education - חינוך האגף לתכנון ולפיתוח תכניות לימודים
 
 
 
 
 
 
 
אוריינות מדעית - טכנולוגית
משימה: אסון הצונאמי
 

 

 

גל צונאמי

 

בדצמבר 2004 ארעה רעידת אדמה חזקה באוקיינוס ההודי. כשלוש מאות אלף בני אדם נהרגו בעקבות גל צונאמי ששטף את חופי המדינות- סרי לנקה, הודו, אינדונזיה, תאילנד, מלזיה והאיים המלדיביים. "אנשים, חפצים, מכוניות, כולם פשוט נסחפו לתוך המים" סיפרו עדי ראייה.  המים שטפו איים שלמים, ואנשים רבים נותרו ללא קורת גג.

צונאמי הוא גל הנוצר בגוף מים גדול (ים או אגם) על ידי הפרעה פתאומית. אחד הגורמים האפשריים להפרעה כזו הן רעידות אדמה. מקורן של רעידות האדמה הוא בתזוזת הלוחות המרכיבים את השכבה העליונה המוצקה של כדור הארץ - הליתוספרה. שכבה זו נחלקת לשני סוגים: ליתוספרה אוקיאנית וליתוספרה יבשתית. מתחת לשכבת הליתוספרה המוצקה נמצאת שכבת האסתנוספרה, המורכבת מסלעים בעלי מאפיינים של נוזל צמיג מאוד (מגמה).

הלוחות נמצאים בתנועה מתמדת (בקצב של עד כ- 3 ס"מ בשנה) זה ביחס לזה. הגבולות בין כל זוג לוחות מוגדרים על פי כיווני התנועה שלהם. מבחינים בין שלושה סוגי גבולות כאלה:

א. שני הלוחות נעים זה לכיוונו של זה (גבול התכנסות, שיכול להתבטא בהתנגשות יבשות,
   או בהתכופפות לוח אחד מתחת לשני – תופעה המכונה הפחתה). 

ב. שני הלוחות נעים בכיוונים מנוגדים ומתרחקים זה מזה (גבול פתיחה או גבול התרחקות). 

ג. שני הלוחות נעים זה במקביל לזה (גבול חילוף - טרנספורם).

 תנועת הלוח ההודי (לוח אוקיאני) אל מתחת ללוח אירואסיה (לוח יבשתי) היא זו שגרמה לרעידת האדמה בדצמבר 2004. מוקד רעידת האדמה נמדד בעומק 10 ק"מ מתחת לקרקעית הים, ממערב לאי סומטרה שבאינדונזיה. כתוצאה מהתזוזה השתחררה כמות אנרגיה גדולה באוקיינוס ההודי, ואנרגיה זו התפשטה בצורת גל הצונאמי שגרם לאסון.

 

 

 

 

שאלה 1

לפניכם שתי מפות: במפה העליונה נראים גבולות הלוחות הטקטוניים המרכיבים את הליתוספרה. במפה התחתונה נראים מוקדי רעידות האדמה שאירעו בשנים האחרונות בעולם (כל נקודה במפה היא מוקד של רעידת אדמה שהתרחשה בעבר).

 

א. כיצד ניתן להסביר, בעזרת המפות שלפניכם, את מיקומן של רעידות האדמה בעולם?

ב. היעזרו בחיצים שבמפה העליונה כדי לזהות סוגים שונים של גבולות בין לוחות. ציינו דוגמה אחת לגבול
   התכנסות ודוגמה אחת לגבול התרחקות. (בכל דוגמה רשמו את שמות הלוחות שמשני צידי הגבול).

 

שאלה 2

כיצד הגיעו גלי הצונאמי ממוקד רעידת האדמה (מסומן בחץ במפת מוקדי רעידות האדמה בעולם) למספר כה גדול של מדינות המרוחקות מאוד זו מזו?

א. הגלים שנוצרו היו גבוהים מאוד

ב. האנרגיה התפשטה לכל הכיוונים

ג. כל הלוח של האוקיינוס ההודי זז

ד. גלים סיסמיים העבירו את המים

שאלה 3

גל צונאמי שונה מגלים רגילים הנוצרים בים. אורך הגל של צונאמי הוא מסדר גודל של מאות קילומטרים, וזמן המחזור (הזמן בו הגל עובר מרחק של אורך גל אחד) נמדד בשעות. גלים רגילים נוצרים (מעוררים) על ידי הרוח. זמן המחזור שלהם נמדד בשניות ואורך הגל יכול להגיע ל- 150 מטר לכל היותר.

אילו מההיגדים הבאים מציינים הבדלים בין גל צונאמי לגלי מים רגילים:

א. גל צונאמי הוא תופעה שבה אנרגיה מתפשטת במים.

ב. אורך הגל של הצונאמי יכול להגיע למאות קילומטרים.

ג. גל צונאמי אינו נוצר על ידי הרוח.

ד. גל צונאמי יכול להגיע אל החוף ולחזור ממנו אל הים.

ה. זמן המחזור של גלי צונאמי יכול להגיע למספר שעות.

