Tsunamis ou maremotos Definição Causas Caraterísticas físicas Poder destrutivo
Tsunamis históricos Impato dos mais destrutivos
Medidas de Mitigação dos riscos de tsunamis Progressos alcançados na resposta aos tsunamis
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http://sandmc.pwv.gov.za/Newsite/images/Tsunamis.jpg
Que Fazer?
Aceite para publicação em 10 de novembro de 2011
Aceite para publicação em 10 de novembro de 2011
TSUNAMIFilomena Rebelo 2/44
O QUE É UM TSUNAMI?
http://www.culturamix.com/wp-content/gallery/ondas-gigantes/ondas-gigantes-3.jpg&imgrefurl
A origem de um tsunami está associada a um distúrbio violento que desloca uma grande massa de água, gerando uma ou mais ondas gigantes.
Esta ondas possuem um alto poder destrutivo quando atingem as regiões costeiras.
O termo tsunami é de origem japonesa e teve origem na junção das palavras tsu (porto, ancoradouro) e nami (onda do mar), querendo assim expressar uma onda de porto.
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COMO PODE SER GERADO UM TSUNAMI?
http://www.onr.navy.mil/focus/ocean/motion/waves3.htm
Deslizamentos de terra
Vulcões Meteoritos
Sismos
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SISMOS
Os tsunamis gerados por sismos são os mais comuns e os mais destrutivos.
Geralmente, os sismos que provocam tsunamis ocorrem numa falha, onde uma placa oceânica mergulha por baixo duma placa continental, originando um sismo que desloca verticalmente o leito do mar.
Normalmente, só os sismos com magnitude superior a 6,4 geram tsunamis de alto risco.
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VULCÕES
Adaptado de http://www.ga.gov.au/urban/factsheets/tsunami.jsp
Cume original do vulcão
Colapso
Magma
Explosão lateral
Avalanche de materiais em direcção ao mar
As ondas afastam-se da costa
Tsunami
Uma erupção vulcânica pode iniciar um tsunami.
Embora os tsunamis gerados por vulcões sejam menos frequentes, podem ser igualmente destrutivos.
Os tsunamis podem ser desencadeados por erupções submarinas, queda de piroclastos e desabamentos de flancos de vulcões (Nelson, 2005).
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DESLIZAMENTOS DE TERRA
http://www.onr.navy.mil/focus/ocean/motion/waves3.htm
Deslizamentos de terras podem provocar a deslocação violenta de uma grande massa de água.
Estes deslizamentos podem ter a sua origem em sismos ou pelo desabamento de um flanco de um vulcão.
Os desabamentos de rocha e de gelo podem também provocar tsunamis (Nelson, 2005).
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METEORITOS
http://www.onr.navy.mil/focus/ocean/motion/waves3.htm
Se um meteorito colidir com a Terra há uma grande probabilidade de ser num oceano, uma vez que dois terços da superfície da Terra estão cobertos de água.
Dar-se-á uma explosão gigantesca que irá criar uma cratera na superfície da água que será rapidamente preenchida. Este processo de enchimento poderá gerar uma série de tsunamis ao
longo do oceano (Kharif e Pelinovsky , 2005).
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COMO PODE UM SISMO GERAR UM TSUNAMI?
Adaptado de (http://www.ess.washington.edu/tsunami/index.html)
Corte vertical de uma zona de subducção
Fricção
Placa de subducção
Placa Ascendente
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COMO PODE UM SISMO GERAR UM TSUNAMI?
Adaptado de (http://pubs.usgs.gov/circ/c187/%)
Entre terramotos
Distorção lenta
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COMO PODE UM SISMO GERAR UM TSUNAMI?
Adaptado de (http://pubs.usgs.gov/circ/c1187/)
Durante o terramoto
Libertação de energia - terramoto
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COMO PODE UM SISMO GERAR UM TSUNAMI?
