海啸为什么那么可怕
海啸是一种具有强大破坏力的海浪。海底地震、火山爆发或地层滑移、泥石流和滑坡等大地活动都可能引起海啸。
海啸在日语名为“津波”,“津”指海港,“波”就是涌向海港的大波浪。
据说日本是全世界最容易发生海啸的地方,因此,海啸在许多西方语言中称为“tsunami”(“津波”的日语发音)。除了日本,全球最容易受海啸袭击的地方,还包括智利、秘鲁以及阿拉斯加等环太平洋国家和地区。
海啸和一般波浪不同,在波长与移动的水厚度方面差异很大。比如,海洋板块地震,使广达几千米的地盘提高1米,就会把这部分海水往上抬,造成波长数千米、高1米的大浪。
一般而言,海啸移动的速度和海面波浪不同,距离海面愈深的海啸,移动速度愈快。比如,太平洋平均深度4000米处产生的海啸,会以几乎和喷气客机差不多的时速——713千米高速前进。水深较浅的200米大陆棚产生的海啸,移动速度大约159千米/小时。就海啸的高度而言,发生地点水愈深,海啸厚度愈大。
海啸是一种破坏力极大的水体运动。海啸发生有多种原因,海底地震、海底火山爆发、大规模海底滑坡等都会引发海啸,其中最严重的就是海底地震。
不过,并非所有的海底地震都会引发海啸。能引发海啸的地震,首先是发生在海底的大地震,而且必须是具有垂直运动的逆冲构造型地震。其特点是断层面上部地壳向上移动,下部下降,以垂直运动为主。上部在抬升过程中把海水向上抬,同时又在逆冲方向推动海水做水平运动,从而形成破坏力极强的海啸。
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,海啸波长很长,可以传播几千千米而能量损失很小。由于以上原因,如果海啸到达岸边,“水墙”就会冲上陆地,巨浪呼啸,以摧枯拉朽之势,越过海岸线、越过田野,迅猛地袭击着岸边的城市和村庄,瞬时人们都消失在巨浪中。港口所有设施,被震塌的建筑物,在狂涛的洗劫下,被席卷一空。事后,海滩上一片狼藉,到处是残木破板和人畜尸体。
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。海啸是一种灾难性的海浪,通常由震源在海底下50千米以内、里氏震级6.5级以上的海底地震引起,水下或沿岸山崩或火山爆发也可能引起海啸。在一次震动之后,震荡波在海面上以不断扩大的圆圈,传播到很远的距离,正像卵石掉进浅池里产生的波一样。海啸波长比海洋的最大深度还要大,轨道运动在海底附近也没受多大阻滞,不管海洋深度如何,波都可以传播过去。
海啸的特征之一是速度快,地震发生的地方海水越深,海啸速度越快。海水越深,因海底变动涌动的水量越多,因而形成海啸之后在海面移动的速度也越快。如果发生地震的地方水深为5000米,海啸和喷气机速度差不多,每小时可达800千米,移动到水深10米的地方,时速放慢,变为40千米。由于前浪减速,后浪推过来发生重叠,因此海啸到岸边波浪升高,如果沿岸海底地形呈V字形,海啸掀起的海浪会更高。
在遥远的海面移动时不为人注意,以迅猛的速度接近陆地,达到海岸时突然形成巨大的水墙,这就是海啸,人们发现它时再逃为时已晚,因此,一旦发生地震要马上离开海岸,到高处安全的地方。
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(P波)的传播速度为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,而海啸则要经过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、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,海啸给夏威夷造成了严重的人员伤亡和财产损失。于是,1948年便在夏威夷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,那么这次特大海啸绝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,为了减少误判与虚报,特别是“近海海啸”预警的误判与虚报,提高海啸预警的水平,必须加强对海啸物理的研究。
