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3月11日,日本發生特大地震,日本太平洋沿岸地區已遭到第一波海嘯襲擊。電視畫面顯示,海嘯迅速吞沒了農田和房屋,汽車和船隻被海嘯席捲著撞上建築物。據稱,地震已經造成嚴重傷亡。其實,海嘯的發生並不是沒有規律可循的,人們在一次次經歷過海嘯後,逐漸認識了海嘯。

海嘯像一堵水牆  

海嘯是由一系列海浪組成的,從海嘯的第一個浪頭到達岸邊到整個海嘯結束,持續時間能夠達到好幾個小時。呼嘯而來的海浪高達9米,特大海嘯發生時,海浪甚至高達30多米,就像一堵“水牆”。

呼嘯而來的海浪高達9米,海嘯不會在深海大洋造成災害,甚至於航行的船隻也難於察覺出這種波動。

海嘯的波長︰通常超過100公里

海嘯運動的時速也高達數百公里。地震產生的水體波動與通常海面上的海浪是不一樣的。海浪通常只在一定深度以上的水層引起波動,且這種波動的振幅隨水深衰減很快。地震引起的波動是從海面到海底整個水層的起伏,當然在大洋中海震源附近水面最初的升高幅度只有 l~2 米。這種波動運行在深水大洋時,波長可達幾十至幾百公里不等。

海嘯的能量︰速度比大型客機還快

地震引起的海嘯波動週期在 2~200 分鐘範圍內變動,最常見的是 2~40 分鐘,傳播速度可達每小時1千公里,比大型噴氣式客機的航速還快。所以,海嘯不會在深海大洋造成災害,甚至於航行的船隻也難於察覺出這種波動。然而,海嘯波進入大陸架後,因深度急劇變淺,能量集中,波高驟然增大。當進入狹窄淺水海域,從海面到海流速幾乎一樣的海嘯波攜帶巨大能量直衝海灣和岸邊,這時可能出現 10~20 米以上的波高,以排山倒海之勢衝擊過來,特別是傳播到漏斗型灣頂處更為突出。

外太空天體極少引發海嘯 

海嘯形成的原因主要有三個︰地震、海底山崩塌芳和外太空天體的影響。海底地震是海嘯發生的最主要原因,歷史記錄顯示,特大海嘯基本上都是海底地震所引起的。大多數海底地震發生在太平洋邊緣地帶,稱為“亞延地帶”。

地震令海底板塊滑移,引發海水大規模倒灌

海底地震發生後,使邊緣地帶出現裂縫。這時部分海底會突然上升或下降,海水會發生嚴重顛簸,猶如往水中拋入一塊石頭一樣會產生“圓形波紋”,故引發海嘯。通常,地震是引發海嘯的主要原因。當地震在深海海底或者海洋附近發生時,地殼運動造成海底板塊變形,板塊之間出現滑移,這造成海水大量的倒灌,並引發海水開始大規模的運動,形成海嘯。

國外媒體對3月11日,日本地震引發海嘯的報導

海底山崩塌也會令海水大規模運動

海底山崩塌方則是因地震或海底火山爆發所引發,山崩塌方落下的沉積物和岩石也會導致大規模海水的運動,從而引發海嘯。通常,如果岸邊的海水出現異常的增高或降低,則預示著海嘯即將來臨。而在發生海嘯時,岸邊的人們要盡快從地勢低窪的地區轉移到地勢高的區域。而正在海上航行的船隻此時絕不能返回港口,而是應該將船駛向深海區域。

外太空天體引發海嘯情況最不常見

因外太空天體的影響而誘發海嘯的情況則最不常見,通常隕石墜落海洋中會激起波浪,當隕石激起的波的能量足夠強大時,也會引發海嘯。月球對地球的引力,也只是增加海洋的潮汐波動,並不會強大到引發海嘯的程度,我們將會在接下來的《發現者》中探討“超級月亮”。

不是所有地震都引發海嘯  

歷史上環太平洋地區的大地震往往都能引發大小不一的海嘯。因此每當這個地區出現地震時,各國氣象部門都會對海面情況進行嚴密監測,以確定是否發佈海嘯警報。但地震是否一定引起海嘯?地震震級越高海嘯的破壞力也越大嗎?

