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第8章 海啸(第1页)

海啸是一种具有强大破坏力的海浪,一般由海底地震引发。海底地震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。

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,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,正象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。

水下地震、火山爆发或水下塌陷和滑坡等激起的巨浪,在涌向海湾内和海港时所形成的破坏性的大浪称为海啸。破坏性的地震海啸,只在出现垂直断层、里氏震级大于6。5级的条件下才能发生。当海底地震导致海底变形时,变形地区附近的水体产生巨大波动,海啸就产生了。

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。

历史档案

智利大海啸

在南美洲西海岸有一个地形细长的国家——智利。它东倚高峻的安第斯山脉,西濒狭长的太平洋深沟,是地震和火山最为活跃的地方。由海底地震、火山喷发引起的海啸,是智利的一种严重自然灾害。在漫长的历史长河中,智利和太平洋东岸的一些海滨城市,曾多次遭到海啸的侵袭,造成了城市被毁和人员的严重伤亡。

据说,在智利流传着这样一个有趣的故事:上帝创造着世界,当他造完了世界后,手中还剩下最后一块宝贵的泥巴,舍不得丢弃,便随手将这块泥巴从南到北抹在南美洲的西部,于是形成了南北长4270公里、东西宽90——435公里,地形窄长的智利。或许,就因为它是“最后一块泥巴”的缘故,这里的地壳总不那么宁静。

但是,根据现代板块结构学说的观点,智利是太平洋板块与南美洲板块相互碰撞的俯冲地带,处在环太平洋火山活动带上。这种特殊的地质结构,造成了智利处于极不稳定的地表之上。自古以来,这里火山不断喷发,地震连连发生,海啸频频出现,灾难时常降临。

1960年5月,厄运又笼罩了这个多灾多难的国家。从5月21日凌晨开始,在智利的蒙特港附近海底,突然发生了罕见的强烈地震。震级之高、持续时间之长、波及面积之广,实属少有。大地震一直持续到6月23日,在前后1个多月的时间内,先后发生了225次不同震级的地震。震级在7级以上的有10次之多,其中震级大于8级的有3次。

当5月21日地震刚刚发生时,震动还比较轻微,但这种颤动与以往地震不同的是,它连续不断地发生着。接着,震级一次高于一次,震动也一次比一次剧烈。仓皇之中,人们摇摇晃晃跑出室外。

这时虽然也有一些不太结实的房屋被震塌、震裂,偶然也有慌不择路的人们被压死和砸伤,但一些比较牢固的建筑物还都安然无恙。由于地震开始来势并不那么凶猛,人们还有时间躲避,伤亡人数不多。然而,连续两天持续不断的震荡使人们产生了松懈麻痹情绪,由于破坏程度不大,人们不像开始那样惧怕地震,有人甚至搬进了已被震裂的房屋中居住。

当5月21日地震刚刚发生时,震动还比较轻微,大地只是轻轻地颤动着。但这种颤动与以往地震不同的是,它连续不断地发生着。接着,震级一次高于一次,震动也一次比一次剧烈。然后,大地越来越剧烈地抖动起来,犹如轻舟在风浪中摇荡一般。仓皇之中,人们东倒西歪,摇摇晃晃地跑出了室外,躲到了自以为是安全之处。

这时,虽然也有一些不太结实的房屋、建筑物不时地被震塌、震裂、震歪,偶然也有慌不择路的人群被倒塌物压死和砸伤,但一些比较牢固的房屋和建筑物还都安然无恙。由于地震开始来势并不那么凶猛,人们还有时间躲避,因而伤亡人数不多。

然而,连续两天持续不断的震荡,使人们产生了不以为然的麻痹情绪。由于地震持续时间较长,而且破坏程度不大,人们不像开始时那样惧怕了,有人甚至搬进了破裂的屋子。当然也有相当一部分人心有余悸,他们担心更大的地震即将来临。

果然,5月22日19时许,忽然地震声大作,震耳欲聋。地震波像数千辆坦克隆隆开来,又如数百架飞机从空中掠过,呼啸着从蒙特港的海底传来。不久大地便剧烈颤动起来。一会儿,陆地出现了裂缝;一会儿,部分陆地又突然隆起,好像一个巨人翻身一样。瞬间,海洋在激烈地翻滚,峡谷在惨烈地呼啸,海岸岩石在崩裂,碎石堆满了海滩……

这场超级强烈地震持续了将近3分钟之久,给当地居民带来了严重的灾难。蒙特港是智利的一个重要港口,设施完备、先进,具有较强的吞吐能力。但在这场地震的淫威下,所有房屋设施都被震塌,许多人被埋进碎石瓦砾中。地震之初,蒙特港像一片完整的树叶在狂风中簌簌抖动,现在却已肢残体碎、气息奄奄。此时,这里的生命似乎已经死寂,只听见大地颤动时发出的深沉喘息。

距蒙特港北500公里之外,是智利的康塞普西翁城。在这次地震的袭击下,建筑物和房屋有的被震裂、震歪,有的则被震塌,剩下了一片断墙残壁。一场大自然的恶作剧,使得康塞普西翁城面目全非:七零八落的混凝土梁柱、冰冷冰冷的机器残骸、东倒西歪的电线杆子、悬在空中的门窗断木……

