海嘯的形成和預(yù)防

■李忠東

海嘯的形成和預(yù)防

■李忠東

破壞嚴(yán)重殺傷大

根據(jù)海嘯形成的不同情況，科學(xué)家將其分為4種類(lèi)型。其中有海底地震引發(fā)的地震海嘯，氣象變化引起的風(fēng)暴潮，火山爆發(fā)誘發(fā)的火山海嘯，海底滑坡帶來(lái)的滑坡海嘯。

地震海嘯就像刮風(fēng)下雨一樣，地震是一種自然現(xiàn)象。當(dāng)?shù)貧さ膬蓚€(gè)板塊發(fā)生擠壓時(shí)，壓力在板塊巖石中聚集，使巖層變形。一旦一方巖石不能支撐，便產(chǎn)生斷層，巖石恢復(fù)原位，發(fā)生回跳，巨大的能量釋放激發(fā)地震。在地震發(fā)生的時(shí)候，常伴生有火災(zāi)、海嘯、泥石流、滑坡、環(huán)境污染、商業(yè)中斷、信息丟失和社會(huì)功能癱瘓等次生災(zāi)害。

海嘯是由海底激烈的地殼變化造成大片水域突然上升或者下降而引起的海洋巨浪，其破壞力極大。海嘯掀起的驚濤駭浪高度可達(dá)10多米甚至幾十米，猶如一堵“水墻”。這堵“水墻”內(nèi)含有巨大的能量，如果涌向海灣內(nèi)和海港，沖上陸地，往往對(duì)人類(lèi)生命和財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。海嘯的波長(zhǎng)很長(zhǎng)，可以傳播數(shù)千公里而能量損失很小。正因?yàn)槟芰看?、波及范圍廣，所以海嘯的殺傷力極強(qiáng)。

研究發(fā)現(xiàn)，并不是所有的地震一定都會(huì)引發(fā)海嘯，但大約95%的海嘯都是由地震引發(fā)的，主要取決于地震震級(jí)、地震斷層的錯(cuò)動(dòng)方式和震源深度。具體來(lái)說(shuō)，震級(jí)達(dá)到里氏6.5級(jí)以上的地震才有觸發(fā)海嘯的可能。斷層垂直錯(cuò)動(dòng)方式更易引發(fā)海嘯，斷層強(qiáng)烈的垂直上下運(yùn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)地面和海面產(chǎn)生強(qiáng)烈的浪涌，致使震蕩波以不斷擴(kuò)大的圓圈方式向遠(yuǎn)距離擴(kuò)散。震源深度在40公里至50公里時(shí)，地震波的擴(kuò)散和影響范圍都比較大，誘發(fā)海嘯的可能性也相應(yīng)增大。

科學(xué)家指出，最具有代表性的海嘯是2004年12月26日的印度洋海嘯。當(dāng)時(shí)，印度洋地震發(fā)生在印度板塊的邊緣，劇烈的地殼運(yùn)動(dòng)聚集的巨大能量因?yàn)槌^(guò)巖石強(qiáng)度而造成巖石破裂，在蘇門(mén)答臘島形成一個(gè)縱向1200-1300公里、橫向100公里的區(qū)域。其中最嚴(yán)重的斷層發(fā)生在400公里的范圍，結(jié)果造成海水上下顛簸，形成海嘯。它并以每小時(shí)700-800公里的速度極快地向外擴(kuò)展，很快殃及到了印度尼西亞、斯里蘭卡、馬爾代夫、泰國(guó)和孟加拉等東南亞和南亞諸國(guó)，甚至遠(yuǎn)在東非海岸的索馬里也未能幸免。這次地震是典型的“逆沖型”地震，即斷層的上盤(pán)上沖的錯(cuò)動(dòng)。它造成的災(zāi)難性陸地位移導(dǎo)致了赤道鼓起的程度有所減輕，使得地球變得更圓。

由于形成的機(jī)制各異，地震海嘯分為“下降型”海嘯和“隆起型 ”海嘯兩種。

“下降型”海嘯。地震發(fā)生時(shí)，有時(shí)會(huì)引起海底地殼大面積的急劇下降。于是海水會(huì)首先朝著突然錯(cuò)動(dòng)下陷的空間涌去，隨之在下降區(qū)域的上方出現(xiàn)海水的大規(guī)模積聚。涌進(jìn)的海水在海底遇到阻力后，便會(huì)立刻翻回到海面，產(chǎn)生的壓縮波形成長(zhǎng)波大浪，迅即向四周傳播和擴(kuò)散。在海岸，異常的退潮現(xiàn)象是這種海嘯的最初表現(xiàn)。

