李琳琳，李發(fā)渟，邱強，李志剛，張冬麗，惠格格

1. 中山大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 廣州 510275

2. 南方海洋科學(xué)與工程廣東省實驗室（珠海），廣東 珠海 519082

3. 中國科學(xué)院南海海洋研究所，廣東 廣州 510301

1 1918年南澳地震海嘯事件

1918 年2 月13 日發(fā)生在華南沿海南澳島附近的矩震級為Mw7.5 級地震是南海北部少數(shù)幾個觸發(fā)海嘯的地震之一［1］。歷史文獻(xiàn)中明確記載了地震發(fā)生后福建和廣東沿海出現(xiàn)的一些海嘯現(xiàn)象，其中的描述包括“民國七年二月十三日， 福建、廣東沿海地震。其震中區(qū)域在泉州至汕頭一帶，地裂土崩，海水騰涌，房舍傾覆，死亡者以數(shù)百計”［2］和“1918 年2 月13 日14 時07 分（民國七年正月初三）廣東南澳附近海域（23.60°N，117.3°E）發(fā)生7.3 級地震；福建同安地大震，海潮退而復(fù)漲，漁船多遭沒；廣東汕頭：當(dāng)時灣泊在碼頭的一艘船，其船底竟至與海底接觸?！保?］1918 年南澳大地震發(fā)生在濱海斷裂帶地震活動最活躍的閩南-粵東區(qū)域［4］。在該區(qū)相同的斷層區(qū)域歷史上曾發(fā)生1600 年南澳7.0 級地震，在其東北方向閩南段和東南方向臺灣淺灘區(qū)域發(fā)生過1604 年泉州外海7.5 級地震和1994 年臺灣淺灘7.3 級地震。除了閩南-粵東區(qū)域，在濱海斷裂帶西段雷瓊區(qū)域也曾發(fā)生1605年M7.5級瓊州地震。而目前為止小震和強震空缺的珠江口段被認(rèn)為是未來潛在的強震震源區(qū)［5］。我國華南沿海的濱海斷裂帶是南海北部地震活動強度最大、頻度最高的地震帶，是對華南沿海地震造成威脅最大的發(fā)震區(qū)域。歷史上曾多次發(fā)生強震，未來仍有可能發(fā)生強震。那么未來強震如果觸發(fā)海嘯，其影響如何？地震斷層參數(shù)如何影響其觸發(fā)海嘯的能力？發(fā)生在陸架淺水區(qū)域的地震所觸發(fā)的海嘯與發(fā)生在深海俯沖帶區(qū)域的地震海嘯特點有何不同？在這篇文章中，我們以1918 年南澳大地震為例，通過海嘯數(shù)值模擬的手段來定量地回答上述問題。

2 地震海嘯的數(shù)值模擬

2.1 地震參數(shù)設(shè)置及其依據(jù)

目前1918 年南澳大地震的等級、破裂范圍、斷層的幾何參數(shù)并沒有統(tǒng)一的看法，在地震參數(shù)設(shè)定中，我們主要依據(jù)近些年較新的地球物理資料信息來進(jìn)行約束。南澳大地震的震中位置，經(jīng)過多次調(diào)整［6］，廣東省地震局在20 世紀(jì)70～80 年代在潮汕地區(qū)進(jìn)行了大量地震災(zāi)害調(diào)查訪問，最終確定在南澎列島東側(cè)附近［1］。我們?nèi)〗?jīng)度117.3°E，緯度23.2°N為震中位置，這一震中位置處在NEE 走向的濱海斷裂帶和NW 走向的黃岡水?dāng)嗔呀徊嫖恢茫?］。根據(jù)斷層活動的性質(zhì)，1918 年地震發(fā)生機制確定為逆沖走滑型地震，文獻(xiàn)［7］根據(jù)海陸聯(lián)測的地震剖面指出斷層傾向東南，傾角約為72°，走向約為55°［7］。依據(jù)文獻(xiàn)［4］通過淺層地震剖面得到發(fā)震區(qū)域的三維斷層結(jié)構(gòu)，得到斷層的走向約為70°，傾角約為75°。2021年4～5月，中山大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院再次組織航次對南澳大地震的發(fā)震區(qū)域進(jìn)行了詳細(xì)的綜合地球物理探測，目前資料仍在處理中，后續(xù)會有更詳細(xì)的成果呈現(xiàn)。我們根據(jù)初步的地球物理資料分析，得到斷層走向約為70°～75°，和文獻(xiàn)［4］測得的走向基本一致。