Adaptado de (http://www.ess.washington.edu/tsunami/index.html
Minutos depois do terramoto
Formação das ondas
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RELAÇÃO ENTRE A PROFUNDIDADE FOCAL E A MAGNITUDE DO TERRAMOTO
http://www.puc.cl/sw_educ/geo_mar/html/h711.html
SUMATRA
Não geram tsunamis
Tsunami Tsunami devastador
Prof
undi
dade
foca
l do
terra
mot
o (K
m)
Magnitude do terramoto M (Richer)
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COMO SE FORMA UM TSUNAMI?
(Adaptado de http://membres.lycos.fr/sbtsu/)
2
3
4
Legenda:
1 - A rutura causada pelo sismo desloca a crosta oceânica, empurrando a massa de água para cima, dando início à onda.
1
2 - A onda gigante move-se a grande velocidade em oceano profundo.
4 - A onda avança por terra dentro, destruindo tudo por onde passa.
3 - Ao aproximar-se de terra, a onda diminui de velocidade e aumenta em altura.
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PROPAGAÇÃO DE UM TSUNAMI
Adaptado de Alex (2005)
Variação da velocidade de propagação e do comprimento de onda de um tsunami à medida que a profundidade diminui. A figura ilustra também o aumento de amplitude que a onda sofre ao atingir as regiões costeiras.
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CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE UM TSUNAMI
Velocidade (V) – depende da profundidade do oceano e é calculada em função dessa profundidade (d) e da aceleração gravítica (g).
V = √ gd
Comprimento de onda (L) – corresponde ao produto entre a velocidade de propagação (V) e ao período (T).
L = V x T
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COMO SURGEM OS TSUNAMIS?
Costa em situação normal. Observa-se a existência duma falha.
Simulação de um terramoto com o epicentro na falha existente entre duas placas tetónicas (uma delas eleva-se). A elevação de uma das placas provoca o fenómeno de maré alta, mas não o suficiente para provocar a destruição ou inundação da área habitada no litoral (casa).
Após a maré alta há um recuo das águas, a maré vazante, porque a placa tetónica que se tinha elevado afunda.
A propagação das ondas provoca uma perturbação das águas deslocando-as de volta para o litoral em alta velocidade.
O recuo da primeira onda encontra -se com o fluxo de ondas secundárias formando uma "parede" de água que vai arrasando tudo por onde passa.
Falha
Ascende
Epicentro
Maré alta
Velocidade de propagação
Redução de velocidade
Sobreposição de ondas
Esquema de um tsunami
Maré baixa
AfundaEpicentro
(adaptado de http:www.geomundo.com.br/editorial_00132_tsunami_gráfico.htm)
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HAVERÁ DIFERENÇA ENTRE AS ONDAS PRODUZIDAS PELO VENTO E TSUNAMIS?
Adaptado de www.ejes.itu.edu.tr/sumatra/sumatra.htm
A ondulação é normalmente provocada pelo vento.A ação de propagação é limitada e as ondas vão perdendo intensidade à medida que se afastam do lugar onde se formaram e tem períodos inferiores a 15 segundos.
Os tsunamis têm um comportamento oposto: avançam rapidamente sobre terra como se fossem “paredes” de água e os períodos oscilam entre 20 a 60 minutos. Esta característica permite diferenciar as ondas do tsunami num registo de um marégrafo.
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PODER DESTRUTIVO DOS TSUNAMIS
Quais serão os fatores que contribuem para a força destrutivas dos tsunamis?
Magnitude do fenómeno que o gera. No caso de ser um sismo com epicentro no mar deve considerar-se a magnitude e a profundidade do hipocentro;
Influência da topografia submarina na propagação do tsunami;
Distância da costa ao epicentro;
Configuração da linha de costa;
Influência do eixo de orientação da baía em relação ao epicentro;
Existência ou ausência de quebras-mar;
Influência da topografia da superfície (construções, árvores e outros obstáculos).
