Question

Почему волны во время шторма цунами у берегов иногда достигает до 40 метров

Answer 1

На самом деле, дело не совсем в силе точка в эпицентре. Скорее, косвенно. Я думаю, дело в, так сказать, стабильности волны. Теперь чуть подробнее о волне:
Вообще говоря, волна есть циркуляция воды по окружности. То, что мы видим (гармонические поднятия и провалы в уровне воды) - лишь огибающая таких окружностей. В то время как волна подходит к берегу, глубина, понятное дело, уменьшается. Окружности, по которым движутся отдельно выделенные объемы воды сложным образом изменяются и волна "заворачивается". Дело еще и в том, что при всем этом высота волны чуть ли не экспоненциально возрастает (чтобы это доказать, надо быть широким специалистом по... векторным полям, я думаю =) ).
Также, стоит отметить, что волн в море очень и очень много. В физике существует такое понятие, как интерференция - если две волны каким-либо образом сталкиваются, то в некоторых местах они усиливаются, а в некоторых местах они ослабевают (в случае когерентных, то есть одинаковых волн, убиваются вовсе).
Так и волны в океане, могут интерферировать. Чем мощнее волна, тем меньше у нее шансов быть убитой менее мощными волнами. Отсюда и зависимость высоты волны у берега от ее стабильности.
Таким образом, волны цунами весьма и весьма мощны, а значит и стабильны. Поэтому они могут практически в первозданном виде дойти до берега, где работу по увеличению высоты совершает значительное изменение глубины. Циркуляция малых объемов воды изменяется, в результате чего, высота волны многократно увеличивается. Вот так. 8)
Можно также привести парочку формул:
формула для скорости волны: $v=\sqrt {gH}$, где Н - глубина в данном месте.
Отсюда вытекает строгое доказательство возрастания высоты волны при приближении к берегу.
Для морских волн можно считать, что энергия, которую они несут, в каждый момент времени сохраняется. Из формулы для скорости видно, что при приближении к берегу кинетическая энергия волны уменьшается. Следовательно, увеличивается потенциальная энергия объема воды в волне в данный момент времени.
Также, приведу эмпирическую формулы для высоты волны:
$H=1,3\cdot H_0\cdot [\frac{B_0}{B_1}]^{\frac 1 4}$.
Здесь Н0 - изначальная высота волны (сразу после толчка в случае цунами)
В0 - глубина в месте толчка
В1 - глубина, на которой производится расчет.