根據(jù)目前資料，將地震的矩震級定為Mw7.5，按照Blaser et al（2010）［8］經(jīng)驗關(guān)系計算得到不同類型地震長度和寬度。其中走滑斷層129 km ×22 km，長度最大，寬度最窄；逆沖斷層80 km×39 km寬，長度最短，寬度最寬；正斷層98 km×32 km介于兩者之間。根據(jù)上述信息，我們首先確定了一組地震斷層幾何參數(shù)：長100 km，寬22 km，深度10 km，走向（strike angle）70°，傾角（dip angle）75°，滑移角（rake angle）95°，斷層面滑移量為均勻的3 m。均勻滑移模型雖然與我們觀察到實際地震發(fā)生時同震滑移的非均勻分布特性并不相符，但在沒有更多觀測數(shù)據(jù)的支持下，可以作為初步的模型假設(shè)。我們首先對這組地震幾何參數(shù)觸發(fā)海嘯的特征進(jìn)行詳細(xì)的分析，其次再針對斷層走向（55°和70°）、傾角（45°，60°，75°和85°）和滑移角（95°和150°）分別進(jìn)行一系列地震參數(shù)數(shù)值試驗和敏感性分析，定量評估這3個參數(shù)對海嘯災(zāi)害的影響。

2.2 海嘯模擬

本研究采用海嘯模型COMCOT（cornell multigrid coupled tsunami）來模擬海嘯從產(chǎn)生、傳播到淹沒的整個過程。COMCOT 模型是美國康奈爾大學(xué)開發(fā)的一套成熟的淺水長波數(shù)值模型，其控制方程是基于垂向平均的淺水波方程，采用蛙跳法有限差分法進(jìn)行求解［9］。該模型采用多重網(wǎng)格嵌套技術(shù)，在研究深海區(qū)海嘯傳播時，控制方程采用線性淺水方程；當(dāng)海嘯波傳至沿海淺水區(qū)時，采用考慮對流項以及海底摩擦的非線性淺水方程，從而實現(xiàn)高精度和高效率的數(shù)值模擬結(jié)果。該模型被廣泛應(yīng)用到全球各海域的海嘯事件和海嘯災(zāi)害評估研究中，如2004 年的印度洋海嘯災(zāi)害評估［10］，新西蘭海嘯災(zāi)害評估［11-12］和南海的海嘯災(zāi)害評估［13-16］等。

本研究計算區(qū)域網(wǎng)格設(shè)置如表1所示。計算區(qū)域為105～127.5°E，10～30°N，設(shè)置4 層嵌套網(wǎng)格（Grid 01～Grid 04）。網(wǎng)格分辨率從第1 層南海范圍的1 943 m 逐漸變化為第4 層南澳島范圍的32 m，其中第2層是從廣東珠江口區(qū)域至福建泉州，是海嘯波傳播的主要范圍；第3層是廣東汕頭沿海至福建漳州沿海淺水區(qū)，覆蓋濱海斷裂帶斷層范圍。地形水深數(shù)據(jù)主要采用15″（arc-second）分辨率GEBCO（general bathymetric chart of oceans）數(shù)據(jù)（https：//www.gebco.net/）和1″（arc-second） SRTM（約30 m 分辨率）數(shù)據(jù)（https：//www2.jpl.nasa.gov/srtm/），第1～3 層均采用GEBCO 數(shù)據(jù)，第4 層采用海域GEBCO 和陸上SRTM 拼接插值后的數(shù)據(jù)。模型設(shè)置最外兩層控制方程為線性淺水波方程，忽略非線性項，考慮科氏力；第3～4層采用非線性淺水波方程，考慮曼寧系數(shù)為0.013 的底部摩擦效應(yīng)。

