海啸 工程地质

大自然的愤怒——海啸简介

水下地震、火山爆发或水下塌陷和滑坡等大地活动都可能引起海啸。当地震发生于海底，因震波的动力而引起海水剧烈的起伏，形成强大的波浪，向前推进，将沿海地带一一淹没的灾害，称之为海啸。海啸在许多西方语言中称为“tsunami”，词源自日语“津波”，即“港边的波浪”（“津”即“港”）。这也显示出了日本是一个经常遭受海啸袭击的国家。目前，人类对地震、火山、海啸等突如其来的灾变，只能通过观察、预测来预防或减少它们所造成的损失，但还不能阻止它们的发生。

海啸通常由震源在海底下50千米以内、里氏地震规模6.5以上的海底地震引起。海啸波长比海洋的最大深度还要大，在海底附近传播也没受多大阻滞，不管海洋深度如何，波都可以传播过去，海啸在海洋的传播速度大约每小时五百到一千公里，而相邻两个浪头的距离也可能远达500到650公里，当海啸波进入陆棚后，由于深度变浅，波高突然增大，它的这种波浪运动所卷起的海涛，波高可达数十米，并形成“水墙”。由地震引起的波动与海面上的海浪不同，一般海浪只在一定深度的水层波动，而地震所引起的水体波动是从海面到海底整个水层的起伏。此外，海底火山爆发，土崩及人为的水底核爆也能造成海啸。此外，陨石撞击也会造成海啸，“水墙”可达百尺。而且陨石造成的海啸在任何水域也有机会发生，不一定在地震带。不过陨石造成的海啸可能千年才会发生一次。

海啸同风产生的浪或潮是有很大差异的。微风吹过海洋，泛起相对较短的波浪．相应产生的水流仅限于浅层水体。猛烈的大风能够在辽阔的海洋卷起高度3米以上的海浪，但也不能撼动深处的水。而潮汐[1]每天席卷全球两次．它产生的海流跟海啸一样能深入海洋底部，但是海啸并非由月亮或太阳的引力引起，它由海下地震推动所产生，或由火山爆发、陨星撞击、或水下滑坡所产生。海啸波浪在深海的速度能够超过每小时700千米，可轻松地与波音747飞机保持同步。虽然速度快．但海啸在深水中海啸并不危险，低于几米的一次单个波浪在开阔的海洋中其长度可超过750千米这种作用产生的海表倾斜如此之细微，以致这种波浪通常在深水中不经意间就过去了。海啸是静悄悄地不知不觉地通过海洋，然而如果出乎意料地在浅水中它会达到灾难性的高度．海啸是一种具有强大破坏力的海浪。水下地震、火山爆发或水下塌陷和滑坡等大地活动都可能引起海啸。地震发生时，海底地层发生断裂，部分地层出现猛然上升或者下沉，由此造成从海底到海面的整个水层发生剧烈“抖动”。这种“抖动”与平常所见到的海浪大不一样。海浪一般只在海面附近起伏，涉及的深度不大，波动的振幅随水深衰减很快。地震引起的海水“抖动”则是从海底到海面整个水体的波动，其中所含的能量惊人。海啸时掀起的狂涛骇浪，高度可达10多米至几十米不等，形成“水墙”。另外，海啸波长很大，可以传播几千公里而能量损失很小。由于以上原因，如果海啸到达岸边，“水墙”就会冲上陆地，对人类生命和财产造成严重威胁。海嘯係指海上之長浪從發生地區由內而外，向各個方向傳播，其速度視海洋深度而定，計算公下：

h：海洋深度g：重力加速度

一般在深而廣闊之海洋，其傳播速度約每小時500至1,000公里，浪高也許不超過30至60公分，不致引起海面船隻之注意。當其接近沿岸時，受到海岸及海底地形之影響，波浪前進速率減小而造成堆積現象使浪高大為增加，造成沿岸地區重大的破壞及生命財產的損失。