“隆起型”海嘯。和上述情況正好相反，地震有時(shí)會(huì)使海底地殼大范圍的急劇上升。海水會(huì)跟著隆起區(qū)域一起抬升起來(lái)，并在它的上方出現(xiàn)大規(guī)模的海水積聚。在重力的作用下，海水從波源區(qū)向四周擴(kuò)散，形成洶涌的巨浪。這種海嘯在海岸的最初表現(xiàn)有所不同，為異常的退潮現(xiàn)象。

風(fēng)暴潮

風(fēng)暴潮又稱(chēng)為“風(fēng)暴海嘯”或“氣象海嘯”，通常指熱帶氣旋（臺(tái)風(fēng)、颶風(fēng)）和溫帶氣旋（寒流）等強(qiáng)烈的大氣擾動(dòng)引起的海面異常升高、使受其影響的海區(qū)的潮位大大超過(guò)平常潮位的現(xiàn)象。災(zāi)害的輕重一方面取決于受風(fēng)暴增水的大小和當(dāng)?shù)靥煳拇蟪备叱蔽坏闹萍s，如果與天文高潮相疊，釀成災(zāi)難更大。另一方面與受災(zāi)地區(qū)的地理位置、海岸形狀和海底地形等密切相關(guān)，如果位置正處于海上大風(fēng)的正面襲擊，海岸呈喇叭口形狀，海底地形較平緩，受災(zāi)更重。

風(fēng)暴潮的空間范圍一般幾十公里至幾千公里不等，時(shí)間周期大約1-100小時(shí)，介于地震海嘯和低頻天文潮波之間。風(fēng)暴潮影響的區(qū)域隨著大氣擾動(dòng)因子的移動(dòng)而移動(dòng)，一次風(fēng)暴潮過(guò)程有時(shí)甚至可影響一兩千公里的海岸區(qū)域，時(shí)間達(dá)數(shù)天之久。

風(fēng)暴潮分為臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮和溫帶風(fēng)暴潮兩大類(lèi)——

臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮。又叫著熱帶風(fēng)暴風(fēng)暴潮，在北美稱(chēng)為颶風(fēng)風(fēng)暴潮，在印度洋沿岸稱(chēng)為熱帶氣旋風(fēng)暴潮。由臺(tái)風(fēng)引起，多見(jiàn)于夏秋季節(jié)臺(tái)風(fēng)盛行的時(shí)期，具有來(lái)勢(shì)猛、速度快、強(qiáng)度大、破壞力強(qiáng)等特點(diǎn)。凡是有臺(tái)風(fēng)影響的海洋國(guó)家、沿海地區(qū)均有臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮發(fā)生。

溫帶風(fēng)暴潮。由溫帶氣旋等引起，主要發(fā)生于春秋季節(jié)，夏季也有發(fā)生。一般特點(diǎn)是增水過(guò)程比較平緩，增水高度低于臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮。多發(fā)生在中緯度沿海地區(qū)，以歐洲北海沿岸、美國(guó)東海岸以及我國(guó)北方海區(qū)沿岸為多。

全球有8個(gè)熱帶氣旋（即臺(tái)風(fēng)或颶風(fēng)）多發(fā)區(qū)，西北太平洋是臺(tái)風(fēng)最易生成的海區(qū)，全球臺(tái)風(fēng)有1/3左右發(fā)生在這里，強(qiáng)度也最大。在西北太平洋的沿岸國(guó)家中，我國(guó)是受臺(tái)風(fēng)襲擊最多的國(guó)家。歷史資料表明，幾乎每隔三四年就會(huì)發(fā)生一次特大的風(fēng)暴潮災(zāi)害。孟加拉國(guó)位于孟加拉灣的海岸，呈喇叭口狀，面向印度洋，極易受風(fēng)暴潮的侵襲。美國(guó)地處中緯度，它的東海岸和墨西哥灣沿岸瀕臨大西洋，在夏秋季節(jié)時(shí)常出現(xiàn)颶風(fēng)風(fēng)暴潮；而瀕臨大西洋的東北部沿岸，則以冬季的溫帶風(fēng)暴潮為主。荷蘭是一個(gè)低洼澤國(guó)，極易受風(fēng)暴潮災(zāi)的影響。

