10 ano-PPT-Tsunamis

Aceite para publicação em 10 de novembro de 2011

TSUNAMI

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Aceite para publicação em 10 de novembro de 2011

 Tsunamis ou maremotos  Definição  Causas  Caraterísticas físicas  Poder destrutivo Que Fazer?

 Tsunamis históricos  Impato dos mais destrutivos

http://sandmc.pwv.gov.za/Newsite/images/Tsunamis.jpg

 Medidas de Mitigação dos riscos de tsunamis  Progressos alcançados na resposta aos tsunamis

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TSUNAMI

O QUE É UM TSUNAMI? 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.

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.

http://www.culturamix.com/wp-content/gallery/ondas-gigantes/ondas-gigantes-3.jpg&imgrefurl

TSUNAMI

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COMO PODE SER GERADO UM TSUNAMI?

Sismos

Deslizamentos de terra

Vulc천es

Meteoritos

http://www.onr.navy.mil/focus/ocean/motion/waves3.htm

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TSUNAMI

SISMOS

Os tsunamis gerados por sismos s찾o os mais comuns e os mais destrutivos.

Geralmente, os sismos que provocam tsunamis ocorrem numa falha, onde uma placa oce창nica mergulha por baixo duma placa continental, originando um sismo que desloca verticalmente o leito do mar.

Normalmente, s처 os sismos com magnitude superior a 6,4 geram tsunamis de alto risco.

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TSUNAMI

VULCÕES Embora os tsunamis gerados por vulcões sejam menos frequentes, podem ser igualmente destrutivos.

Explosão lateral Cume original do vulcão Colapso

Os tsunamis podem ser desencadeados por erupções submarinas, queda de piroclastos e desabamentos de flancos de vulcões (Nelson, 2005).

Tsunami

Magma

Uma erupção vulcânica pode iniciar um tsunami.

Adaptado de http://www.ga.gov.au/urban/factsheets/tsunami.jsp

Avalanche de materiais em direcção ao mar

As ondas afastam-se da costa

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TSUNAMI

DESLIZAMENTOS DE TERRA

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).

http://www.onr.navy.mil/focus/ocean/motion/waves3.htm

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TSUNAMI

METEORITOS

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).

http://www.onr.navy.mil/focus/ocean/motion/waves3.htm

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COMO PODE UM SISMO GERAR UM TSUNAMI?

Fricção Placa Ascendente Placa de subducção

Corte vertical de uma zona de subducção

Adaptado de (http://www.ess.washington.edu/tsunami/index.html)

TSUNAMI

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COMO PODE UM SISMO GERAR UM TSUNAMI?

Distorção lenta

Entre terramotos

Adaptado de (http://pubs.usgs.gov/circ/c187/%)

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COMO PODE UM SISMO GERAR UM TSUNAMI?

Libertação de energia - terramoto

Durante o terramoto

Adaptado de (http://pubs.usgs.gov/circ/c1187/)

TSUNAMI

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COMO PODE UM SISMO GERAR UM TSUNAMI? Formação das ondas

Minutos depois do terramoto

Adaptado de (http://www.ess.washington.edu/tsunami/index.html

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RELAÇÃO ENTRE A PROFUNDIDADE FOCAL E A MAGNITUDE DO TERRAMOTO

Tsunami

Tsunami devastador

mK( ot o marr et odl ac of e da di dnuf or P

Não geram tsunamis

http://www.puc.cl/sw_educ/geo_mar/html/h711.html

Magnitude do terramoto M (Richer)

SUMATRA

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COMO SE FORMA UM TSUNAMI? 1

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Legenda: 1 - A rutura causada pelo sismo desloca a crosta oceânica, empurrando a massa de água para cima, dando início à onda.

2 - A onda gigante move-se a grande velocidade em oceano profundo.

3 - Ao aproximar-se de terra, a onda diminui de velocidade e aumenta em altura.

4 - A onda avança por terra dentro, destruindo tudo por onde passa.

(Adaptado de http://membres.lycos.fr/sbtsu/)

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PROPAGAÇÃO DE UM TSUNAMI

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.

Adaptado de Alex (2005)

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TSUNAMI

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=VxT

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COMO SURGEM OS TSUNAMIS? Costa em situação normal.

Observa-se a existência duma falha.

Falha Maré alta Ascende Epicentro Maré baixa Afunda

Epicentro Velocidade de propagação

Esquema de um tsunami

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.

Sobreposição de ondas Redução de velocidade

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).

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. (adaptado de http:www.geomundo.com.br/editorial_00132_tsunami_gráfico.htm)

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TSUNAMI

HAVERÁ DIFERENÇA ENTRE AS ONDAS PRODUZIDAS PELO VENTO E TSUNAMIS? 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.

Adaptado de www.ejes.itu.edu.tr/sumatra/sumatra.htm

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TSUNAMI

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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TSUNAMI

COMO AVALIAR UM TSUNAMI?

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TSUNAMI

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)

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.

IV

Forte. 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.

VI

Desastroso. 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.

Adaptado de Dias (2000)

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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.

