■李忠東

海嘯的形成和預防

■李忠東

破壞嚴重殺傷大

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

地震海嘯就像刮風下雨一樣，地震是一種自然現(xiàn)象。當?shù)貧さ膬蓚€板塊發(fā)生擠壓時，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，便產生斷層，巖石恢復原位，發(fā)生回跳，巨大的能量釋放激發(fā)地震。在地震發(fā)生的時候，常伴生有火災、海嘯、泥石流、滑坡、環(huán)境污染、商業(yè)中斷、信息丟失和社會功能癱瘓等次生災害。

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10多米甚至幾十米，猶如一堵“水墻”。這堵“水墻”內含有巨大的能量，如果涌向海灣內和海港，沖上陸地，往往對人類生命和財產造成嚴重威脅。海嘯的波長很長，可以傳播數(shù)千公里而能量損失很小。正因為能量大、波及范圍廣，所以海嘯的殺傷力極強。

研究發(fā)現(xiàn)，并不是所有的地震一定都會引發(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、地震斷層的錯動方式和震源深度。具體來說，震級達到里氏6.5級以上的地震才有觸發(fā)海嘯的可能。斷層垂直錯動方式更易引發(fā)海嘯，斷層強烈的垂直上下運動會帶動地面和海面產生強烈的浪涌，致使震蕩波以不斷擴大的圓圈方式向遠距離擴散。震源深度在40公里至50公里時，地震波的擴散和影響范圍都比較大，誘發(fā)海嘯的可能性也相應增大。

科學家指出，最具有代表性的海嘯是2004年12月26日的印度洋海嘯。當時，印度洋地震發(fā)生在印度板塊的邊緣，劇烈的地殼運動聚集的巨大能量因為超過巖石強度而造成巖石破裂，在蘇門答臘島形成一個縱向1200-1300公里、橫向100公里的區(qū)域。其中最嚴重的斷層發(fā)生在400公里的范圍，結果造成海水上下顛簸，形成海嘯。它并以每小時700-800公里的速度極快地向外擴展，很快殃及到了印度尼西亞、斯里蘭卡、馬爾代夫、泰國和孟加拉等東南亞和南亞諸國，甚至遠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，即斷層的上盤上沖的錯動。它造成的災難性陸地位移導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，有時會引起海底地殼大面積的急劇下降。于是海水會首先朝著突然錯動下陷的空間涌去，隨之在下降區(qū)域的上方出現(xiàn)海水的大規(guī)模積聚。涌進的海水在海底遇到阻力后，便會立刻翻回到海面，產生的壓縮波形成長波大浪，迅即向四周傳播和擴散。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，地震有時會使海底地殼大范圍的急劇上升。海水會跟著隆起區(qū)域一起抬升起來，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。

風暴潮

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

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

風暴潮分為臺風風暴潮和溫帶風暴潮兩大類——

臺風風暴潮。又叫著熱帶風暴風暴潮，在北美稱為颶風風暴潮，在印度洋沿岸稱為熱帶氣旋風暴潮。由臺風引起，多見于夏秋季節(jié)臺風盛行的時期，具有來勢猛、速度快、強度大、破壞力強等特點。凡是有臺風影響的海洋國家、沿海地區(qū)均有臺風風暴潮發(fā)生。

溫帶風暴潮。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。一般特點是增水過程比較平緩，增水高度低于臺風風暴潮。多發(fā)生在中緯度沿海地區(qū)，以歐洲北海沿岸、美國東海岸以及我國北方海區(qū)沿岸為多。

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

火山海嘯

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

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

位于海洋中的火山島也會引發(fā)可怕的海嘯，這些火山島往往在噴發(fā)了幾個世紀后突然因耗費完所有的能量而坍塌，并且滑向深深的大海。這個劇烈的過程會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30多米高的巨浪，以極快的速度涌向爪哇島和蘇門答臘島。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，產生海底滑坡有兩個原因：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，產生“滑移”。二是由于海底蘊藏的氣體噴發(fā)，導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，稱為滑坡海嘯。

科學家強調說，對海底滑坡不可掉以輕心。在很多時候，海底滑坡的過程很平緩，海底沉積物只是緩慢地移動著，它們的體積也不大。但在另外一些時候，情況就完全不同了，像大山一般的土層會突然地崩塌，其移動的速度超過每小時100公里。1998年7月，巴布亞新幾內亞附近的一次海底地震引發(fā)了一次海底滑坡，而這個滑坡又帶來了一次海嘯，海嘯掀起高達15米的浪濤，蹂躪了這個島國20公里的海岸線。

研究發(fā)現(xiàn)，大約在7500年前，一塊相當于冰島國土面積的不穩(wěn)定海底滑行了800公里，在挪威西北部海岸“落戶”。這次海底滑坡被認為是世界歷史上最大規(guī)模地質運動之一，引發(fā)了海嘯。它所產生的海浪高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生的結論的。