火山海嘯

火山海嘯是因火山爆發(fā)引起的海水劇烈擾動(dòng)的現(xiàn)象，又稱(chēng)“火山津浪”或“火山津波”。海嘯在西方語(yǔ)言中稱(chēng)為“tsunami”，詞源自日語(yǔ)“津波”，即“港邊的波浪”（“津”即“港”）。它是火山活動(dòng)主要的次生災(zāi)害，所造成的災(zāi)害損失往往超過(guò)火山噴發(fā)的直接災(zāi)害。

火山如果在海洋的地下爆發(fā)，會(huì)使海水體積突然增大并且被抬升，然后下降，形成波浪。當(dāng)能量足夠大時(shí)，就會(huì)在海岸形成破壞力極大的海嘯。

位于海洋中的火山島也會(huì)引發(fā)可怕的海嘯，這些火山島往往在噴發(fā)了幾個(gè)世紀(jì)后突然因耗費(fèi)完所有的能量而坍塌，并且滑向深深的大海。這個(gè)劇烈的過(guò)程會(huì)引起海水水位的巨變 ，引發(fā)的海嘯可以掀起100米高的浪頭。

除了上述兩種情況之外，靠近濱岸的火山噴發(fā)也能釀成海嘯。1883年,印度尼西亞的喀拉喀托火山突然噴發(fā)，碎巖石、熔巖漿和火山灰向空中飛濺，滾滾的濃煙直沖數(shù)十公里的高空。不久,巨大的火山噴發(fā)物從天而降，墜落到巽它海峽，隨之激起一個(gè)30多米高的巨浪，以極快的速度涌向爪哇島和蘇門(mén)答臘島。巨浪猶如發(fā)瘋的野獸，張著血盆大口，頃刻間就吞噬了3萬(wàn)多人的生命?；鹕絿姲l(fā)物隨高空氣流飄移，致使印度洋和大西洋零星小海嘯不斷發(fā)生。

滑波海嘯

海底滑坡指較淺或較深的海洋地區(qū)的滑坡，產(chǎn)生海底滑坡有兩個(gè)原因：一是海底大量不穩(wěn)定泥漿和沙土聚集在大陸架和深海交匯處的斜坡上，產(chǎn)生“滑移”。二是由于海底蘊(yùn)藏的氣體噴發(fā)，導(dǎo)致淺層沉積海底坍塌，出現(xiàn)水下“崩移”。由海底滑坡引起的海嘯，稱(chēng)為滑坡海嘯。

科學(xué)家強(qiáng)調(diào)說(shuō)，對(duì)海底滑坡不可掉以輕心。在很多時(shí)候，海底滑坡的過(guò)程很平緩，海底沉積物只是緩慢地移動(dòng)著，它們的體積也不大。但在另外一些時(shí)候，情況就完全不同了，像大山一般的土層會(huì)突然地崩塌，其移動(dòng)的速度超過(guò)每小時(shí)100公里。1998年7月，巴布亞新幾內(nèi)亞附近的一次海底地震引發(fā)了一次海底滑坡，而這個(gè)滑坡又帶來(lái)了一次海嘯，海嘯掀起高達(dá)15米的浪濤，蹂躪了這個(gè)島國(guó)20公里的海岸線。

研究發(fā)現(xiàn)，大約在7500年前，一塊相當(dāng)于冰島國(guó)土面積的不穩(wěn)定海底滑行了800公里，在挪威西北部海岸“落戶(hù)”。這次海底滑坡被認(rèn)為是世界歷史上最大規(guī)模地質(zhì)運(yùn)動(dòng)之一，引發(fā)了海嘯。它所產(chǎn)生的海浪高10-20米，不僅襲擊了挪威海岸，而且波及到蘇格蘭東部沿岸?？茖W(xué)家是在找到海底滑坡后沉淀的巖屑和貝殼之后，才得出海底滑坡引起海嘯產(chǎn)生的結(jié)論的。