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COMO AVALIAR UM TSUNAMI?
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ESCALAS DE INTENSIDADES DE TSUNAMIS
Para expressar a magnitude de um tsunami, vários autores criaram escalas de intensidades:
Inadura (1949) - escala em função da altura da onda e dos danos que esta produz nas áreas costeiras.Sieberg-Ambraseys modificada (1962) – escala baseada nos efeitos de destruição causados, sendo uma das escalas mais utilizadas na quantificação de danos causados pelos tsunamis.
Iida (1963) - escala de graus de tsunami relacionando a altura máxima alcançada pela onda em terra, medida em relação ao nível médio do mar, e a energia dos tsunamis.Wiegel (1970) - combinou as escalas propostas por Inamura e Iida. Adicionou à escala de Inadura a cota máxima de inundação (R), definida por Iida.
Murty e Loomis (1980) – a escala é definida com base no cálculo da energia potencial gravítica do tsunami, baseada na estimativa do deslocamento vertical do fundo do oceano na região fonte.
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ESCALA SIEBERG-AMBRASEYS MODIFICADA (1962)
Adaptado de Dias (2000)
I Muito pequeno. Onda só detetada nos registos maregráficos.
II Pequeno. Só detetado pelas pessoas que habitam a costa e que estão familiarizadas como estado do mar. Onda visível em zonas da costa muito planas.
III Médio. Observado pela generalidade das pessoas presentes no litoral. Inundações de zonas com cotas baixas e declives pequenos. Alguns danos nas estruturas costeiras fracas ou fragilizadas.
IVForte. Inundações de zonas costeiras a cotas baixas. Alguns danos em terrenos agrícolas. Danos em estruturas costeiras e portuárias. Embarcações deslocadas para terra ou levadas para o mar. Costa poluída por lixo flutuante.
V
Muito forte. Inundação geral da zona costeira. Danos grandes em estruturas costeiras e portuárias. Estruturas menos resistentes destruídas. Grandes danos em terrenos agrícolas. Poluição da costa por lixo variado e animais marinhos. Com exceção de grandes navios, todos os outros tipos de embarcações são deslocadas para a costa ou para o mar. Obras nos portos danificadas. Danos em construções edificadas próximo da linha de costa. Onda acompanhada de ruído.
VIDesastroso. Destruição parcial ou total de estruturas costeiras e portuárias. Grandes inundações na zona costeira. Embarcações grandes e pequenas fortemente danificadas ou afundadas e deslocadas para a costa ou para o mar. Árvores desenraizadas ou partidas. Grandes danos em construções edificadas próximo da linha de costa. Muitos mortos. Onda acompanhada de ruído muito forte.
A escala de Sieberg-Ambreseys modificada é a mais usada na quantificação de danos de tsunamis.
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ESCALAS DE INTENSIDADES DE TSUNAMIS
Wiegel em 1970, combinou as escalas propostas por Inamura e Iida. Adicionou à escala de Inadura a cota máxima de inundação (R) definida por Iida.
L representa o comprimento de onda; a altura da onda (H) corresponde à diferença entre o nível da crista e o vale; ea cota máxima de inundação (R) corresponde ao lugar da costa onde os efeitos do tsunami são máximos.
(Adaptado de http://www.portalciencia.net/geoloter.html)
Crista
Vale
Nível de maré
Profundidade de recuo
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ESCALA DE WIEGEL (1970)
Adaptado de Lopez (2003)
Grau Tsunami
Altura da onda(metros)
Cota máxima de inundação(metros)
Descrição dos danos
0 1 - 2 1 - 1,5 Sem danos
1 2 – 5 2 - 3 Casas inundadas e os barcos destruídos são arrastados
2 5 -10 4 - 6 Pessoas, barcos e casas varridos
3 10 - 20 8 - 12 Danos ao longo de 400 km da costa
4 Mais de 30 16 - 24 Danos ao longo de mais de 500 km da linha de costa
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TSUNAMIS HISTÓRICOS NO MUNDO
Adaptado de Dias (2000)
Lisboa, 175590 000 mortos
Itália, 190810 000 mortos (?)