表1 COMCOT模型4層嵌套網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置Table 1 Detailed parameters of nested grids in COMCOT

3 計算結(jié)果分析

3.1 海嘯波產(chǎn)生和傳播特征

根據(jù)設(shè)定的地震斷層參數(shù)，采用基于彈性有限斷層理論的Okada 位錯模型［17］生成海嘯初始波高（圖2）。在垂直斷層方向，靠陸地一側(cè)產(chǎn)生接近1.0 m 的負(fù)波，向海一側(cè)則出現(xiàn)接近1.5 m 的正波，沿著斷層走向，波高均勻分布（圖2）。

圖1 華南沿海濱海斷裂帶（黑色實線）及歷史強震（彩色實心圓）分布Fig.1 Historical earthquakes(colored circles)along the littoral fault zone(black solid lines)in South China

圖2 海嘯波初始波高分布Fig.2 Spatial distribution of initial surface elevation

海嘯波產(chǎn)生后，海嘯波能量主要沿垂直斷層走向分別往西北方向南澳島、大陸沿海和東南方向深海傳播（圖3a）。由于靠陸地一側(cè)的初始波為負(fù)波，南澳島和近震源的大陸沿海一帶在遭遇正向海嘯波之前，將會首先觀察到急劇的退水現(xiàn)象，正如歷史文獻(xiàn)所描述“海潮退而復(fù)漲”，退水現(xiàn)象將會導(dǎo)致大量漁船觸底擱淺。而往陸坡和深海方向，海嘯波在往東南方向傳播過程中將遭遇臺灣淺灘，水深變淺發(fā)生水位雍高（圖3b、3c）。當(dāng)海嘯波傳播至陸坡處，急劇變化的水深導(dǎo)致海嘯波傳播速度在深水區(qū)和陸架區(qū)域產(chǎn)生明顯差異（圖3d），部分海嘯波在陸架邊緣被反射（圖3e），而部分海嘯波則“泄露”到深海中。被反射的海嘯波在方向改變后，分別繼續(xù)向西北方向珠江口西側(cè)大陸沿海和東北方向福建沿海傳播，在整個傳播過程中，海嘯波特性受到復(fù)雜地形的強烈影響，發(fā)生波浪的反射、繞射（圖3d）和折射（圖3f）。如海嘯波傳播到東沙島附近受阻會發(fā)生明顯繞射現(xiàn)象，在東沙島東北方向海嘯波傳播速度減緩，繞過島在西南方向相撞產(chǎn)生更大波高（圖3d）。折射現(xiàn)象主要發(fā)生在靠近海岸的陸架區(qū)域，表現(xiàn)為海嘯波轉(zhuǎn)播到陸架淺水區(qū)后受地形影響波向線逐漸偏轉(zhuǎn)，最終與等深線和海岸線垂直（圖3f）。這個過程有別于深海俯沖帶區(qū)域產(chǎn)生海嘯波的傳播過程，產(chǎn)生于陸架區(qū)域的海嘯波在向深海傳播時經(jīng)歷了從深水到淺水傳播相反的物理過程：海嘯波速度變快，波長變大，波幅迅速減小。

圖3 海嘯波在震后不同時間的波高分布圖Fig.3 Spatial distributions of tsunami amplitude at various times after earthquake