1929年11月，加拿大東部紐芬蘭島附近海域發(fā)生里氏7.2級(jí)地震，并引發(fā)海嘯，致使27人喪生。最初，人們認(rèn)為，這是一次典型的海嘯，系地質(zhì)運(yùn)動(dòng)造成海底板塊上升或下沉，產(chǎn)生水墻沖擊海岸。然而，進(jìn)一步的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，紐芬蘭島上的13條海底越洋電報(bào)電纜受海嘯影響而中斷。通過(guò)自動(dòng)觀測(cè)儀，研究人員對(duì)每次中斷時(shí)間進(jìn)行了精確記錄。在分析了電纜每次中斷的時(shí)間和位置之后，他們對(duì)原先關(guān)于海嘯成因的說(shuō)法提出了質(zhì)疑?？茖W(xué)家最后得出結(jié)論，是海底液態(tài)沉積物受到震動(dòng)影響變得松散，隨后以每小時(shí)95公里的速度沿著海底傾瀉，最終以500公里的時(shí)速涌入大西洋，才造成了這次海嘯。

提前預(yù)警可減災(zāi)

海嘯的破壞極為嚴(yán)重，雖然人類(lèi)還不能控制它，但可以加以預(yù)防。利用地震波和地震海嘯波的傳播速度之差，建立海嘯預(yù)警機(jī)制，對(duì)海嘯的到來(lái)提前幾分鐘、十幾分鐘甚至數(shù)小時(shí)預(yù)警，是完全可能做到的。提前發(fā)布預(yù)報(bào)，可以贏得提前撤離的時(shí)間，最大限度地減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。海嘯是完全能夠提前預(yù)報(bào)的，理由有兩條：

地震波沿地殼傳播的速度遠(yuǎn)比地震海嘯波傳播的速度更快。以智利發(fā)生的海嘯為例，傳到夏威夷需要經(jīng)過(guò)13個(gè)小時(shí)，大約20個(gè)小時(shí)之后才會(huì)到達(dá)日本沿岸。利用海嘯監(jiān)測(cè)網(wǎng)獲取到的地震波記錄，就能在短時(shí)間內(nèi)做出海嘯警報(bào)，為有關(guān)地區(qū)贏得時(shí)間。

地震引發(fā)的海嘯在登陸之前，會(huì)出現(xiàn)一些顯而易見(jiàn)的宏觀前兆現(xiàn)象：

海水出現(xiàn)異常，退潮和漲潮的時(shí)間與平常不一致，海水退、漲的速度比平?？斓枚?，而且海水退、漲的幅度大，常常能退到最低的潮線以下，或漲到最高的潮線以上。上述現(xiàn)象在震后出現(xiàn)的時(shí)間因各地距震中的遠(yuǎn)近而有所差異，有的緊隨主震，有的在主震后10-20分鐘。從海水暴退、暴漲到海嘯登陸，間隔時(shí)間也有長(zhǎng)有短，短的僅有幾分鐘，長(zhǎng)的可達(dá)到幾十分鐘；

離海岸不遠(yuǎn)的淺海區(qū)，深藍(lán)色海面會(huì)突然變成白色，并在其前方出現(xiàn)一道長(zhǎng)長(zhǎng)的明亮的水墻。究其原因，在于海水越深，海嘯波速度越快；海水越淺，海嘯波速度越慢。當(dāng)海嘯波從遠(yuǎn)離海岸的深海區(qū)進(jìn)入海岸附近的淺海區(qū)后，波速便急劇降下來(lái)。而后面的波速依然很快，追上了前波，兩者相疊加，便使波浪的高度倍增，形成幾米、甚至幾十米高的巨浪；

位于淺海區(qū)的船只突然劇烈地上下顛簸；

突然從海上傳來(lái)巨大、驚人、可怕的異常響聲，在夜間尤為令人警覺(jué)。

這一切都是海嘯臨近的標(biāo)志，是災(zāi)難預(yù)警信號(hào)。它們向人們發(fā)出警示：海嘯即將登陸，趕快往高處逃跑才能生存下來(lái)；否則，長(zhǎng)則十多分鐘，短則幾分鐘甚至幾十秒，就會(huì)被巨浪無(wú)情地吞沒(méi)而喪命。