Crista Nível de maré Vale

Profundidade de recuo

L representa o comprimento de onda; a altura da onda (H) corresponde à diferença entre o nível da crista e o vale; e a 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)

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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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Japão, 2010 Mais de 11 000 mortos e 17258 desaparecisos

TSUNAMIS HISTÓRICOS NO MUNDO Índia, 1941 5 000 mortos

China, 1765 10 000 mortos

Filipinas, 1976 8 000 mortos

Japão, 1896 27 000 mortos

Japão, 1771 13 000 mortos

Itália, 1908 10 000 mortos (?)

Japão, 1707 30 000 mortos

Lisboa, 1755 90 000 mortos

Japão, 1498 26 000 mortos Ilha da Virgínia, 1690 3 000 mortos

Japão, 1293 23 000 mortos Oceano Indico, 2004 230 000 mortos

Peru, 1746 18 000 mortos

Tailândia, 1782 50 000 mortos Chile, 1868 26 000 mortos

Adaptado de Dias (2000)

Indonésia, 1917 15 000 mortos

Indonésia, 1815 10 000 mortos

Indonésia, 1883 36 000 mortos

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IMPACTO DOS TSUNAMIS HISTÓRICOS MAIS DESTRUTIVOS

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TSUNAMI

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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TSUNAMI

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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TSUNAMI

TSUNAMI DE 1755

 Em Cascais, a 30 km de Lisboa, as ondas destruíram vários barcos;

 Em áreas litorais, tais como Peniche, a 80 km a norte de Lisboa, o tsunami matou várias pessoas;

 Em Setúbal, a 30 km a sul de Lisboa, a água atingiu o primeiro andar dos edifícios;  No Algarve, o tsunami destruiu fortalezas litorais e casas. Quase todas as vilas e cidades litorais do Algarve foram fortemente danificadas.

http://go.hrw.com/atlas/span_htm/portugal.htm

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TSUNAMI

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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TSUNAMI

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).

Vulcão de cracatoa, 1833 http://www.geology.sdsu.edu/how_volcanoes_work/Krakatau.html

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TSUNAMI

ALASKA, 1958 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).

www.drgeorgepc.com/ tsu58Lituya5GilbertInlet.jpg

Canadá

Baía Lituya Oceano Pacífico

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TSUNAMI

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.

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).

Enquadramento tectónico, localização do epicentro e países atingidos.

http://www.starnews2001.org/tsunami/tsunami.html

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TSUNAMI

SUMATRA, 2004 Localização do epicentro do terramoto de 26 de Dezembro.

Tailândia

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.

Myanmar Ilhas Andaman

Malásia

Modan Indonésia

Adaptado de http://www.earthquakes.bgs.ac.uk/late

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TSUNAMI

SUMATRA, 2004 Sismogramas do terramoto de Sumatra.

Registo da chegada das ondas P (Rede PEPP).

Registo do Instituto de GeofĂ­sica (Lisboa).

http://www.igidl.ul.pt/noticias_antigas.htm; http://www.iub.edu/~pepp/earthquakes/images/sumatra12_26_04/peppsi_BHZ_R.gif

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SUMATRA, 2004 Cartas mareogrรกficas do tsunami.

epicentro

Costa Africana, entre 8 a 11 horas.

Phuket e Sri Lanka, em 2 horas.

Adaptado de http://staff.aist.go.jp/kenji.satake/Sumatra-E.html

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TSUNAMI

SUMATRA, 2004 Imagens de satĂŠlite de Ikonos, antes e depois do tsunami.

www.migel.com/tsunami-asia-historic-2004-dec/tsunamis...

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TSUNAMI

SUMATRA, 2004 Band Aceh, antes e depois do tsunami.

Band Aceh

Mapa adaptado de (http://www.starnews2001.org/tsunami/tsunami.html); http://www.jeffooi.com/archives/banda_aceh_south_ov_050102_.jpg

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TSUNAMI

SUMATRA, 2004 Vila de Gleebruk, antes e depois do tsunami.

Gleebruk

Mapa adaptado de (http://www.starnews2001.org/tsunami/tsunami.html); http://www.digitalglobe.com/tsunami_gallery.html

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TSUNAMI

SUMATRA, 2004 Tail창ndia.

Koh lanta

Phuket

Kao Lask

Praia de Patong

Mapa adaptado de (http://www.starnews2001.org/tsunami/tsunami.html); (http://www.asiantsunamividieos.com/)

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TSUNAMI

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 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.

http://www.starnews2001.org/tsunami/tsunami.html

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PROGRESSOS ALCANÇADOS NA RESPOSTA AOS TSUNAMIS

 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. http://www.quarks.de/dyn/pics/1239 2-12469-2-kap3_3.jpg

 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. http://home.moravian.edu/users/phys/mejjg01/Professi onal/image_pages/tsunami %20course/palmer_tsunami_center.jpg

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FICHA TÉCNICA AUTORA DA ATIVIDADE: Maria Filomena Teixeira de Melo Rebelo

Licenciatura em Biologia/Geologia Mestrado em Vulcanologia e Riscos Geológigos

LICENÇA DA ATIVIDADE: Creative Commons da Casa das Ciências