3.2 最大和最小海嘯波高分布

根據(jù)文中的地震參數(shù)設(shè)定，1918 年南澳大地震觸發(fā)的海嘯可能波及西至珠海、澳門，東至泉州的華南沿海一帶（圖4），但受海嘯影響最大的區(qū)域主要集中在廣東汕頭、南澳島和福建漳州市東山縣之間的沿海區(qū)域（圖5和圖6）。距離震源最近且正面迎擊海嘯的南澳島南部的海嘯波高最大，南澳縣、云祥村、云澳鎮(zhèn)可能出現(xiàn)2～3 m 海嘯波，而東南部沿海青澳灣的海嘯波高可達(dá)3～4 m（圖6a）。除南澳島外，在近震源的大陸沿海區(qū)域，受海嘯影響最大的區(qū)域是閩西大埕灣和東山縣沿海，最大海嘯波高可達(dá)2～3 m，其次是汕頭沿海，波高約1 m（圖5a）。而距離震源直線距離超過150 km的廈門、泉州、汕尾、澳門沿海會產(chǎn)生0.5 m 左右的海嘯波高（圖4a）。海嘯波傳播至南澳島和汕頭沿海的時間約0.5 h；2 h 左右到達(dá)廈門，3 h 傳播至泉州，4～5 h 傳播至香港和澳門（圖4a）。從海嘯波的傳播時程圖可以明顯看出海底地形對海嘯傳播的決定性影響，如以陸坡為界，深海和陸架區(qū)域傳播速度的差異使到時線發(fā)生轉(zhuǎn)折，每隔10 min 顯示的到時線在陸架分布密集而深海稀疏（圖4a）。

圖4 1918年南澳大地震在南海北部產(chǎn)生的（a）最大海嘯波高分布圖和傳播到時圖，（b）最小海嘯波高分布圖Fig.4 Spatial distributions of maximum surface elevation and minimum surface elevation in the northern South China Sea

圖5 1918年南澳大地震在南海北部產(chǎn)生的（a）最大海嘯波高分布圖和（b）最小海嘯波高分布圖Fig.5 Spatial distributions of maximum surface elevation and minimum surface elevation in the near field

圖6 1918年地震在南澳島周邊產(chǎn)生的（a）最大海嘯波高分布圖和（b）最小海嘯波高分布圖Fig.6 Spatial distributions of maximum surface elevation and minimum surface elevation near Nan'ao island

對于海嘯的災(zāi)害性影響，除了我們通常關(guān)注的由正波造成的淹沒外，沿岸海水急劇退卻造成的破壞也不可忽視，尤其是對港口、碼頭、漁港、海產(chǎn)養(yǎng)殖密集的沿海區(qū)域。同最大波高分布類似，我們同樣展示出1918 年南澳地震可能造成的最小波高分布（圖4b，5b，6b）。相比于海嘯正波，海嘯負(fù)波的影響更集中于震源附近的汕頭、福建東山縣和南澳島區(qū)域，尤其是南澳島東部和北部各個港灣，如東北部竹棲灣和南澳縣北部，負(fù)波的波幅可達(dá)1.5 m。突然的退水將會導(dǎo)致錨系在碼頭的船只掙斷纜繩、破壞錨樁，同時水位的快速變化產(chǎn)生的海嘯強流也會對近岸工程、海事設(shè)施造成嚴(yán)重?fù)p害［18］。由海嘯強流造成的災(zāi)害破壞在近些年的海嘯事件中有明確的報道［19］，如2004 年印度洋海嘯在阿門塞拉萊港引發(fā)海嘯強流，拖動長200 m 的郵輪漂浮數(shù)小時［20］，2006 年發(fā)生在太平洋西岸的千島群島海嘯引發(fā)遠(yuǎn)在太平洋東岸美國Crescent 港高達(dá)5 m/s的海嘯流速，造成2 800萬美元的經(jīng)濟損失［21］，2011 年日本“3·11”地震海嘯在美國西海岸、新西蘭、澳大利亞東南沿海多個港口引發(fā)了強流和持續(xù)震蕩，其中美國西海岸幾乎全部港口碼頭均受到影響，Crescent 港和Santa Cruz港遭受的損失最為慘重，經(jīng)濟損失達(dá)9 000 萬美元［22］。這些災(zāi)害的共同特征是，海嘯在所影響區(qū)域并未造成明顯的淹沒，災(zāi)害損失主要由海嘯誘發(fā)的強流導(dǎo)致，這種類型的災(zāi)害在港口密集的華南沿海尤其需要特別關(guān)注。