2004年12月26日印度洋8.7級(jí)地震引起的強(qiáng)烈海嘯，使二十幾萬(wàn)人喪生，兒童少年占了半數(shù)，昔日銀沙藍(lán)海、風(fēng)光旖旎的旅游天堂瞬間變成了慘不忍睹、令人心碎的地獄。這個(gè)使全人類(lèi)悲傷和哀悼的“黑色”日子所以會(huì)出現(xiàn)，其中的重要原因之一就是大多數(shù)遇難者沒(méi)有海嘯前兆知識(shí)。即使在看見(jiàn)了非常明顯的宏觀前兆現(xiàn)象之后，也不知道是海嘯襲來(lái)，毫無(wú)防備。

而那些具有海嘯前兆知識(shí)的人，在發(fā)現(xiàn)海洋出現(xiàn)異?，F(xiàn)象后，立即采取緊急行動(dòng)，成功地逃過(guò)了一劫。在這里，不妨回憶一下那個(gè)流傳久遠(yuǎn)的感人故事，或許能從中得到有益的啟示。

2004年12月25日，英國(guó)小女孩蒂利跟父母來(lái)到泰國(guó)著名的旅游勝地“普吉島”。第二天，全家人和許多游客一樣，興致勃勃地在海上游玩。就在人們陶醉在美麗的風(fēng)景之中，盡情享受快樂(lè)的時(shí)候，蒂利突然大聲地喊道：“海嘯馬上要來(lái)了，大家快跑呀！”

周?chē)挠慰蜎](méi)有一個(gè)人相信小姑娘的話，以為她在瞎胡鬧，故意嚇人。有的制止說(shuō)：“孩子，快別亂喊亂叫了！你看現(xiàn)在風(fēng)平浪靜，哪里會(huì)有什么海嘯??？”有的安慰道：“小朋友，根本用不著擔(dān)心和害怕。這里是天堂般的海灣，從未發(fā)生過(guò)海嘯。”

然而蒂利全然不顧，仍然用盡全身的氣力高聲勸道：“我決不騙人，說(shuō)的千真萬(wàn)確，海嘯就要發(fā)生了。大家聽(tīng)聽(tīng)我的話吧！趕快往高處跑，否則就來(lái)不及了。”

蒂利的父母注視著女兒臉上不容置疑的嚴(yán)肅表情，認(rèn)定女兒是對(duì)的。他們一邊跟著她上岸，一邊幫助呼喊。這時(shí)候，也有人發(fā)現(xiàn)海水的顏色正在起變化，由藍(lán)變深，從清變濁，于是緊跟著蒂利朝著岸邊奔跑而去。

過(guò)了幾秒鐘，海水便勃然大怒了。只見(jiàn)數(shù)十米高的滔天巨浪，一排排地向海灘狂奔過(guò)來(lái)。已經(jīng)上岸的一百多人，因?yàn)榇掖遗郎弦蛔綅彾盍讼聛?lái)。那些沒(méi)有聽(tīng)從蒂利的忠告依然在海邊游玩的人們，全部被洶涌的波濤卷走了。

死里逃生的游客們激動(dòng)萬(wàn)分，淚流滿面。他們緊緊地握住蒂利的小手，表示衷心的感謝。有的人迷惑不解地問(wèn)道：“小姑娘，你怎么知道就會(huì)發(fā)生海嘯？”

“上地理課的時(shí)候，老師在課堂上播放了一段夏威夷海嘯的影片，我記住了其中的一些場(chǎng)面?！睗M臉稚氣的蒂利停頓了一下，然后繼續(xù)說(shuō)，“剛才在碧波蕩漾的海水中玩耍時(shí)，我突然發(fā)現(xiàn)海水冒起了泡沫，就像啤酒表面一樣，于是立即意識(shí)到這就是發(fā)生海嘯的征兆?！?/p>

顯而易見(jiàn)，有沒(méi)有海嘯前兆知識(shí)，與生命安危密切相關(guān)。即使還沒(méi)有建立海嘯預(yù)警機(jī)制，沒(méi)有發(fā)布海嘯警報(bào)，只要把預(yù)防海嘯的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)宣傳普及到家家戶(hù)戶(hù)、人人皆知，就能發(fā)揮出意想不到的作用，從而產(chǎn)生巨大無(wú)比的減災(zāi)效果。