שאלה 4

האיור מתאר את תהליך היווצרותו ותנועתו של גל צונאמי עד הגעתו לחוף.

הגל נוצר בעומק הים כתוצאה מהפרעה, כגון רעידת אדמה, המשחררת הרבה אנרגיה (שלב ב).

כאשר גל הצונאמי עובר מהמים העמוקים באוקיינוס הפתוח למים הרדודים ליד החוף, האנרגיה שלו נשארת כמעט קבועה. לעומת זאת, מהירות הגל יורדת כשהוא מגיע למים רדודים. מאחר שאנרגית הגל תלויה במהירות הגל ובגובה הגל, אם מהירות הגל יורדת והאנרגיה שלו לא משתנה, אזי גובה הגל גדל.  לכן, צונאמי שהיה כמעט בלתי מורגש בים הפתוח, גדל לגבהים של מספר מטרים ויותר בקרבת החוף, ועד 30 מ' על החוף.

כאשר הגל פוגע בחוף, חלק מהאנרגיה מוחזר, וחלק ממנה הופך לחום בחיכוך בקרקעית ויצירת מערבולות. למרות זאת, הצונאמי מגיע עם כמויות אנרגיה עצומות, והוא מסוגל להציף מאות מטרים ביבשה ולסחוף כל דבר שנקרה בדרכו.

 

לפניכם תיאור של גלגולי (המרות) האנרגיה במהלך מעבר הצונאמי מנקודת היווצרותו ועד לחוף. השלימו את החסר:

אנרגיה בסלעים מומרת לאנרגיית _________ של הלוחות, שמומרת לאנרגיית ______ של המים (גל צונאמי). כשההפרעה מגיעה לחוף חלק מהאנרגיה הופך לאנרגיית _______, חלק לאנרגיית _______  וחלק לאנרגיית ________ של החפצים על החוף.

 

שאלה 5

מדענים בארצות הברית קלטו בסיסמומטרים (מכשיר לקליטת גלים סיסמיים הנוצרים בעקבות רעידות אדמה) את רעידת האדמה ושלחו התרעה לעמיתיהם בתחנה בהוואי שבאוקיינוס השקט כרבע שעה לאחר תחילת האירוע. אולם, באזור האוקיינוס ההודי אין מערכת התרעה דומה, ולכן האזורים שנפגעו מהאסון לא קבלו את המידע בזמן. בארה"ב נערך דיון בשאלה האם אפשר היה למנוע או לצמצם את ממדי האסון, והועלו טיעונים שונים.

 

מיינו את הטיעונים הבאים לפי ההיבטים שמאחוריהם (מדעיים, חברתיים- כלכליים, דתיים). יתכנו מספר היבטים לאותו טיעון.

 

טיעונים

היבטים

א. זמן המחזור של גלי צונאמי ארוך יחסית, ולכן אפשר להתריע על התקרבותו לאזור מסוים.

 

ב. אסונות טבע כמו הצונאמי הם רצון האל, ולא ניתן לעשות דבר כנגדם.

 

ג. במדינות עניות כמו אלה שלחופי האוקיינוס ההודי, עדיף להשקיע כספים בצרכים מיידיים ולא במערכות שיפעלו לעתים רחוקות מאוד.

 

ד. המדינות העשירות, כמו ארה"ב ומדינות המערב, צריכות להתגייס לטובת המדינות העניות ולהקים עבורן תחנות התרעה.

 

ה. הטכנולוגיה הקיימת כיום אינה מאפשרת לחזות מראש מתי תתרחש רעידת אדמה, ולכן יש צורך בהשקעת כספים נוספים למחקר בנושא.

 

 

שאלה 6

ילדה בריטית בת 10, ששהתה עם הוריה באי פוקט שבתאילנד, צפתה בתזוזת המים, הבינה כי צונאמי עומד להגיע, והזהירה את משפחתה. בעקבות זאת מאות אנשים פונו וניצלו מהאסון. הילדה סיפרה כי למדה בבית הספר על רעידות אדמה ועל הסימנים להופעת גלי צונאמי, וכאשר זיהתה סימנים אלה בחוף בו שהתה הבינה מה עומד להתרחש.

לפניך ארבעה משפטים. דרג/י את מידת העניין שלך בהיבטים הבאים:

 

 

עניין רב מאוד

עניין רב

עניין מועט

אין עניין

א. לחפש מידע על רעידות אדמה וגלי צונאמי

 

 

 

 

ב. ללמוד בבית הספר על העקרונות המדעיים שבתופעות טבע אלה

 

 

 

 

ג. לחפש מידע לגבי אפשרות לרעידות אדמה וצונאמי בישראל

 

 

 

 

ד. להבין טוב יותר כיצד ניתן לחזות ולהתריע מפני אסונות טבע

 

 

 

 

ה. להיות בעתיד חוקר בתחום מדעי כדור הארץ

 

 

 

 

 

 

 

 
 
    תאריך עדכון אחרון:  01/08/2010  

עדכוני rss