3.3 海嘯波在陸架區(qū)域的震蕩現(xiàn)象

超長時間的海嘯波震蕩是1918 年南澳地震海嘯一個特別值得關(guān)注的特征。為了考慮海嘯波在近岸傳播的非線性影響，這一小節(jié)展示的結(jié)果是基于南海北部海域單層非線性淺水波方程計算得出，底部摩擦系數(shù)為0.013。我們在沿海選取4 個代表性站點給出震后48 h 汕頭、泉州、澳門和香港附近海域站點的海嘯波時序圖（圖7），可以看出海嘯波在地震發(fā)生48 h 后波幅并未發(fā)生明顯衰減，最初到達(dá)的海嘯波并一定是最大的。最大海嘯波高可能出現(xiàn)在震后10 h或者20 h，比如泉州和香港的最大海嘯波高出現(xiàn)在震后10 h（圖7b 和7d），汕頭海域在震后接近20 h 仍然出現(xiàn)較大波峰。海嘯波的超長震蕩周期通常由幾個典型的貢獻(xiàn)因素：洋盆振蕩、陸架振蕩、港灣共振等，幾種震蕩的典型周期分別在1～2 d，數(shù)小時和數(shù)十分鐘［22］。我們對4 個典型站點的海嘯波時序進(jìn)行傅里葉波譜分析（圖8），發(fā)現(xiàn)各站點除了與其各自所在位置地形相關(guān)的頻率外，4 個站點均有一個約220 min 的周期。這一共有的振蕩周期是由南海北部陸架振蕩引起。類似1918 年南澳大地震這樣發(fā)生在陸架區(qū)域并引發(fā)長周期海嘯振蕩的事件，在全球其他海域也有發(fā)生，其中與1918 年南澳地震發(fā)生環(huán)境極其類似的一個海嘯事件是2017 年9 月8日在墨西哥Tehuantepec 陸架區(qū)域發(fā)生的Mw8.2 高角度正斷層地震。該地震發(fā)生后，沿海4個潮位站記錄到持續(xù)時間長達(dá)3 d 海嘯波［24］。Melgar &Ruiz-Angulo［24］通過數(shù)值模擬和波譜分析揭示引發(fā)超長震蕩時間的原因主要是陸架邊緣反射引發(fā)的陸架震蕩和地形平坦的陸架有效捕獲了邊緣波。Tehuantepec 陸架最大寬度100 km，振蕩周期約155 min；相比而言，南海北部陸架更寬，達(dá)150～250 km，具體體現(xiàn)為陸架的震蕩周期更長，約220～230 min，接近4 h。

圖7 1918年地震觸發(fā)海嘯在華南沿海典型站點的時序圖Fig.7 Time series of tsunami waveform at selected synthetic gauges along the coast of South China

圖8 典型站點的海嘯波傅里葉頻譜分析Fig.8 Fast Fourier Transform of tsunami wave analysis at the selected synthetic gauges along the coast of South China

另外一個對海嘯超長持續(xù)時間貢獻(xiàn)較大的因素是邊緣波（edge wave）。邊緣波是沿海岸線平行傳播的一種波浪形式，在近海觸發(fā)的海嘯事件中，通常由于海嘯波傳播過程中受地形影響產(chǎn)生折射效應(yīng)而被海岸線捕捉。由于邊緣波沿海岸線的傳播速度遠(yuǎn)小于海嘯波的傳播速度，所以常常出人意料地出現(xiàn)在海嘯首波到達(dá)幾個小時后。Kajiura［25］通過簡化地形對發(fā)生在沿海陸架區(qū)域的地震海嘯產(chǎn)生的邊緣波和輻射到深海的海嘯波能量進(jìn)行理論推導(dǎo)，研究表明震源距離海岸線越近或者地震發(fā)生位置水深相對于深海區(qū)域水深比值越小，地震觸發(fā)海嘯產(chǎn)生的邊緣波被捕獲的比例越高。Rabinovich等［26］根據(jù)折射定律（Snell’s law）提出了一個計算陸架區(qū)域邊緣波的捕獲率的公式，即