海啸后的惨状——利智印尼苏门答腊岛附近海域于2004年12月26日发生的强烈地震引发的印度洋巨大海啸，吞噬了15万多人的生命，让人类再次感到海啸的恐怖。海啸由地震引起海底隆起和下陷所致。海底突然变形，致使从海底到海面的海水整体发生大的涌动，形成海啸袭击沿岸地区。由于海啸是海水整体移动，因而和通常的大浪相比破坏力要大得多。受台风和低气压的影响，海面会掀起巨浪，虽然有时高达数米，但浪幅有限，由数米到数百米，因此冲击岸边的海水量也有限。而海啸就不同了，虽然海啸在遥远的海面只有数厘米至数米高，但由于海面隆起的范围大，有时海啸的宽幅达数百公里，这种巨大的“水块”产生的破坏力非常巨大，严重危害岸上的建筑物和人的生命。据日本秋田大学副教授松富英夫调查，这次印度洋大海啸在泰国沿岸把一艘５０吨重的船从海边推到岸上１．２公里远的地方。从有关数据来看，海啸高达２米，木制房屋会瞬间遭到破坏；海啸高达２０米以上，钢筋水泥建筑物也难以招架海啸的分类海啸可分为4种类型。即由气象变化引起的风暴潮、火山爆发引起的火山海啸、海底滑坡引起的滑坡海啸和海底地震引起的地震海啸。中国地震局提供的材料说，地震海啸是海底发生地震时，海底地形急剧升降变动引起海水强烈扰动。其机制有两种形式：“下降型”海啸和“隆起型”海啸。“下降型”海啸：某些构造地震引起海底地壳大范围的急剧下降，海水首先向突然错动下陷的空间涌去，并在其上方出现海水大规模积聚，当涌进的海水在海底遇到阻力后，即翻回海面产生压缩波，形成长波大浪，并向四周传播与扩散，这种下降型的海底地壳运动形成的海啸在海岸首先表现为异常的退潮现象。1960年智利地震海啸就属于此种类型。

“隆起型”海啸：某些构造地震引起海底地壳大范围的急剧上升，海水也随着隆起区一起抬升，并在隆起区域上方出现大规模的海水积聚，在重力作用下，海水必须保持一个等势面以达到相对平衡，于是海水从波源区向四周扩散，形成汹涌巨浪。这种隆起型的海底地壳运动形成的海啸波在海岸首先表现为异常的涨潮现象。1983年5月26日，中日本海7．7级地震引起的海啸属于此种类型海啸的预警海啸预警的物理基础在大地震之后如何迅速地、正确地判断该地震是否会激发海啸，这仍然是个悬而未决的科学问题。尽管如此，根据目前的认识水平，仍可通过海啸预警为预防和减轻海啸灾害做出一定的贡献。海啸预警的物理基础在于地震波传播速度比海啸的传播速度快。地震纵波即P波的传播速度约为6～7千米/秒，比海啸的传播速度要快20～30倍，所以在远处，地震波要比海啸早到达数十分钟乃至数小时，具体数值取决于震中距和地震波与海啸的传播速度。例如，当震中距为1000千米时，地震纵波大约2.5分钟就可到达，而海啸则要走大约1个多小时；1960年智利特大地震激发的特大海啸22小时后才到达日本海岸。如能利用地震波传播速度与海啸传播速度的差别造成的时间差分析地震波资料，快速地、准确地测定出地震参数，并与预先布设在可能产生海啸的海域中的压强计（不但应当有布设在海面上的压强计，更应当有安置在海底的压强计）的记录相配合，就有可能做出该地震是否激发了海啸、海啸的规模有多大的判断。然后，根据实测水深图、海底地形图及可能遭受海啸袭击的海岸地区的地形地貌特征等相关资料，模拟计算海啸到达海岸的时间及强度，运用诸如卫星、遥感、干涉卫星孔径雷达等空间技术监测海啸在海域中传播的进程、采用现代信息技术将海啸预警信息及时传送给可能遭受海啸袭击的沿海地区的居民，并在可能遭受海啸袭击的沿海地区，开展有关预防和减轻海啸灾害的科技知识的宣传、教育、普及以及应对海啸灾害的训练和演习。这样，就有希望在海啸袭击时，拯救成千上万生命和避免大量的财产损失。

