ارزیابی خطر سونامی در خلیج فارس؛ از فرضیه عمق کم تا گسل کازرون و مکران

چرا مطالعات سونامی در خلیج فارس اندک است؟

مطالعات انجام‌شده در زمینه سونامی در خلیج فارس نسبتاً محدود است. این کمبود عمدتاً به نبود رخدادهای تاریخی سونامی در این پهنه آبی بازمی‌گردد. علاوه بر این، دو عامل دیگر نیز در کاهش توجه به این موضوع نقش داشته‌اند:

• تصور رایج: فقدان منبع جدی سونامی در داخل خلیج فارس.
• فرضیه عمق کم: اعتقاد بر این که عمق کم خلیج فارس مانع از شکل‌گیری امواج سونامی با شدت و ارتفاع قابل‌توجه می‌شود.

پدیده «شولینگ» و تأثیر عمق آب بر سونامی

دکتر راستگفتار توضیح داد که امواج سونامی در آب‌های عمیق ارتفاع کمی دارند، اما با نزدیک شدن به ساحل و کاهش عمق آب، ارتفاع آنها افزایش می‌یابد. این پدیده که «شولینگ» (Shoaling) نام دارد، به دلیل کاهش سرعت انتشار امواج در آب‌های کم‌عمق و رسیدن امواج پشتی به امواج جلویی رخ می‌دهد. در حالی که این پدیده در ناحیه مکران به وضوح قابل مشاهده است، در خلیج فارس به دلیل یکنواختی نسبی عمق و نبود تغییرات شدید عمقی، شولینگ به شکل گسترده و شدید رخ نمی‌دهد که همین مسئله مبنای فرضیه عدم خطر سونامی در منطقه بوده است.

لرزه‌خیزی خلیج فارس و اهمیت استراتژیک آن

سواحل شمالی خلیج فارس به دلیل نزدیکی به مرز صفحه عربی و اوراسیا و مجاورت با سامانه گسلی زاگرس، از فعالیت لرزه‌ای نسبتاً بالایی برخوردار است. با توجه به اهمیت استراتژیک خلیج فارس از جنبه‌های اقتصادی، انرژی، حمل‌ونقل دریایی و ژئوپلیتیکی، نادیده گرفتن کامل خطر سونامی در این منطقه می‌تواند پیامدهای گسترده‌ای داشته باشد.

«ریسک برابر است با حاصل‌ضرب احتمال وقوع در میزان پیامدها. بنابراین، هرچند احتمال وقوع سونامی در خلیج فارس نسبت به برخی مناطق دیگر کمتر است، اما پیامدهای بالقوه آن می‌تواند بسیار گسترده باشد و همین امر موجب می‌شود که ریسک این پدیده چندان ناچیز تلقی نشود.»

منابع داخلی و دوردست سونامی

در این پژوهش، هم منابع داخلی و هم منابع دوردست سونامی مورد بررسی قرار گرفته‌اند:

منابع داخلی: گسل کازرون (گسل قطر-کازرون)

• کمربند چین‌خورده زاگرس مجموعه‌ای از گسل‌ها را در مجاورت سواحل شمالی خلیج فارس شکل داده است.
• سامانه گسلی کازرون، که شواهد ژئوفیزیکی و زمین‌شناسی نشان می‌دهد تا نزدیکی کشور قطر امتداد یافته و به همین دلیل به آن «گسل قطر» یا «گسل قطر–کازرون» نیز می‌گویند، اهمیت ویژه‌ای دارد.
• مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۳ بر پایه داده‌های ژئوفیزیکی، گسترش این گسل را به آب‌های خلیج فارس تأیید کرده و لرزه‌خیزی بالای آن را نشان می‌دهد.
• گسل کازرون به عنوان یکی از منابع احتمالی ایجاد سونامی در داخل خلیج فارس در نظر گرفته می‌شود.

منابع دوردست: ناحیه فرورانش مکران

• ناحیه فرورانش مکران در دریای عمان و در نزدیکی سواحل کشور، به طول حدود هزار کیلومتر، منبع اصلی سونامی‌های دوردست برای خلیج فارس است.
• در این منطقه چندین سونامی تاریخی ثبت شده و وقوع زمین‌لرزه‌هایی با بزرگای بسیار بالا در آن محتمل است.
• برای سناریوی بحرانی، وقوع زلزله‌ای با بزرگای ۹ در منطقه مکران به عنوان منبع سونامی دوردست در نظر گرفته شد.

سناریوها و مدل‌سازی سونامی

برای بررسی سونامی، سناریوهای مختلفی با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌ها تعریف شد:

• سونامی داخلی (ناشی از گسل کازرون): سناریوهایی با بزرگاهای مختلف زلزله و طول گسل فعال تا ۲۰۰ کیلومتر در داخل خلیج فارس. پارامتر «زاویه ریک» (نوع و جهت حرکت گسل) با مقادیر صفر، ۴۵ و ۹۰ درجه در نظر گرفته شد.
• مدل‌سازی ناحیه مکران: علاوه بر لغزش یکنواخت روی سطح گسل، سناریویی با لغزش متغیر نیز در نظر گرفته شد که سهم بیشتری از لغزش برای بخش غربی مکران در نظر می‌گیرد تا امواج قوی‌تری به سمت خلیج فارس منتشر شود.

مدل‌سازی عددی بر پایه معادلات غیرخطی آب کم‌عمق انجام شد و برای محاسبه جابه‌جایی اولیه بستر دریا، از مدل منبع «اوکادا» استفاده گردید. استفاده از شبکه‌های تودرتو با تفکیک مکانی بالاتر در ناحیه مکران، دقت شبیه‌سازی انتشار امواج به داخل خلیج فارس را افزایش داده است.

نتایج اولیه مدل‌سازی

نتایج اولیه مدل‌سازی نشان می‌دهد که در بررسی سونامی محلی، بزرگی زلزله و زاویه ریک تأثیر زیادی بر شدت امواج دارند. به عنوان مثال، برای زمین‌لرزه‌هایی با بزرگای ۷.۳ و ۷.۶، اگر زاویه ریک صفر یا ۴۵ درجه باشد، ارتفاع امواج ایجادشده در حد چند سانتی‌متر خواهد بود.