флуктуации атмосферного давления и касательными напряжениями поля ветра, падение метеорита или астероида в океан, и, наконец, техническую деятельность человека (вызывающие т.н. техногенные землетрясения и соответственно техногенное цунами, главным образом, из-за разведки и добычи нефти на шельфе и подводных атомных взрывов).

Традиционное методы предупреждения цунами основаны на сейсмической информации, получаемой сразу после землетрясения, и на расчетах времени прихода волны и ее высоты. Однако эффективность этих методов снижается из-за отсутствия данных о параметрах цунами в открытом океане, что повышает уровень ложных тревог. Информация о цунами в может быть извлечена из данных альтиметрии (Рис. 1). Космические системы дистанционного зондирования Земли в радиодиапазоне позволяют обеспечить глобальный мониторинг поверхности океана вне зависимости от состояния атмосферы и времени суток. Одним из таких информативных средств является радиовысотомер или радиоальтиметр. Спутниковая альтиметрическая система позволяет проводить точные измерения уровня океана. Для этого используются два датчика: радиоальтиметр, измеряющий расстояние между КА и поверхностью океана (или поверхностью геоида) с точностью порядка 10 см путем зондирования в надир, и устройство, позволяющее точно измерять высоту орбиты КА или расстояние между поверхностью отсчетного эллипсоида и космическим аппаратом. Разница между этими расстояниями даст высоту, которую принято называть уровнем океана (моря).

Современные радиоальтиметры, обеспечивая измерения уровня океана, дают информацию для решения широкого круга задач, связанных с уточнением формы геоида, картографированием гравитационных аномалий поля уровня океана, измерением геострофических течений, высоты приливов, штормовых нагонов, высоты морских волн. Что же касается высоты волны в глубоком океане, то именно со спутника Topex/Poseidon впервые были измерены параметры сейсмических волн, однако в случае с цунами перечисленные выше процессы создают т.н. «океанский шум», который должен быть устранен, а полезный сигнал отфильтрован. Оптические камеры высокого разрешения применяются с середины 70-х годов прошлого века с самолетов и космических аппаратов для оценки ущерба нанесенного цунами.

Рис. 1. Цунами в Индийском океане, обнаруженное через 2 часа после землетрясения с помощью альтиметра на спутнике Jason-1 (индонезийское землетрясение и цунами 26 декабря 2004 г.) Вдоль трассы спутника красным и синим цветами показаны положительные и отрицательные аномалии уровня океана, измеренные альтиметром. На карте нанесены изохронны - время добегания волн цунами в часах; серым цветом выделен район образования цунами.

Рис. 2. После цунами – участок побережья провинции Банда-Ачех, о. Суматра, Индонезия

(снимок спутника Quickbird 28 декабря 2004 г.).