海啸预警具有可靠的物理基础，它不但在理论上是成立的，实际上也是可行的，并且已经有了成功的范例。例如，1946年，海啸给夏威夷的“曦嵝”(Hilo)市造成了严重的人员伤亡和财产损失。于是，1948年便在夏威夷便建立了太平洋海啸预警中心，从而有效避免了在那以后的海啸可能造成的损失。倘若印度洋沿岸各国在2004年印度洋特大海啸之前，能与太平洋沿岸国家一样建立起海啸预警系统，那么这次苏门答腊%A3%AD安达曼特大地震引起的印度洋特大海啸，决不致造成如此巨大的人员伤亡和财产损失。以上所述的海啸预警对于“远洋海啸”比较有效。但是，对于“近海海啸”（亦称“本地海啸”）即激发海啸的海底地震离海岸很近，例如只有几十至数百千米的海啸，由于地震波传播速度与海啸传播速度的差别造成的时间差只有几分钟至几十分钟，海啸早期预警就比较难于奏效。为了在大地震之后能够迅速地、正确地判断该地震是否激发海啸，减少误判与虚报、特别是“近海海啸”预警的误判与虚报以提高海啸预警的水平，必须加强对海啸物理的研究。记录我国学者发现，在公元前47年(即西汉初元仁年)和公元173年(东汉熹平二年)，我国就记载了莱州湾和山东黄县海啸。这些记载曾被国外学者广泛引用，并认为是世界上最早的两次海啸记载全球的海啸发生区大致与地震带一致。全球有记载的破坏性海啸大约有260次左右，平均大约六、七年发生一次。发生在环太平洋地区的地震海啸就占了约80%。而日本列岛及附近海域的地震又占太平洋地震海啸的60%左右，日本是全球发生地震海啸并且受害最深的国家。最近造成较大规模的海啸据英国路透社消息，日本东北部海岸2011年3月11日下午14：46分（北京时间13:46分）遭强震袭击，初步估计震级达到里氏8.8级,后再次于3月13日修改为里氏9.0级。震区目击者表示，这可能是20多年来，日本遇到的震级最高的地震。此外，还有目击者说，地震引起东京多处建筑物摇晃，并造成“多人受伤”，至少一栋建筑物着火，并引发10米高的海啸。

一片狼藉

2004年12月26日于印尼的苏门达腊外海发生芮氏地震9级海底地震。海啸袭击斯里兰卡、印度、泰国、印尼、马来西亚、孟加拉、马尔代夫、缅甸和非洲东岸等国，造成三十余万人丧生。准确死亡数字已无法统计。参见2004年印度洋大地震。

1998年7月两个7.0级的海底地震，造成巴布亚新几内亚约2100人丧生。

1992年9月尼加拉瓜发生海啸。

1883年8月25日荷属东印度群岛上火山爆发，引起的海啸，使三万六千人死亡。啸源位置日期浪高（米）受害地区死亡人数备注

加拿大温哥华岛1700年1月26日？北加州至温哥华岛、日本？

葡萄牙

1755年11月1日16欧洲西部、摩洛哥和西印度群岛60，000

琉球群岛

1771年4月24日85琉球群岛11，941

巽他海峡

1883年8月26日35爪哇和苏门答腊36，000日本三陆1896年30日本27，122

阿留申群岛

1946年4月1日32阿留申群岛、夏威夷和加州165智利1960年5月22日25智利、夏威夷和日本1，260

阿拉斯加

1964年3月27日32阿拉斯加、阿留申群岛和加州？

西里伯斯海

1976年8月16日30

菲律宾群岛

5，000苏门答腊西北外海2004年12月26日？印度洋30万以上海啸

百余年来最大的几次海啸：▲１８８３年，印尼喀拉喀托火山爆发，引发海啸，使印尼苏门答腊和爪哇岛受灾，３．６万人死亡。▲１８９６年，日本发生７．６级地震，地震引发的海啸造成２万多人死亡。▲１９０６年，哥伦比亚附近海域发生地震，海啸使哥伦比亚、厄瓜多尔一些城市受灾。▲１９６０年，临近智利中南部的太平洋海底发生９．５级地震（有始以来最强烈的地震），并引发历史上最大的海啸，波及整个太平洋沿岸国家，造成数万人死亡，就连远在太平洋西边的日本和俄罗斯也有数百人遇难。▲１９９２年至１９９３年共１０个月里，太平洋发生３次海啸，共２５００多人丧生。▲2011年3月11日，日本发生9.0级地震，引发巨大海啸，环太平洋国家受灾。(日本官方修正为9.0级地震)海啸自救要是人们旅游出行时遇到海啸该怎么办？救生锦囊：海上船只听到海啸预警后千万别急着“回巢”。

海啸中如何逃生(一)

一、地震是海啸最明显的前兆。如果你感觉到较强的震动，不要靠近海边、江河的入海口。如果听到有关附近地震的报告，要做好防海啸的准备，注意电视和广播新闻。要记住，海啸有时会在地震发生几小时后到达离震源上千公里远的地方。二、海上船只听到海啸预警后应该避免返回港湾，海啸在海港中造成的落差和湍流非常危险。如果有足够时间，船主应该在海啸到来前把船开到开阔海面。如果没有时间开出海港，所有人都要撤离停泊在海港里的船只。三、海啸登陆时海水往往明显升高或降低，如果你看到海面后退速度异常快，立刻撤离到内陆地势较高的地方。四、每个人都应该有一个急救包，里面应该有足够72小时用的药物、饮用水和其他必需品。这一点适用于海啸、地震和一切突发灾害。海