Ilha da Virgínia, 16903 000 mortos
Peru, 174618 000 mortos
Chile, 186826 000 mortos
Indonésia, 191715 000 mortos
Indonésia, 181510 000 mortos
Indonésia, 188336 000 mortos
Índia, 19415 000 mortos
China, 176510 000 mortos
Filipinas, 19768 000 mortos
Japão, 189627 000 mortos
Japão, 177113 000 mortos
Japão, 170730 000 mortos
Japão, 149826 000 mortos
Japão, 129323 000 mortos
Tailândia, 178250 000 mortos
Oceano Indico, 2004230 000 mortos
Japão, 2010Mais de 11 000 mortos e
17258 desaparecisos
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IMPACTO DOS TSUNAMIS HISTÓRICOS MAIS DESTRUTIVOS
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TERRAMOTO DE 1755 – RELATO DOS ACONTECIMENTOS
«...Pelas 9 horas e meia da manhã começou a tremer lentamente a terra, (...), sossegou a terra por espaço de 2 minutos quando logo repetiu com a mesma intensão do primeiro, porém mais limitada pois duraria pelo espaço de 4 minutos (...)no referido dia do primeiro de Novembro, passado discurso de meia hora, com pouca diferença, que veio a ser pelas 10 horas e um quarto, começou este a levantar tais montes de água (...) subiram fora da ordem natural 44 palmos (...) observou-se que nasciam estes fluxos ou montes de água da pancada do mar para a terra...»
(Arq. Min. Reino, 1756 in Baptista, 1998)
«...Dos movimentos do mar e irregularidades do seu fluxo e refluxo no mesmo tempo, nada certamente sei, ainda que oiço por notícia das terras marítimas que foi grande a desordem das águas...»
(Arq .Min.Reino, 1756 in Baptista, 1998).
«... um quarto de hora, pouco mais ao menos, depois dos três movimentos, estando a maré vazia, o mar entrou três vezes pela terra...»
(freguesia de Carnaxide ,Oeiras, resposta ao inquérito do Marquês de Pombal, in Pereira Sousa, 1919 in Baptista, 1998).
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LISBOA, TERRAMOTO DE 1755
O terramoto ocorreu às 9h30 do dia 1 de novembro;
Epicentro localizado no Oceano Atlântico a cerca de 200 km WSW do Cabo de S. Vicente;
Magnitude 9 na escala de Richer;
Este terramoto gerou um tsunami, causando grande parte da destruição de Lisboa;
No Terreiro do Paço as ondas atingiram 6 m de altura.
Isossistas do terramoto de 1755, segundo Moreira, (1984).
http://einstein.fisica.ist.utl.pt/~sismo/Portugues/Tagusnet/sismo_1755.htm
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Em Cascais, a 30 km de Lisboa, as ondas destruíram vários barcos;
http://go.hrw.com/atlas/span_htm/portugal.htm
Em Setúbal, a 30 km a sul de Lisboa, a água atingiu o primeiro andar dos edifícios;
Em áreas litorais, tais como Peniche, a 80 km a norte de Lisboa, o tsunami matou várias pessoas;
TSUNAMI DE 1755
No Algarve, o tsunami destruiu fortalezas litorais e casas. Quase todas as vilas e cidades litorais do Algarve foram fortemente danificadas.
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TSUNAMI DE 1755
Danos em Cadiz e Huelva e as ondas penetraram o rio Guadalquivir, alcançando Sevilha;
Danos e vítimas em Marrocos e Tânger;
Alcançou, com menos intensidade, a costa de França, Grã- Bretanha, Irlanda e Holanda.
