陶世龍專欄--什麼是地震海嘯

2021-01-09 搜狐網

  地震海嘯是海底發生地震時,由於海底地形急劇地升降變動,引起的海水強烈擾動。海水先向突然變行低洼的地方湧去,隨後翻回海面,形成一種特別長的大浪,兩個波峰之間的距離,可達100公裡以上。它在開闊的深水大洋中運動時,速度特別快,可達每小時七、八百公裡,但這時波濤並不特別洶湧,因為波峰之間距離那樣長,起落變化就不明顯了,只是到了濱海一帶水高得多的巨浪,衝上陸地,這就是我們看到的地震海嘯。

  是不是只要海底發生地震就會出現地震海嘯呢?不一定。因為有些地震發生時造成的地形起落並不顯著,不能激起這種巨大的波浪。同時我們還要看到一點,如果那裡海水很淺,海底地勢本來比較平緩,即使地震時地形有所變化,海水起落變化不大,也不易產生這種波長特別長的大浪。因此世界上的海嘯大多是發生在那種深海溝的地帶,那裡本來地勢起伏就很大,水又很深,再發生變化,這種特別長大的波浪就容易形成了。是不是發生於深海溝的地震都能造成海嘯呢?還不一定,有人研究了許多海嘯發生的條件後,得到這樣的規律:沿深海溝發生地震時,如果震級大於6.5級,震源深度在25公裡以內時,才有可能產生造成危險的海嘯。當然,在自然界中情況是複雜的,也還可能有特殊的變動。譬如有時因地震引起海底發生山崩,這時儘管地震震級不高,也可能產生巨大的海嘯。海底火山爆發,產生的地震震級可能不高,但有時會同時造成巨大海嘯。這些海嘯雖不是地震直接造成的,但都與地震有關。為什麼地震海嘯的襲來總是在地震之後?

  1896年6月15日晚上七點鐘左右,日本三陸地方的居民普遍感到了地震,來勢不猛但時間較長,在震動過去後的20分鐘,這裡的海水忽然後退了,露出了平時看不見的礁石和沙灘。到了晚上八點鐘左右,只聽見海上出現了暴風雨般的聲音,巨大的海浪衝上岸來,海嘯襲來了。1960年智利大地震時也有這樣類似的情況。當地震發生之後不久,沿海居民還在屋外,忽然看見海水開始迅速退落,露出了最低潮線以下的海底。大約一、二十分鐘以後,海潮又迅速漲起,以極快的速度湧向岸邊,浪頭高達6米多,捲走了沿岸的房屋和牲畜。

  為什麼海嘯在地震之後到來呢?這是因為在海嘯發生時,先是水向海底陷落部分湧去,所以出現異常的退潮現象,然後才是返回向上漲起衝向陸地,這一落一起,需要時間,如果海嘯是從遠處的地震區傳來,更需要較長的時間。但是只要事選注意到這些變化,保持警惕,採取預防措施,災害顯然是可以減輕的。海震和地震海嘯是一回事嗎?

  海震和地震海嘯是不是一回事呢?既有聯繫,又有區別。

  在海底發生地震時,如果海底地形升降變動劇烈,其它條件也合適,這時可產生地震海嘯;不具備這些條件,就不會產生海嘯。但不管有無海嘯發生,海底發生地震,都會有地震波傳到海面,引起海水的擾動。這種擾動是縱波造成的,因為橫波不能通過液體,傳不到海面。所以當船隻遇到海震時,如果震動相當強烈,船上的人可以感到上下顛簸,好象船隻碰到礁上那種感覺,這是縱波自下而上的衝擊造成的。有時船上的人當時還不知道是怎麼回事,事後經過與地震觀測記錄核對,才知道是遇上了海震。這種情況顯然和地震海嘯是不同的。世界上哪些地方發生過規模很大的地震海嘯?太平洋周圍一帶的深海溝附近,是強烈地震很多的地方,因而也是海嘯發生得最多的地方,像智利、秘魯、日本、阿拉斯加半島、堪察加半島等靠近太平洋的濱海一帶,以及一些島弧附近,都是地震海嘯的重要發源地。

  1868年8月8日智利、秘魯邊界大地震,1877年5月9日智利伊基克大地震,1933年3月2日日本三陸大地震,1946年4月1日阿留申群島的烏尼馬克島大地震,都引起了席捲整個太平洋的海嘯,威力極大。如1946年的海嘯從阿留申傳到夏威夷群島時仍有每小時將近800公裡的速度,在夏威夷的希洛灣掀起的浪頭仍高達十幾米。1960年從智利來到夏威夷的海嘯雖然經歷的旅程更長,但仍然保持每小時六、七百公裡的速度,浪高也曾達到十米以上。這次地震海嘯給北美洲沿海、日本以及菲律賓都帶來災害。在日本,高達一丈多的巨浪,衝進了海港,衝上了陸地,淹沒了碼頭,一些巨大的船隻竟被推進大陸四、五十米之遠,壓倒了居民房屋。