地震令海底板塊滑移,引發海水大規模倒灌

地震海嘯的產生還會受海底地震震源斷層、震源區水深條件、震級、震源深度等條件影響。比如,震源位於深水區比淺水區更易產生海嘯。當震源斷層表現為錯動時,不會產生海嘯,而如果震源斷層表現為傾滑,就可能引起海嘯。不過,海底地震未必一定就會引發大海嘯。在 1.5 萬次海底構造地震中,大約只有100次引起海嘯。一些專家則認為,引發海嘯的地震震級一般在芮氏 6.5 級以上,震源深度在25公里以內。

地震強度與海嘯並無絕對關聯

但即便是強烈地震也不一定就會導致海嘯。如 2005 年印尼蘇門答臘島附近海域發生 8.5 級強烈地震,就沒有引發大海嘯。專家解釋說,這是因為此次地震的震源比較深,因此雖然震級很強,但海底地表上下錯動幅度可能也比較小,因此沒有形成海嘯。

海底地震是海嘯發生的最主要原因
在一幅畫作中記載的關於海嘯的畫面

海嘯與全球氣候變化有關係

除了與地震震級等相關外,部分專家還表示,海嘯的發生與全球氣候變化也有關係。 2004 年的南亞大海嘯發生後,這場由海底地震引起的大海嘯與全球氣候變化導致的海平面上升等因素密切相關。

近年來全球因地震引發的重大海嘯

全球有記載的破壞性較大的地震海嘯約發生 260次 ,平均六七年發生一次,其中在環太平洋地震帶上的地震海嘯約佔 80%,地中海中亞地震帶,在西部由亞速爾群島向西與大西洋海嶺相連,東部經地中海、土耳其、伊朗、巴基斯坦、中國西南部、緬甸,向南至印尼,並與環太平洋地震帶會合。這裡發生的地震數佔全球總數的15%左右。

地震令海底版塊滑移,引發大規模海水倒灌

◎ 2001 年 6 月,秘魯南部發生芮氏 8.4 級地震並引發海嘯,造成至少 78 人死亡,經濟損失約3億美元。

◎ 2004 年 12 月 26 日,印尼蘇門答臘島附近海域發生芮氏 8.9 級強烈地震,並引發海嘯,海嘯激起的海潮最高超過30米,波及印度洋沿岸十幾個國家,造成約23萬人死亡或失蹤,經濟損失超過100億美元。

◎ 2006 年 7 月 17 日,印尼爪哇島西南海域發生芮氏 6.8 級強烈地震,並引發沿岸部分地區海嘯,造成 668 人死亡, 1438 人受傷, 287 人失蹤,約 7.4 萬人無家可歸。

◎ 2007 年 1 月 13 日,千島群島附近太平洋西北海域發生芮氏 8.3 級地震並引發海嘯,造成至少 50 多人死亡,數千人失去家園。

2007 年 4 月 2 日,南太平洋島國所羅門群島發生芮氏 8 級強烈地震,並引發海嘯,形成 5 米高的巨浪。地震和海嘯造成至少兩個村落嚴重受災,近 20 人死亡,多人失蹤。

結語

全球地震海嘯發生區的分佈基本上是與地震帶一致。據 1700 多年的資料統計表明,全球有記載的破壞性較大的地震海嘯約發生 260 次,平均六七年發生一次,其中在環太平洋地震帶上的地震海嘯約佔80%,而在日本列島及其鄰近海域發生的地震則佔太平洋地震海嘯的60%左右,因此,日本是世界上發生地震海嘯最頻繁和危害最重的國家。

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