第12章 海嘯是怎樣發(fā)生的
- 令孩子驚奇的122個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科學(xué)知識(shí)
- 陳池
- 1669字
- 2015-04-19 21:58:53
當(dāng)人們想起印度尼西亞海嘯帶來的傷痛時(shí),我們就想了解海嘯是怎樣形成的?為什么有這樣大的破壞力?海嘯是一種具有強(qiáng)大破壞力的海浪。水下地震、火山爆發(fā)或水下塌陷和滑坡等大地活動(dòng)都可能引起海嘯。
地震發(fā)生時(shí),海底地層發(fā)生斷裂,部分地層出現(xiàn)猛然上升或者下沉,由此造成從海底到海面的整個(gè)水層發(fā)生劇烈“抖動(dòng)”。這種“抖動(dòng)”與平常所見到的海浪大不一樣。海浪一般只在海面附近起伏,涉及的深度不大,波動(dòng)的振幅隨水深衰減很快。地震引起的海水“抖動(dòng)”則是從海底到海面整個(gè)水體的波動(dòng),其中所含的能量驚人。
海嘯時(shí)掀起的狂濤駭浪,高度可達(dá)10多米至幾十米不等,形成“水墻”。另外,海嘯波長(zhǎng)很大,可以傳播幾千千米而能量損失很小。由于以上原因,如果海嘯到達(dá)岸邊,“水墻”就會(huì)沖上陸地,對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。
海嘯可分為四種類型,即:由氣象變化引起的風(fēng)暴潮,火山爆發(fā)引起的火山海嘯,海底滑坡引起的滑坡海嘯和海底地震引起的地震海嘯。
地震海嘯是海底發(fā)生地震時(shí),海底地形急劇升降變動(dòng)引起海水強(qiáng)烈擾動(dòng)。其又可分為兩種形式:“下降型”海嘯和“隆起型”海嘯。
“下降型”海嘯:某些構(gòu)造地震引起海底地殼大范圍的急劇下降,海水首先向突然錯(cuò)動(dòng)下陷的空間涌去,并在其上方出現(xiàn)海水大規(guī)模積聚,當(dāng)涌進(jìn)的海水在海底遇到阻力后,即翻回海面產(chǎn)生壓縮波,形成長(zhǎng)波大浪,并向四周傳播與擴(kuò)散,這種下降型的海底地殼運(yùn)動(dòng)形成的海嘯在海岸首先表現(xiàn)為異常的退潮現(xiàn)象。1960年智利地震海嘯就屬于此種類型。
“隆起型”海嘯:某些構(gòu)造地震引起海底地殼大范圍的急劇上升,海水也隨著隆起區(qū)一起抬升,并在隆起區(qū)域上方出現(xiàn)大規(guī)模的海水積聚,在重力作用下,海水必須保持一個(gè)等勢(shì)面以達(dá)到相對(duì)平衡,于是海水從波源區(qū)向四周擴(kuò)散,形成洶涌巨浪。這種隆起型的海底地殼運(yùn)動(dòng)形成的海嘯波在海岸首先表現(xiàn)為異常的漲潮現(xiàn)象。1983年5月26日,日本海7.7級(jí)地震引起的海嘯屬于此種類型。
地震海嘯給人類帶來的災(zāi)難是十分巨大的。目前,人類對(duì)地震、火山、海嘯等突如其來的災(zāi)變,只能通過預(yù)測(cè)、觀察來預(yù)防或減少它們所造成的損失,但還不能控制它們的發(fā)生。
現(xiàn)在,世界各國(guó)共同建立了海嘯的預(yù)警系統(tǒng),來監(jiān)測(cè)海嘯的發(fā)生。目前國(guó)際社會(huì)建立的海嘯預(yù)警機(jī)制主要針對(duì)的是太平洋沿岸國(guó)家,因?yàn)橛惺芬詠淼拇蟛糠趾[都集中在太平洋地區(qū)。
根據(jù)當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)水平,人類還不能預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)海嘯的發(fā)生。這是因?yàn)槿藗冞€不能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)海底地震的發(fā)生,而且還因?yàn)椴⒉皇撬泻5讖?qiáng)地震都能產(chǎn)生海嘯(只四分之一左右的海底強(qiáng)地震產(chǎn)生了海嘯),因此預(yù)報(bào)海嘯的發(fā)生在當(dāng)前更是不可能的。目前只能依據(jù)岸邊島嶼潮位變化的異常來確定海嘯的發(fā)生。
海嘯警報(bào)的運(yùn)作原理如下:當(dāng)?shù)卣鹋_(tái)網(wǎng)確定了引發(fā)海嘯的地震震中位置,并在某一驗(yàn)潮站上發(fā)現(xiàn)表明海嘯發(fā)生的異常變化后,即可使用一種稱為“海嘯傳播時(shí)間圖”的方法,迅速計(jì)算出震源處的海嘯強(qiáng)度,以及這個(gè)海嘯波到達(dá)各海岸的時(shí)間和產(chǎn)生海嘯的大小。把這些情報(bào)通過電信手段立即發(fā)給有關(guān)國(guó)家和地區(qū),使其作相應(yīng)的防范,這就是海嘯警報(bào)。例如,發(fā)生在智利的海嘯,需要經(jīng)過13小時(shí)左右傳到夏威夷,約20小時(shí)才傳到日本。如果以太平洋海嘯警報(bào)系統(tǒng)業(yè)務(wù)所要求的20~60分鐘內(nèi)作出海嘯警報(bào),則對(duì)日本的警報(bào)時(shí)效多達(dá)19小時(shí),足可以做好人員、船只撤離的一切準(zhǔn)備。1983年5月,日本海發(fā)生破壞性海嘯,海嘯發(fā)生后第7分鐘,最靠近震中的驗(yàn)潮站觀測(cè)到海嘯波的到達(dá),第14分鐘時(shí)由電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)制作的警報(bào)已向日本全國(guó)發(fā)布,并同時(shí)傳達(dá)到太平洋沿岸各國(guó)政府指定的海嘯防御機(jī)構(gòu),從而使這次海嘯損失減小到最低限度,僅有104人死亡和造成了百余萬(wàn)美元的經(jīng)濟(jì)損失。而且,這些損失主要是在海嘯發(fā)生后14分鐘以內(nèi)就遭襲擊的地區(qū)。據(jù)科學(xué)估算,如果這次海嘯未能及時(shí)發(fā)出警報(bào),則此次海嘯的人員傷亡可能將是幾千人。
歷史上的海嘯其破壞力都非常地大。印度尼西亞地處太平洋地震帶,每年發(fā)生大小地震數(shù)千次。2004年12月26日,印度尼西亞發(fā)生里氏8.9級(jí)強(qiáng)烈地震,并引發(fā)了波及印度洋沿岸十多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的巨大海嘯,造成印度尼西亞12萬(wàn)人死亡,20萬(wàn)人流離失所。
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