Alcançou as ilhas dos Açores e Madeira;
Cruzou o Oceano atlântico, alcançando as Antilhas (Kozak e Charles, 1998);
O terramoto e o Tsunami destruíram 18 000 edifícios. Nos dois primeiros minutos morreram 30 000 pessoas, causando na totalidade mais de 90 000 mortes em Portugal e 10 000 em Marrocos (Pararas – Carayamis, 1969).
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TSUNAMI DE 1755
Gravura da colecção de Kozak
http://nisee.berkeley.edu/images/servlet/KozakBrowse?eq=5234
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CRACATOA, 1833
http://www.geology.sdsu.edu/how_volcanoes_work/Krakatau.html
Vulcão de cracatoa, 1833
A erupção do vulcão de Cracatoa é exemplo de como um vulcão pode gerar um tsunami.
A explosão combinada com o colapso do vulcão gerou um tsunami que alcançou a costa ocidental de Java e o sul de Sumatra uma hora após a explosão.
As ondas do tsunami atingiram a altura de 37 metros, destruindo 295 cidades e vilas e causando 36 417 mortes (Pararas-Carayannis, 1997).
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ALASKA, 1958
www.drgeorgepc.com/ tsu58Lituya5GilbertInlet.jpg
Baía Lituya
Canadá
Oceano Pacífico
Alasca
Um terramoto de magnitude 7,5 ocorreu ao longo da falha de Fairweatler, com epicentro localizado a 13 milhas da baía de Lituya.
Este terramoto causou um grande movimento de vertente na baía gerando um mega tsunami cujas ondas atingiram a altura máxima de 512 m (Mader, 2000).
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SUMATRA, 2004
O tsunami foi consequência direta do terramoto de 26 de dezembro de 2004, com magnitude 9,3, causando mais de 280.000 mortos e danos materiais avultados.
http://www.starnews2001.org/tsunami/tsunami.html
Enquadramento tectónico, localização do epicentro e países atingidos.
O tsunami gerou uma série de ondas que progrediram no oceano à velocidade de 700 km/h.
Em Sumatra, as ondas atingiram a altura de 10 -15 m, Tailândia, 3 - 5 m, Sri Lanka, 5 -10 m e no Quénia, 2 -3 m (Marshall, 2005).
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SUMATRA, 2004
Localização do epicentro do terramoto de 26 de Dezembro.
A figura mostra o comprimento aproximado da zona de rotura.O epicentro do sismo está representado pela estrela e localização epicentral de mais de 590 réplicas estão assinaladas pelos círculos vermelhos.
Adaptado de http://www.earthquakes.bgs.ac.uk/late
Malásia
Indonésia
Tailândia
Ilhas Andaman
Myanmar
Modan
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SUMATRA, 2004
Sismogramas do terramoto de Sumatra.
http://www.igidl.ul.pt/noticias_antigas.htm; http://www.iub.edu/~pepp/earthquakes/images/sumatra12_26_04/peppsi_BHZ_R.gif
Registo do Instituto de Geofísica (Lisboa).Registo da chegada das ondas P (Rede PEPP).
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SUMATRA, 2004
Cartas mareográficas do tsunami.
Adaptado de http://staff.aist.go.jp/kenji.satake/Sumatra-E.html
Phuket e Sri Lanka, em 2 horas.Costa Africana, entre 8 a 11 horas.
epicentro
TSUNAMIFilomena Rebelo 37/44
SUMATRA, 2004
Imagens de satélite de Ikonos, antes e depois do tsunami.
www.migel.com/tsunami-asia-historic-2004-dec/tsunamis...
TSUNAMIFilomena Rebelo 38/44
SUMATRA, 2004
Band Aceh, antes e depois do tsunami.
Mapa adaptado de (http://www.starnews2001.org/tsunami/tsunami.html); http://www.jeffooi.com/archives/banda_aceh_south_ov_050102_.jpg
Band Aceh
TSUNAMIFilomena Rebelo39/44
SUMATRA, 2004
Vila de Gleebruk, antes e depois do tsunami.
