正文 第23章 氣象災害之海嘯(1)(1 / 3)

海嘯為什麼那麼可怕

海嘯是一種具有強大破壞力的海浪。海底地震、火山爆發或地層滑移、泥石流和滑坡等大地活動都可能引起海嘯。

海嘯在日語名為“津波”,“津”指海港,“波”就是湧向海港的大波浪。

據說日本是全世界最容易發生海嘯的地方,因此,海嘯在許多西方語言中稱為“tsunami”(“津波”的日語發音)。除了日本,全球最容易受海嘯襲擊的地方,還包括智利、秘魯以及阿拉斯加等環太平洋國家和地區。

海嘯和一般波浪不同,在波長與移動的水厚度方麵差異很大。比如,海洋板塊地震,使廣達幾千米的地盤提高1米,就會把這部分海水往上抬,造成波長數千米、高1米的大浪。

一般而言,海嘯移動的速度和海麵波浪不同,距離海麵愈深的海嘯,移動速度愈快。比如,太平洋平均深度4000米處產生的海嘯,會以幾乎和噴氣客機差不多的時速——713千米高速前進。水深較淺的200米大陸棚產生的海嘯,移動速度大約159千米/小時。就海嘯的高度而言,發生地點水愈深,海嘯厚度愈大。

海嘯是一種破壞力極大的水體運動。海嘯發生有多種原因,海底地震、海底火山爆發、大規模海底滑坡等都會引發海嘯,其中最嚴重的就是海底地震。

不過,並非所有的海底地震都會引發海嘯。能引發海嘯的地震,首先是發生在海底的大地震,而且必須是具有垂直運動的逆衝構造型地震。其特點是斷層麵上部地殼向上移動,下部下降,以垂直運動為主。上部在抬升過程中把海水向上抬,同時又在逆衝方向推動海水做水平運動,從而形成破壞力極強的海嘯。

地震發生時,海底地層發生斷裂,部分地層出現猛然上升或者下沉,由此造成從海底到海麵的整個水層發生劇烈“抖動”。這種“抖動”與平常所見到的海浪大不一樣。海浪一般隻在海麵附近起伏,涉及的深度不大,波動的振幅隨水深衰減很快。地震引起的海水“抖動”則是從海底到海麵整個水體的波動,其中所含的能量驚人。

海嘯時掀起的狂濤駭浪,高度可達10多米至幾十米不等,形成“水牆”。

另外,海嘯波長很長,可以傳播幾千千米而能量損失很小。由於以上原因,如果海嘯到達岸邊,“水牆”就會衝上陸地,巨浪呼嘯,以摧枯拉朽之勢,越過海岸線、越過田野,迅猛地襲擊著岸邊的城市和村莊,瞬時人們都消失在巨浪中。港口所有設施,被震塌的建築物,在狂濤的洗劫下,被席卷一空。事後,海灘上一片狼藉,到處是殘木破板和人畜屍體。

海嘯由地震引起海底隆起和下陷所致。海底突然變形,致使從海底到海麵的海水整體發生大的湧動,形成海嘯襲擊沿岸地區。海嘯是一種災難性的海浪,通常由震源在海底下50千米以內、裏氏震級6.5級以上的海底地震引起,水下或沿岸山崩或火山爆發也可能引起海嘯。在一次震動之後,震蕩波在海麵上以不斷擴大的圓圈,傳播到很遠的距離,正像卵石掉進淺池裏產生的波一樣。海嘯波長比海洋的最大深度還要大,軌道運動在海底附近也沒受多大阻滯,不管海洋深度如何,波都可以傳播過去。

海嘯的特征之一是速度快,地震發生的地方海水越深,海嘯速度越快。海水越深,因海底變動湧動的水量越多,因而形成海嘯之後在海麵移動的速度也越快。如果發生地震的地方水深為5000米,海嘯和噴氣機速度差不多,每小時可達800千米,移動到水深10米的地方,時速放慢,變為40千米。由於前浪減速,後浪推過來發生重疊,因此海嘯到岸邊波浪升高,如果沿岸海底地形呈V字形,海嘯掀起的海浪會更高。

在遙遠的海麵移動時不為人注意,以迅猛的速度接近陸地,達到海岸時突然形成巨大的水牆,這就是海嘯,人們發現它時再逃為時已晚,因此,一旦發生地震要馬上離開海岸,到高處安全的地方。

在大地震之後如何迅速地、正確地判斷該地震是否會激發海嘯,這仍然是個懸而未決的科學問題。盡管如此,根據目前的認識水平,仍可通過海嘯預警為預防和減輕海嘯災害做出一定的貢獻。

海嘯預警的物理基礎在於地震波傳播速度比海嘯的傳播速度快。地震縱波(P波)的傳播速度為6~7千米/秒,比海嘯的傳播速度要快20~30倍,所以在遠處,地震波要比海嘯早到達數十分鍾乃至數小時,具體數值取決於震中距和地震波與海嘯的傳播速度。例如,當震中距為1000千米時,地震縱波大約2.5分鍾就可到達,而海嘯則要經過1個多小時;1960年智利特大地震激發的特大海嘯22小時後才到達日本海岸。

如能利用地震波傳播速度與海嘯傳播速度的差別造成的時間差分析地震波資料,快速、準確地測定出地震參數,並與預先布設在可能產生海嘯的海域中的壓強計(不但應當有布設在海麵上的壓強計,更應當有安置在海底的壓強計)的記錄相配合,就有可能做出該地震是否激發了海嘯、海嘯的規模有多大的判斷。然後,根據實測水深圖、海底地形圖及可能遭受海嘯襲擊的海岸地區的地形地貌特征等相關資料,模擬計算海嘯到達海岸的時間及強度,運用諸如衛星、遙感、幹涉衛星孔徑雷達等空間技術監測海嘯在海域中傳播的進程,采用現代信息技術將海嘯預警信息及時傳送給可能遭受海嘯襲擊的沿海地區的居民,並在可能遭受海嘯襲擊的沿海地區,開展有關預防和減輕海嘯災害的科技知識的宣傳、教育、普及以及應對海嘯災害的訓練和演習。這樣,就有希望在海嘯襲擊時,拯救成千上萬生命和避免大量的財產損失。