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第9章 噩梦循环——地震海啸灾害(2)

1932年日本关东大地震,直接因地震倒塌的房屋仅1万幢,而地震时失火却烧毁了70万幢。地震引起的次生灾害主要有:

由水坝决口或山崩拥塞河道等引起的水灾;由震后火源失控引起的火灾;由建筑物或装置被破坏等引起的毒气泄漏;由震后恶劣的生存环境所引起的瘟疫。

由此可见,海底地震有如此大的危害,为防止悲剧的发生,我们一定要了解、学习相关的海啸预防、逃生急救等知识,以备在发生海啸灾难时能够自救及救助他人,减少一些不必要的伤害及损失。

地震海啸的产生条件

地震海啸的产生需要达到一定的条件,主要包括以下5个条件:

1.地震发生的形式,即前面讲的汇聚型板块边界发生了一侧岩石圈俯冲于另一侧岩石圈之下的地震形式

能够引发海啸的地震需要有一种能量能把大量海水突然抬起或大量海水突然下降,然后扩散至周围,形成整体海水(从海面到海底)的波动。2004年的印度洋大海啸就是海底突然下陷而引发的地震海啸。

位于苏门答腊岛西南岸处的地震震中位于欧亚板块的南部边缘,印度洋板块沿印度洋东北缘的爪哇海沟俯冲于苏门答腊、爪哇等岛屿之下,其下沉速度是很缓慢的,大约是一年6厘米,按说这样的速度不会引发地震的产生。巧合的是,在深5~50千米的一段断层带,上下两侧板块紧紧地耦合(物理学上指两个或两个以上的体系或两种运动形式之间通过各种相互作用而彼此影响以至联合起来的现象)在一起,使这个断层带卡死了。在北移的印度洋板块挤压下,断层上方的苏门答腊西南缘一带,年复一年,积聚起越来越大的应变能,就像一块木板被两端向中间弯曲用力。当力量累积、岩石弯曲程度增大到岩石无法承受时,这段被锁住的断层突然断开,出现错动,苏门答腊西南缘地块反弹回原来位置,这就造成了一场可怕的地震海啸灾难的来临。这也是“弹性回跳说”的具体体现。根据印度尼西亚官方资料记载,2005年一年之间这一地区发生的地震达到8893次之多!震级一般都在里氏4.5~6.8级之间,其中4月是最频繁的月份,共发生1142次。

以上数字可以看出,靠近苏门答腊沿海的一条地质断层带的地质活动有多么活跃,因此地震频繁发生。

2.海水的深度达到几百米甚至几千米

只有引起深达几百、几千米的海水整体(从海面到海底)波动,这样的能量才可引起巨大破坏力。

也就是说,小于几百米的浅水处发生地震引发海啸的可能性很小。

3.地震的震源深度要小于60千米

必须是浅源地震才可能形成地壳及海水的重大变化,也就是说震源深度小于60千米的地震才会引发海啸。

4.震级是7.0级以上的大地震

这也是一个能量问题,震级太小的话不足以引起海水整体波动或其波动能量不够大。通常,震级在7.0级以上才会形成海啸。

5.海底与海岸的地形条件

前面已经讲过,地震引发海啸以后,海啸在大海中传播时虽然能量巨大,但这时海水整体传播,能量分散至广阔无边的海面上,海上行驶的船舶甚至觉察不到海啸的存在,也不会对船舶造成损坏。但是,一旦海啸进入地形较狭窄的湾口、港口时,能量集中在一起而得不到分散的话,就会形成十到几十米高的“水墙”,并冲向海岸,对沿岸的村落、居民、建筑、各种设施,以及湾内的船舶等造成巨大的伤害。

不过,如果在离海岸很远处,比如几百千米以外时,海底地形就开始有了变化,海水逐渐变浅,对海啸的能量提前造成损失,等它到了岸边能量几乎消耗殆尽,也就没有什么破坏力了。这就是地形的影响。

地震海啸的分类

海啸可分为气象变化引起的风暴潮、火山爆发引起的火山海啸、海底滑坡引起的滑坡海啸和海底地震引起的地震海啸4种类型。其中地震海啸在发生地震时,海底地形的变动有两种形式:“下降型”海啸和“隆起型”海啸。这两种形式都会引起波动,形成巨大海啸。

1.“下降型”海啸

在地震发生时,海底地壳大范围下陷,随着迅速下陷,海水也会蜂拥而至,从而出现下陷地壳上方囤积大规模海水的情况。但是地壳下陷并不是无休止的,当下陷停止,海水突然受到阻力,就像某种东西飞速前进,忽然撞击上一个固体,那么这个东西必然会被弹出去,这时候的海水运动原理跟这一样,随即翻回海面的海水产生压缩波,形成长波大浪,并向四周传播与扩散。