Mapa adaptado de (http://www.starnews2001.org/tsunami/tsunami.html); http://www.digitalglobe.com/tsunami_gallery.html
Gleebruk
TSUNAMIFilomena Rebelo 40/44
SUMATRA, 2004
Tailândia.
Mapa adaptado de (http://www.starnews2001.org/tsunami/tsunami.html); (http://www.asiantsunamividieos.com/)
Phuket
Praia de Patong
Koh lanta
Kao Lask
TSUNAMIFilomena Rebelo 41/44
SUMATRA, 2004
Sri Lank, praia de Kalutara antes e depois do tsunami.
Mapa adaptado de (http://www.starnews2001.org/tsunami/tsunami.html); http://www.digitalglobe.com/tsunami_gallery.html
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MEDIDAS DE MITIGAÇÃO DO RISCO DE TSUNAMIS
Evitar novas construções em áreas de invasão de tsunamis, excetuando instalações marinhas e outras que necessitam proximidade à água.
Proibir a localização de estruturas com alta densidade populacional em áreas prováveis de ocorrência de tsunamis.
Nas áreas de potencial inundação, proibir novas construções e classificar como não habitáveis as construções existentes.
Estabelecer padrões de construção para estruturas nos portos e nas áreas de invasão conhecidas.
Onde for economicamente viável, estabelecer limitações para minimizar a inundação ou para reduzir a força das ondas.
Estas medidas incluem:
Plantar árvores entre a linha da costa e as áreas que requerem proteção.
Construir paredes de proteção ao longo de zonas junto à costa e quebra-mar nas entradas de baías e portos.
Onde existe desenvolvimento, estabelecer sistemas de alerta adequados e planos de evacuação.
Nichols e Buchanan-Banks, 1974; Blair, 1979
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MEDIDAS DE MITIGAÇÃO DE RISCO DE TSUNAMIS
O exemplo do papel da educação
http://www.starnews2001.org/tsunami/tsunami.html
A britânica Tilly Smith, de 10 anos, nunca imaginou que os conhecimentos adquiridos na aula de geografia salvariam a sua vida, a da sua família e de cem outras pessoas.
Na manhã de 26 de Dezembro de 2004, Tilly estava na praia de Maikhao, em Phuket, na Tailândia, quando viu o mar recuar. Lembrou--se do trabalho que tinha realizado na escola sobre tsunamis, alertou a mãe, que junto com os empregados do hotel avisaram as pessoas que estavam na praia.
Todos fugiram, minutos antes da primeira onda alcançar a praia. Em Maikhao, graças a Tilly, ninguém morreu.
TSUNAMIFilomena Rebelo 44/44
PROGRESSOS ALCANÇADOS NA RESPOSTA AOS TSUNAMIS
http://www.quarks.de/dyn/pics/12392-12469-2-kap3_3.jpg
http://home.moravian.edu/users/phys/mejjg01/Professional/image_pages/tsunami%20course/palmer_tsunami_center.jpg
Alaska, 1946 - em consequência deste tsunami foi criado em 1948 o Centro de Advertência de Tsunamis do Pacífico.
Chile, 1960 - o desastre alertou as autoridades para a necessidade de educação pública sobre a reação a tsunamis.
Alaska, 1964 - a destruição causada por este tsunami levou à criação do Centro de Advertência de Tsunamis do Alaska.
Sumatra, 2004 - a destruição causada por este tsunami levou à criação do Sistema de Alerta contra Tsunamis e de Mitigação dos seus efeitos no Oceano Índico.
TSUNAMIFilomena Rebelo
FICHA TÉCNICA
AUTORA DA ATIVIDADE: Maria Filomena Teixeira de Melo Rebelo
Licenciatura em Biologia/GeologiaMestrado em Vulcanologia e Riscos Geológigos
LICENÇA DA ATIVIDADE: Creative Commons da Casa das Ciências
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