1929年11月，加拿大東部紐芬蘭島附近海域發(fā)生里氏7.2級地震，并引發(fā)海嘯，致使27人喪生。最初，人們認為，這是一次典型的海嘯，系地質運動造成海底板塊上升或下沉，產生水墻沖擊海岸。然而，進一步的調查研究發(fā)現(xiàn)，紐芬蘭島上的13條海底越洋電報電纜受海嘯影響而中斷。通過自動觀測儀，研究人員對每次中斷時間進行了精確記錄。在分析了電纜每次中斷的時間和位置之后，他們對原先關于海嘯成因的說法提出了質疑?？茖W家最后得出結論，是海底液態(tài)沉積物受到震動影響變得松散，隨后以每小時95公里的速度沿著海底傾瀉，最終以500公里的時速涌入大西洋，才造成了這次海嘯。

提前預警可減災

海嘯的破壞極為嚴重，雖然人類還不能控制它，但可以加以預防。利用地震波和地震海嘯波的傳播速度之差，建立海嘯預警機制，對海嘯的到來提前幾分鐘、十幾分鐘甚至數(shù)小時預警，是完全可能做到的。提前發(fā)布預報，可以贏得提前撤離的時間，最大限度地減少人員傷亡和財產損失。海嘯是完全能夠提前預報的，理由有兩條：

地震波沿地殼傳播的速度遠比地震海嘯波傳播的速度更快。以智利發(fā)生的海嘯為例，傳到夏威夷需要經過13個小時，大約20個小時之后才會到達日本沿岸。利用海嘯監(jiān)測網獲取到的地震波記錄，就能在短時間內做出海嘯警報，為有關地區(qū)贏得時間。

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

海水出現(xiàn)異常，退潮和漲潮的時間與平常不一致，海水退、漲的速度比平常快得多，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)的時間因各地距震中的遠近而有所差異，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，間隔時間也有長有短，短的僅有幾分鐘，長的可達到幾十分鐘；

離海岸不遠的淺海區(qū)，深藍色海面會突然變成白色，并在其前方出現(xiàn)一道長長的明亮的水墻。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。當海嘯波從遠離海岸的深海區(qū)進入海岸附近的淺海區(qū)后，波速便急劇降下來。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；

突然從海上傳來巨大、驚人、可怕的異常響聲，在夜間尤為令人警覺。

這一切都是海嘯臨近的標志，是災難預警信號。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；否則，長則十多分鐘，短則幾分鐘甚至幾十秒，就會被巨浪無情地吞沒而喪命。

2004年12月26日印度洋8.7級地震引起的強烈海嘯，使二十幾萬人喪生，兒童少年占了半數(shù)，昔日銀沙藍海、風光旖旎的旅游天堂瞬間變成了慘不忍睹、令人心碎的地獄。這個使全人類悲傷和哀悼的“黑色”日子所以會出現(xiàn)，其中的重要原因之一就是大多數(shù)遇難者沒有海嘯前兆知識。即使在看見了非常明顯的宏觀前兆現(xiàn)象之后，也不知道是海嘯襲來，毫無防備。

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

2004年12月25日，英國小女孩蒂利跟父母來到泰國著名的旅游勝地“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景之中，盡情享受快樂的時候，蒂利突然大聲地喊道：“海嘯馬上要來了，大家快跑呀！”

周圍的游客沒有一個人相信小姑娘的話，以為她在瞎胡鬧，故意嚇人。有的制止說：“孩子，快別亂喊亂叫了！你看現(xiàn)在風平浪靜，哪里會有什么海嘯?。俊庇械陌参康溃骸靶∨笥?，根本用不著擔心和害怕。這里是天堂般的海灣，從未發(fā)生過海嘯?！?/p>

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，說的千真萬確，海嘯就要發(fā)生了。大家聽聽我的話吧！趕快往高處跑，否則就來不及了。”

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

過了幾秒鐘，海水便勃然大怒了。只見數(shù)十米高的滔天巨浪，一排排地向海灘狂奔過來。已經上岸的一百多人，因為匆匆爬上一座山崗而活了下來。那些沒有聽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萬分，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道：“小姑娘，你怎么知道就會發(fā)生海嘯？”

“上地理課的時候，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面。”滿臉稚氣的蒂利停頓了一下，然后繼續(xù)說，“剛才在碧波蕩漾的海水中玩耍時，我突然發(fā)現(xiàn)海水冒起了泡沫，就像啤酒表面一樣，于是立即意識到這就是發(fā)生海嘯的征兆?！?/p>

顯而易見，有沒有海嘯前兆知識，與生命安危密切相關。即使還沒有建立海嘯預警機制，沒有發(fā)布海嘯警報，只要把預防海嘯的經驗和知識宣傳普及到家家戶戶、人人皆知，就能發(fā)揮出意想不到的作用，從而產生巨大無比的減災效果。