4 地震關(guān)鍵斷層幾何參數(shù)的影響

在第3部分，我們詳細(xì)地展示了一組地震模型參數(shù)所產(chǎn)生的海嘯影響，這樣的分析可以幫助我們對發(fā)生在濱海斷裂帶類似規(guī)模和震源機制的地震可能產(chǎn)生的海嘯災(zāi)害有定量的認(rèn)知。而事實上，到目前為止，1918 年南澳大地震的震源參數(shù)仍然存在很大的不確定性，在這一部分，我們以斷層走向、傾角和滑移角這3個參數(shù)為例，定量分析地震關(guān)鍵參數(shù)對其產(chǎn)生海嘯災(zāi)害分布的影響。

4.1 斷層走向的影響

除斷層走向70o外，保持其他參數(shù)不變的情況下，我們設(shè)置另外一組斷層走向為55°的地震參數(shù)，對比兩者產(chǎn)生的最大海嘯波高分布（圖9）。我們觀察到地震斷層走向為55°與海岸線的大致走向近乎平行，由于海嘯波傳播的方向性使其在沿斷層垂直方向的能量最大，導(dǎo)致能量更集中于距離震源較近的汕頭沿海一帶，對臺灣淺灘和澎湖地區(qū)影響較大；而當(dāng)斷層走向為70°時，更多的海嘯能量通過陸架邊緣的反射被導(dǎo)向震源西側(cè)，海嘯對汕尾、澳門和珠海影響增大。海嘯波之所以能夠影響華南直線距離800 km 海岸線，其主要原因是陸架邊緣的強烈反射導(dǎo)致海嘯波能量被捕獲在陸架區(qū)域，斷層走向的改變將改變反射能量的分布。

圖9 不同地震斷層走向產(chǎn)生的最大海嘯波高分布對比Fig.9 The effect of strike angle on maximum surface elevation

4.2 斷層傾角的影響

我們進(jìn)行的第二組數(shù)值試驗是在保持?jǐn)鄬幼呦驗?0o情況下，分別改變傾角值為45°、60°和85°。初始海嘯波高分布圖顯示當(dāng)傾角為45°時，初始負(fù)波值很小，僅約0.2 m（圖10），隨著地震傾角增大，產(chǎn)生的海嘯波初始負(fù)波值越大，正波和負(fù)波的絕對值越接近，表現(xiàn)為波形更為陡峭，當(dāng)傾角達(dá)到85°，接近垂直時，海嘯波幅接近滑移值3 m（圖11a）。我們分別對不同傾角地震觸發(fā)的海嘯進(jìn)行模擬，受篇幅限制，本文僅展示傾角85°和45°兩個極端案例情況下最大海嘯波差值來說明傾角的影響（圖11b）。圖11b顯示斷層傾角為85°的、地震觸發(fā)的最大海嘯，波幅在垂直于斷層走向的陸地和海洋一側(cè)均有減小，其中震源附近的減小幅值更大，但在距離震源較遠(yuǎn)的西側(cè)和東側(cè)海域最大海嘯波幅均有所增大，在廈門、泉州沿海的增幅約0.1～0.2 m。珠江口西側(cè)澳門附近增幅0.1 m。這組對比說明地震傾角的改變會影響其觸發(fā)的海嘯波高分布，傾角增大，初始負(fù)波幅值增大，近震源區(qū)域最大波高有所減小，但對其他遠(yuǎn)離震源的區(qū)域海嘯影響增大。

圖10 不同地震斷層傾角產(chǎn)生的初始海嘯波高對比Fig.10 Spatial distributions of initial surface elevation generated by earthquake with different fault dip angles

圖11 （a）不同地震斷層傾角沿剖面A-A′產(chǎn)生的初始海嘯波高對比；（b）傾角85o減去傾角45o產(chǎn)生海嘯最大波高的差值Fig.11 (a)Profiles of initial surface elevation generated by earthquake with different fault dip angles;(b)The difference between initial surface elevation generated by earthquake with dip angle 85oand 45o