在这里我们可以联系到另一个知识点——海啸来临的前兆,异常退潮现象的发生一般都是由于这种下降型的海底地壳运动而形成的。

“隆起型”海啸

一些地震会造成海底地壳大范围上升,海水随着隆起一起抬升,并在隆起区域上方出现大规模的海水积聚,而又在重力作用下,为了保持相对平衡,向四周扩散开去。

这就形成了汹涌的巨浪,一般这种海啸来临前的前兆都会出现异常涨潮现象。

地震与海啸的关系

地震既不是引发海啸的充分条件,海底发生地震却不一定引发海啸,(据统计,海底每发生15000次地震,仅引发100次海啸),也不是必要条件,不发生地震,陨石坠落、海底滑坡、海岸崩塌、火山爆发,甚至核爆炸都可引起海啸。

显然,地震与海啸不存在直接因果关系。因此地震不直接引发海啸,而是因为地震的强烈震动和断裂突然错动,引起巨大体积的海底滑坡和崩塌,由此间接引发海啸。

1.地震与海啸不存在因果关系

(1)地震不是引发海啸的充分条件。

充分条件是指:有了它一定有某个结果,没有它不一定没有这个结果。海底发生地震,却不一定引发海啸。据中国地震局统计,海底每发生15000次地震,仅引发100次海啸;又据1900年以来资料,地球上平均每年发生1次8.0级或8.0级以上的大地震,而在10次这样的地震中大约只有1次引发海啸。

2004年12月26日苏门答腊—安达曼9.0级特大地震(美国测定震级)引发特大海啸,而在其东南200千米的苏门答腊明打威群岛北部于2005年3月28日发生8.7的级特大地震(美国测定震级)却没有引发海啸或引发很小的海啸。设在夏威夷的太平洋海啸警报中心随即发出海啸警报,而几个小时后,数个国家解除了海啸警报。几乎在同一海域,又都是8级以上的大地震,为何前者引发海啸,后者就不引发海啸?类似的震例还有:2006年11月15日,在日本首都东京举行的新闻发布会上,日本气象厅15日宣布,千岛群岛附近当地时间晚8时15分左右(北京时间晚7时15分左右)发生里氏8.1级强烈地震。此次地震的震中为择捉岛东北偏东390千米处,震源深度约为30千米。地震发生以后,日本气象厅向日本北部海岸地区发出海啸警报。日本气象厅在一份声明中说,第一波抵达北海道的海浪高度仅为40厘米,于21时29分左右抵达北海道根室港。

NHK电视台从根室港传回的现场画面显示,当地海面十分平静。显然,海啸没有发生。据统计,设在夏威夷美国太平洋海啸预警中心从1948年开始到1996年,一共发布20次海啸预警,其中15次是假警报,实际没有发生海啸,5次是真警报。

由此可知,有些地震可引发海啸,多数地震不引发海啸。因此,地震不是引发海啸的充分条件。(2)地震也不是引发海啸的必要条件。

必要条件是指:没有它一定没有这个结果,有了它不一定有这个结果。显然,不发生地震,如前所述,陨石坠落、海底滑坡、海岸崩塌、火山爆发,甚至核爆炸都可引起海啸。因此,地震也不是引发海啸的必要条件。

由此来看,地震引发海啸既不满足充分条件,也不符合必要条件,因此,地震与海啸不存在直接的因果关系。

2.引发海啸的地震与震源深度的关系

关于引发海啸的地震的震源深度,一般认为近50千米。据统计,1900~1990年有仪器记录的引发海啸地震的震源深度,共140次。

在海中或海岸附近不同震源深度的地震都可引发海啸,最浅的是1~10千米的地震,引发了18次海啸,占总数的13%;其中最浅的地震,震源深度为1千米,于1968年8月10日发生在印度尼西亚马古鲁群岛的7.6级地震引发海啸。震源深度大于60千米的只有8次,占总数的6%,最大深度是120千米,于1960年1月13日发生在秘鲁阿雷基帕的7.5级地震引发海啸,死9人,造成严重经济损失。而引发海啸最多的震源深度是21~30千米,次数是43次,占总数的31%。如果将21~30千米、31~40千米两个震源深度档次引发的海啸次数相加,则为71次,占总数的51%。显然这个深度是地震引发海啸的最佳深度,也是破坏性地震多发深度。由此可见,1~120千米深度发生的地震都可能引发海啸,而21~40千米深度发生的地震,引发海啸最多,并不是50千米。

3.引发海啸的地震与震级的关系

许多学者认为,6.5级以上地震才能引起海啸,这是基于地震释放的能量的考虑。可是虽然7~8级地震释放的能量比较大,引发的海啸比较多,也比较大,但是,释放能量小的小震级地震一样可以引发海啸。如1909年5月11日,法国南海岸发生4.0级地震引发海啸,死亡40人,造成中等经济损失。

1956年11月2日,希腊沃洛斯—阿格里亚5.7级地震引发海啸,损失轻微。1967年8月13日,巴布亚新几内亚6.2级地震引起海啸,损失严重。1984年1月8日,印度尼西亚苏拉威西西部5.9级地震引起海啸,死2人。更有甚者是1963年2月7日在希腊附近的科林斯湾发生了一次奇特的海啸,造成一定的损失,这是5天前的一次小地震触发了海底山崩引起的海啸。由此来看,地震不一定引发海啸,引发海啸的地震也不一定要达到6.5级,与震级大小没有多大关系。为何小地震也会引发海啸呢?不得不联想到一定有另一种因素在起作用。

引发海啸的地震类型的关系

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