A fast preliminary estimation model for transoceanic tsunami propagation

Resumen

Se propone un método unidimensional simplificado para estimar la altura del frente de onda de tsunamis transoceánicos mediante una función de direccionalidad de flujo de energía aplicada a un modelo unidimensional en diferencias finitas basado en las ecuaciones de aguas someras. La simulación numérica del tsunami de Shikotan del 4 de octubre de 1994 y el análisis de las observaciones, obtenidas en mar abierto a ~6300 km de su origen, así como el análisis de las ecuaciones lineales de aguas someras y de las ecuaciones lineales de Boussinesq, muestran que la dispersión por frecuencia prescrita por las ecuaciones de Boussinesq es un mecanismo necesario y suficiente para simular la propagación de tsunamis transoceánicos grandes y medianos. La solución analítica de las ecuaciones no dispersivas de aguas someras sobrestima significantemente la altura del frente de onda del tsunami en comparación con la solución analítica obtenida de las ecuaciones dispersivas de Boussinesq. Los resultados confirman que el método explícito de diferencias finitas centrales aplicado a las ecuaciones de aguas someras es apropiado para simular la propagación transoceánica de tsunamis. Esto se debe a que la dispersión intrínseca del método numérico es similar a la dispersión por frecuencia prescrita por Boussinesq (Imamura et al.,1990; Liu et al., 1995).