怎样预测海啸灾害
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,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百千米,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。
海啸发生前是有预兆的,对于个人来说,如果能了解一些海啸来临前的预兆,就能在海啸来临之前就做好充足的准备,最大限度地减少海啸给人类的生命财产安全带来的灾害。
滨海海面出现水墙
在海滨如果突然看到在离海岸不远的海面,海水突然变成了白色,并且在它的前方出现一道“水墙”。这种情况的出现可能是因为地球断层的破裂,并垂直移位数米,将巨浪海水排出海床,把海浪推出数千千米。当形成海啸之后,海啸波已由远海传至近海,而前浪的波速已经减慢,后浪的波速仍然很快,当几浪融合在一起时,使海水陡然增高,就可以引起几米甚至几十米高的巨浪,形成人们常说的一道“水墙”。出现这种情况说明海啸即将登陆,应该马上向高处转移,否则很快就会被巨浪吞没。
海水运动不规律
海水的暴涨和暴退现象是由地震导致的,这种现象往往在距震中数百千米以内的沿海都可以看到,一般发生在大地震后的10~20分钟。
这是因为地震时造成的海底地壳大幅度沉降或隆起,使海水大量聚集所产生。当海水出现这种异常现象时,一般距海啸的时间最短只有几分钟,最长可达几十分钟。生活在海边的居民或者旅游者,当发现这种情况时,不可在退大潮时追逐退却的海浪去拾贝拣鱼蟹等,应迅速远离海岸。
海中鱼类惊扰不宁
海啸发生前,许多鱼类在海中感受到异常,纷纷游向海岸。这时渔民会捕捉到比往日多出几倍的鱼,特别是许多深海鱼也游至岸边。这种异常现象也有可能是海啸前兆。
海面上冒出很多气泡,并发出“嗞嗞”的响声当你在海边游玩、嬉戏时,可能会突然发现海水正在“开锅”,海面上冒出许多大大小小的气泡。这种现象预示着海啸即将来临。
海鸟惊飞
当众多的海鸟突然从你的头上惊恐飞过,你应该有所警觉,这很有可能是它们受到远海狂浪的惊吓所致,或许它们已提前感受到此海区的异常。
海啸记忆
1896年日本海啸
1896年6月15日大约晚8时30分,地震引起的海浪(海啸)持续近8个小时的地震后,袭击日本的东北海岸,冲击273千米长的地带,席卷160千米的内陆。估计海啸高度为9~30米。28000人被淹死、被倒塌的建筑物压死或被时速为804千米的大水冲下的碎片刺死。成千上万的住房遭到破坏。沿海有些地方的乡村和城镇都被水冲走。
海啸,是地震或海震引起的海水剧烈动荡的现象,破坏力极大。在日本,时有地震发生。仅1880年就发生过1200多次地震。在沿海发生的1.5万次地震中,只有124次引起海啸。但海啸带来的灾难是巨大的,以致日本人谈“啸”
色变,尤以1896年6月15日发生的海啸为最。
1896年6月15日上午,数万名青年男女集会在海滩轻歌曼舞,庆祝一年一度的“男孩节”。中午,人们感到大地在颤抖,迅速跑开躲避,但日本人对地震习以为常,加之夕阳西下时,那落日的美景引起了人们的欢呼,他们又重聚海滩欢庆节日。大约晚8时20分,海啸突然间向岸上袭来,5万多庆祝者猝不及防。人们先是隐隐听到隆隆声,紧接着是一阵令人毛发倒竖的嘶嘶声,山峰般的浪涛以804千米的时速、无坚不摧的气势汹涌登陆,数以万计来不及逃命的人被卷进海里。海啸所过之处,万物皆被涤荡一空。