遭到地震袭击的太平洋沿岸的城市、乡村,更是一派凄惨景象。在先前的地震中未被伤害的人们,这时跌跌撞撞地从地上爬起,拼命地把将自己的亲人、朋友从倒塌物下救起。然而,此刻人们好像被大地拽住了一样,每前进一步都十分困难,除了哭喊之外已别无他法。无奈自己也是泥菩萨过河,只得眼睁睁地看着他们淹没在乱砖碎石之中。

此时,大地一直在剧烈地摇晃,港口、码头、城镇、乡村都化为废墟,许多人来不及睁开眼睛,不容喊一声“救命”,便被埋于楼底毙命。晚上更是凄凉,周围漆黑一片,没有被压死的人也不知自己要爬向何处。因大地颤抖,无法站立,只得趴在地上,谁也没有余力去拯救别人,到处都是伤员的呼叫声和喊声……

强烈的地震刚刚过去,废墟之旁顿时乱作一团。那些逃过劫难的人们又跑了回来,悲哀地在断墙瓦砾中寻找自己的亲人,希望他们重返人间。原先躲到码头和海边的人们已躲过一劫,但更为惨烈的悲剧却又等着他们。

大震之后,忽然海水迅速退落,露出了从来没有见过天日的海底,那些鱼、虾、蟹、贝等海洋动物,在海滩上拼命地挣扎着。此时,一些有经验的人们,知道大祸即将临头,于是纷纷逃向山顶,或登上搁浅着的大船,以躲避即将发生的新的劫难。

大约过了15分钟后,海水又骤然而涨。顿时,波涛汹涌澎湃,奔腾着、翻卷着,滚滚而来。浪涛高达8——9米,最高达25米。呼啸着的巨浪,以摧枯拉朽之势,越过海岸线,越过田野,迅猛地袭击着智利和太平洋东岸的城市和乡村。那些留在广场、港口、码头和海边的人们顿时被汹涌而至的巨浪吞噬;沿岸的城镇、港口、码头、乡村即刻化为波涛汹涌的海洋;海边的船只,港口和码头的建筑物均被巨浪击得粉碎……

随即,巨浪又迅速退去。所过之处,凡是能够带动的东西,都被潮水席卷而走。海滩上一片狼藉,留下了许多还未被海涛带走的滞留物。浅滩中,飘浮着不少人畜尸体,门窗残木,船舶遗骸;滩涂上,滞留着许多房屋的木头、床板,以及成包成捆的商品和尸骸。

海潮如此一涨一落,反复震荡,持续了将近几个小时。太平洋东岸的城市,刚被地震摧毁变成了废墟,此时又频遭海浪的冲刷。那些掩埋于碎石瓦砾之中还没有死亡的人们,却被汹涌而来的海水淹死。在几艘大船上,有数千人在此避难,但随着大船被巨浪击碎或击沉,顿时被浪涛全部吞没,无一人幸免。太平洋沿岸,以蒙特港为中心,南北800公里,几乎被洗劫一空。

在这次大海啸的灾变中,除智利首当其冲之外,还涉及到相当广泛的地区。太平洋东西两岸,如美国夏威夷群岛、日本、俄罗斯、中国、菲律宾等许多国家与地区,都受到了不同程度的影响,有的损失也十分惨重。

地震发生后,海啸波又以每小时700千米的速度,横扫了西太平洋岛屿。仅仅14个小时,就到达了美国的夏威夷群岛。到达夏威夷群岛时,波高达9-10米,巨浪摧毁了夏威夷岛西岸的防波堤,冲倒了沿堤大量的树木、电线杆、房屋、建筑设施,淹没了大片大片的土地。不到24小时,海啸波走完了大约1。7万千米的路程。到达了太平洋彼岸的日本列岛。此时,海浪仍然十分汹涌,波高达6-8米,最大波高达8。1米。翻滚着的巨浪肆虐着日本诸岛的海滨城市。本州、北海道等地,停泊港湾的船只、沿岸的港湾和各种建筑设施,遭到了极大的破坏。临太平洋沿岸的城市、乡村和一些房屋以及一些还来不及逃离的人们,都被这突如其来的波涛卷入大海。这次由智利海啸波及的灾难,造成了日本数百人的死亡,冲毁房屋近4000所,沉没船只逾百艘,沿岸码头、港口及其设施多数被毁坏。

智利大海啸还波及了太平洋沿岸的俄罗斯。在勘察加半岛和库页岛附近,海啸波涌起的巨浪亦达6—7米左右,致使沿岸的房屋、船只、码头、人员等遭到不同程度的破坏和损失。在勘察加半岛海边有一个小镇,码头附近建有一所锅炉房。海涛来临前,它正在熊熊地燃烧着。海水突然涌进,顿时使燃烧着的锅炉发生了爆炸,在场的一些工人被炸得血肉模糊,面目全非。此时,救援工作根本无法展开,鲜血在海水中流淌,还没被炸死的人则在海水中苦苦地挣扎。

在菲律宾群岛附近,由智利海啸波及的巨浪也高达7-8米左右,沿岸城市和乡村居民遭到了同样的厄运。中国沿海由于受到外围岛屿的保护,受这次海啸的影响较小。但是,在东海和南海的验潮站,都记录到了这次地震海啸引发的汹涌波涛。总之,智利大海啸对太平洋沿岸大部分地区,都造成了程度不同的破坏,其影响范围之大,为历史所仅见。

专家分析

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,首先是发生在海里的大地震,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作水平运动,从而形成破坏力极强的海啸。

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公里,移动到水深10米的地方,时速放慢,变为40公里。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。

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