  在海嘯發源地附近,那裡的波浪當然更為洶湧澎湃。1933年日本三陸大地震時的海浪高達二十多米,而最高的紀錄則是1737年發生在堪察加半島南端洛帕特卡角的海嘯,其浪高達到了六十四米。

  在大西洋和印度洋中,地震不如太平洋周圍一帶強烈,因此地震海嘯也不那麼顯著。但也發生過很有影響的一次,就是1755年發生於葡萄牙首都裡斯本附近的地震所引起的海嘯。這次地震和海嘯給裡斯本造成了巨大的損失,在六分鐘內竟致死亡六萬多人。當它傳到加勒比海的時候,浪高還在五米以上。但以後再未發生過這樣強烈的海嘯。

  地中海內希臘附近的科林斯灣,在1963年2月7日發生過一次奇特的海嘯,這是五天前的一次小地震觸發了海底山崩所產生的,造成了一定損失。哪些地方地震海嘯的威脅大?

  一談到地震海嘯,似乎就意味著災害。其實並不是所有的地震海嘯都能造成災害。這不僅因為有些海嘯達不到造成災害的規模,同時還和受到海嘯襲擊的地方的具體情況有關。同一次海嘯,在甲地造成災害,到乙地就不一定造成災害,所以世界上經常受到海嘯威脅的總是限於夏威夷、智利、日本等少數地方和國家。夏威夷群島本身沒產生過什麼地震海嘯,但因它位於太平洋中,四面產生的海嘯都可以向它襲來。它又是一堆孤立在大洋中的火山島,周圍沒有遼闊的淺灘及眾多的礁石作掩護,海嘯一來就容易衝上岸。特別是夏威夷上有個希洛灣,形如漏鬥,外寬裡窄,海水衝進時便會壅高,加大了海嘯的聲勢。如果海嘯衝擊的方向正好與港灣的開口方向一致,其劇烈的程度就會更為巨大。這些規律,在別的地方也是適用的。

  象日本、智利這種地方,本身就是容易發生地震海嘯的場所,距離近,當然受到的威脅就大,特別是它們瀕臨著很深的海溝,離陸地不遠的地方海水就已很深,海嘯可以在還保持著很大的能量時就撲上岸。如果岸邊有寬闊的大陸架就不一樣,這時海浪在前進的路上,會因與海底磨擦而失去不少能量,海邊的島嶼、暗礁也起著防波堤的作用,等到它衝到岸邊時已成強弩之末,不能造成什麼危害了。我國沿海就是這種情況,所以儘管1960年智利大地震造成的海嘯很大,對菲律賓乃至日本這些地方都造成了災害,但對我國卻沒有什麼影響。

  我國沒有什麼生海嘯的歷史記載,在海邊也沒有深海溝,一般情況下缺少產生地震海嘯的條件。但如海岸附近發生強烈地震,激起海水擾動,有時甚至侵襲到岸上來,還是有可能發生海嘯的,因此仍需注意。跋這個海嘯問答,是從地質出版社1975年9月出版的《地震問答》中抽出的五篇短文合編而成。、編寫《地震問答》的成員是殷維翰、陶世龍、趙松嶺,當時沒有個人的署名,而是表示為編寫組。有關海嘯這幾條,是陶世龍寫的。

  我對於海嘯,只有一般的了解。沒有專門研究過,經向李善邦先生請教,得到他的指導和一批材料。寫成後復經馬宗晉先生審閱和殷維翰先生編輯。時間已過去快三十年了,對海嘯的研究應有很大進展,不過作為基礎知識,應當不會有太多變化,因此把它發在網上以供參考,同時也希望行家對有錯和不足的地方給以糾正和補充,如對印度洋的海嘯本文就沒有內容。

  李善邦先生任職於中央地質調查所時,1930年在北平西山鷲峰建立了我國第一個地震臺,是我國地震工作的先驅。但在我編《地震問答》時似乎還沒有什麼工作,去中關村買東西常能碰見他,因此編書中遇到問題,就想何不找他請教。一談,他很高興,搬出包括他翻譯出來還未出版的文章和資料供我使用。要是在正常情況下,我不會有這等幸運了,大概那時少有人找他談業務。這段交往也就一直深深地留在我的心中。陶世龍,2004年12月31日。來源:人民網

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