海啸肆虐,其势凶狠不可阻挡,它接连吞没船只,扫平城镇,沿海城市釜石消失在波涛中,6557名居民被淹死4700人,4223座房屋只残存143座。
沿海各个村庄的村民也尽数惨死。在釜石以北8046米的福塔志村,700多名村民中只有100名幸存;在托尼村,1200人中1103人丧生;在雅马达村,4200人中3000人遇难。基参地区6000人被淹死或被倒塌的房屋压死,一个城镇,11个村庄被海啸吞噬。在塔祖村有600多人死亡,科祖米村1450人被海水卷走。
在海啸中也有侥幸活下来的,但听了他们逃生的经历后,你绝对会张口结舌,惊出一身冷汗。他们那些逃生的方式真是千奇百怪,甚至荒唐得令人难以置信。在一个地区,数百人被卷进汹涌澎湃的海水里,又被卷上对面的海滩,他们却都活了下来。有几个人在三里谷海滩被海水吞进,又在一个海岛被波涛吐出,而他们的身上连一点伤都没有。在一个村庄,150人全部遇难,而该村的几位老人却幸运地活了下来,他们因为在山顶上下棋竟鬼使神差般地躲过了这场灭顶之灾。
许多幸存下来的人是因为被海水卷走前抱住了木板,或者是从倒塌的房屋里捡到了木头。在久地一户人家房屋遭海啸冲击时,父亲让自己的六个孩子各抱一根椽子,但最小的孩子脱椽落水,父亲爱子心切拼命追赶,结果那5个孩子都活了下来,而父子二人双双遇难。另一个地方,几十个孩子被父母送上了山,他们光着身子“哇哇”哭喊,父母们又忙着去营救别人的孩子。结果大人都被淹死,山顶留下了数十个孤儿。某镇一老兵手持宝剑、痛苦万状的尸体在离海岸几英里的地方被发现。原来他听到隆隆声,以为外敌从海上入侵,慌忙披挂上阵,却没料到锋利的剑刃抵挡不住排山倒海般的海啸。
就在海岸上声嘶力竭的人群在海啸恶狠狠的摧残中命丧黄泉的时候,上百条渔船在海里正悠闲地航行。据渔民们讲,他们只感到船下有轻微的震动。他们试图靠岸,但巨大的波涛却把他们赶了回来。不久以后,一渔民发现一条很大的“死鱼”飘来,近了才看清是一个活着的孩子浮在木板上,遂将其救起。
这样救出了上百个孩子,其中有个渔民在泡沫包裹的海水里救出了自己的儿子。
海啸袭击过后,风平浪静,不少人忙着从废墟和泥沙中刨挖亲人的尸体。
也有的人在海滩漫无目的地走着,举目四望,到处一片狼藉,尸体遍布,有人的、有牲畜的。在一个水坑中,人的尸体被分割成了几块,胳膊、腿、头和身体其他部分混在一块儿,浸在殷红的血水中。有的房屋倒塌,有的相互挤在一起,有的成了废墟一片,仅能从瓦砾上判断出曾是间房子。日本东北沿海273千米的海岸线上只留下了一幕幕惨不忍睹的画面。人们早已神情木然,巨大的悲恸已使他们说不出话来。
1946年美国夏威夷海啸
1946年4月1日1时30分,在乌尼马克岛东南145千米处的北太平洋海底3.6千米深处。阿留申海沟北坡的海底滑坡,引起了一场特大海底地震,使夏威夷遭到了空前猛烈的海啸袭击。这次海啸,使159人丧生,1400多家房屋被毁,大片的农作物被冲毁。据估计这次灾害造成了2600万美元的损失。
1946年4月1日1时30分,在乌尼马克岛东南145千米处的北太平洋海底3.6千米深处,阿留申海沟北坡的海底滑坡,引起了一场特大海底地震,这次地震的震中位置为北纬52.8°,西经162.5°,震级为7.4级。4月1日这天正好是西方传统的愚人节,在这天人们可以任意开各种玩笑而不负任何责任,而正在这一天,由于地震使夏威夷遭到了空前猛烈的海啸袭击,可能正是老天开了一个实实在在的可怕的玩笑。