4.3 地震滑移角的影響

這里需要指出的是在前兩組數(shù)值試驗中，我們使用的滑移角（rake angle）均為95°，也就是震源機制以逆沖為主，走滑為輔。為了定量展示滑移角影響，我們增大滑移角到150°，也就是增大地震的走滑成分。從圖12 與走向70°，滑移角95°地震海嘯場景的初始波高和最大波高的對比可以看出，地震引起的垂向形變大幅減小，近震源區(qū)域的最大海嘯波高也隨之大幅減小，海嘯可波及的范圍也相應(yīng)減小至震源附近（圖12）。

圖12 不同地震滑移角產(chǎn)生的初始海嘯波高和海嘯最大波高對比Fig.12 The effect of rake angle on the initial surface elevation and maximum surface elevation

總結(jié)我們對地震斷層走向、傾角和滑移角3組參數(shù)對地震觸發(fā)海嘯的定量分析，我們發(fā)現(xiàn)這些參數(shù)的改變均會改變海嘯影響的主要范圍和嚴(yán)重程度，尤其是地震滑移角的改變，會決定垂向海底形變量，從而決定其觸發(fā)海嘯規(guī)模，而斷層走向的改變對最終海嘯受災(zāi)區(qū)域影響較大。

5 結(jié)論與啟示

本文基于歷史文獻(xiàn)和地球物理資料所提供的約束，選取一組較為可信的地震參數(shù)，對1918 年南澳大地震可能產(chǎn)生的海嘯影響進(jìn)行復(fù)演，數(shù)值模擬結(jié)果基本吻合歷史文獻(xiàn)所描述的海嘯影響。通過對海嘯波傳播過程、波高分布和典型站點海嘯波時序的波譜的詳細(xì)分析，我們揭示發(fā)生在濱海斷裂帶的地震由于發(fā)震位置水深較淺，其所觸發(fā)的海嘯一般僅在局地產(chǎn)生較大波幅，但濱海斷裂帶獨特的發(fā)震環(huán)境使其觸發(fā)的海嘯具有3個危險特征：

1）濱海斷裂帶走向大致平行于海岸線和陸架波折帶，加上南海北部平坦寬闊的陸架，形成了非常有利的海嘯波能捕獲環(huán)境。海嘯波從淺海傳播至深海過程中，在陸架邊緣區(qū)域會發(fā)生強烈反射，從而導(dǎo)致絕大部分海嘯波被“捕獲”在陸架區(qū)域，形成邊緣波，產(chǎn)生超長時間的震蕩。

2）陸架邊緣的反射作用將會“出乎意料”地將海嘯波能量導(dǎo)向距離震源較遠(yuǎn)的區(qū)域，例如陸坡的反射作用會使珠江口西側(cè)沿海遭受的海嘯災(zāi)害遠(yuǎn)大于距離震源較近的東側(cè)海岸。

3）海嘯引發(fā)的在沿海各地的強烈退水現(xiàn)象和強流會對沿海重要基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生破壞性影響，強烈退水造成的災(zāi)害尤其對港口區(qū)域影響最大，可以導(dǎo)致漁船擱淺、錨繩斷開、破壞碼頭樁柱等，同時也會對沿海地區(qū)的核電站冷卻水取水造成不利影響。

相比于1918 年的華南沿海，今天的華南沿海已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，經(jīng)濟社會發(fā)展程度、人口和基礎(chǔ)設(shè)置分布和100年前不可同日而語，若類似海嘯事件再次發(fā)生，造成的經(jīng)濟損失將不可估量。雖然濱海斷裂帶位于緊鄰海岸線的陸架淺水區(qū)，但由于海水覆蓋，我們對其準(zhǔn)確位置、精細(xì)幾何結(jié)構(gòu)和發(fā)震習(xí)性認(rèn)知嚴(yán)重不足，因此亟需針對濱海斷裂帶開展海洋地球物理調(diào)查，獲取主要活動段落的斷裂精細(xì)結(jié)構(gòu)、最新活動性和現(xiàn)代地震活動相關(guān)的參數(shù)［27］，評估地震和海嘯的危險性，并據(jù)此制定華南沿海的防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃。