Propagación de tsunamis - Ortiz Figueroa, Modesto (Universidad Autónoma Metropolitana, 2001)
Se analiza la propagación de tsunamis transoceánicos y de tsunamis regionales. En e primer caso el objetivo es establecer criterios para evaluar la alerta de tsunamis transoceánicos. En el caso de tsunamis regionales el objetivo es describir y localizar la fuente sísmica. Para el caso de tsunamis transoceánicos se propone un método simplificado para estimar la altura del frente de onda mediante una función de direccionalidad del flujo de energía aplicada a un modelo unidimensional en diferencias finitas basado en las ecuaciones de aguas someras. Este método se propone, no como una alternativa, sino como mecanismo auxiliar para evaluar en pocos minutos la alerta temprana de tsunamis transoceánicos. La propagación de tsunamis regionales mediante la solución en diferencias finitas de las ecuaciones bidimensionales de aguas someras, se aplica a manera de método inverso para determinar la localización y el área de ruptura de sismos tsunamigénicos que ocurren en zonas de subducción de la corteza terrestre. En particular, se determina la localización y el área de ruptura de los sismos de Acapulco-San Marcos del 28 de julio de 1957 y del 11 y 19 de mayo de 1962. La elección de la solución numérica de las ecuaciones de aguas someras para simular la propagación de tsunamis se fundamenta en el análisis de las observaciones en mar abierto del tsunami de Shikotan del 4 de octubre de 1994 y en el análisis comparativo de las ecuaciones no dispersivas de aguas someras y de las ecuaciones dispersivas de Boussinesq. Las observaciones del tsunami de Shikotan, obtenidas a una distancia de 6300 km de la región de generación del tsunami, y el análisis de ambas ecuaciones, muestran que la dispersión por frecuencia prescrita por las ecuaciones de Boussinesq es un mecanismo necesario y suficiente en la propagación de tsunamis. La solución analítica de las ecuaciones de aguas someras sobrestima significativamente la altura del frente de onda del tsunami en comparación con la solución analítica de las ecuaciones de Boussinesq. Sin embargo, la simulación numérica del tsunami de Shikotan confirma que el método de diferencias finitas centrales aplicado las ecuaciones de aguas someras es el más apropiado para simular la propagación de tsunamis debido a que a que la dispersión intrínseca del método numérico es similar a la dispersión prescrita por Boussinesq. Mientras que el método de diferencias finitas aplicado a las ecuaciones de Boussinesq sobrestima la dispersión debido al efecto combinado de la dispersión física y numérica, lo que a su vez subestima significativamente la altura del frente de onda del tsunami.