登陆注册
1500000000004

第4章 认识海啸(4)

海啸发生后,首先在发源地传播,上下翻腾,然后以重力长波的形式向各个方向传播,最后到达近岸,以快速高振幅冲向海岸。海啸在传播过程中,如果不发生反射、绕射和摩擦等现象,则两波线之间的能量与波源的距离无关,波高随相邻两波线间的距离和水深的变化而动。在绝大多数情况下,海啸发源地的海底山脊、陡岩、断层呈狭带状分布。由于海中陡峭隆起与山脊均是波导,而波导面上能量显著集中,引起波高剧烈增大,致使能量辐射具有明显方向性。例如,1946年4月1日的阿留申海啸和1952年11月4日的堪察加海啸,就是明显的例子。在水深急剧变化或海底起伏很大的局部海区,会出现海啸波的反射现象。在大陆架或海岸附近,海啸在传播过程中有相当多的能量被反射,称为强反射;而在深海下的山脊和海底上的反射则属弱反射。如果水深和波长的比值远大于水深的梯度,则不发生反射。此外,海啸波在传播过程中遇到海岸边界、海岛、半岛、海角等障碍物时,还会产生绕射。海啸进入大陆架后,因深度急剧变浅,能量集中,引起振幅增大,并能诱发出以边缘波形式传播的一类长波。当海啸进入湾内后,波高骤然增大,特别是在V形(三角形或漏斗形)的湾口处更是如此。这时湾顶的波高通常为海湾入口处的3~4倍。在U形海湾,湾顶的波高约为入口处的2倍。在袋状的湾口,湾顶的波高可低于平均波高。海啸波在湾口和湾内反复发生反射时,往往会诱发湾内海水的固有振动,使波高激增。这时可出现波高为10~15米的大波,造成波峰倒卷,甚至发生水滴溅出海面的现象,溅出的水珠有时可高达50米以上。

衡量海啸强度

海啸的规模度量和地震的震级一样,用数字表示,目前广泛运用的是日本科学家今村和饭田给出的规模等级m。m的计算是根据发生最大灾害的一定区间内海岸上的海啸高度及其区间的长度而决定的,而不是用特定的物理量和明确的数学算式结合确定的,因此是比较含混的,但非常实用,且一目了然,因此被广泛采用。

海啸规模等级m与地震烈度相似,没有明确物理概念和数学模式。

我们经常用在海岸上观测到的海啸浪高的对数作为海啸大小的度量。如果用H(单位米)代表海啸的浪高,则海啸的等级m为:m=10g2H

根据羽鸟的定义给出的海啸规模m:①它不仅仅是最大破坏海岸的信息,而且离波源很远地方的海啸高度也反映在海啸规模的计算上;②以海啸高度H和从波源开始的传播距离R的数学公式给出海啸规模的定义。从这两点上,可以说它进一步扩展和明确了今村和饭田的海啸定义。

海啸源与海啸

海啸源的分布与类型

地震与海啸虽然没有直接的因果关系,但在空间分布上却是一致的。

世界海啸频发区分布

全球构造运动最活跃的地带,是环太平洋带和地中海—喜马拉雅带,也是地震和火山分布最多的地带。按地槽构造学说,环太平洋带是现代地槽区带,目前仍处于强烈拗陷,岩浆、断裂、褶皱活动最强烈阶段。表现出频繁的地震,强烈的火山喷发,断裂错动,滑坡和崩塌时有发生。而地中海—喜马拉雅带是新近纪地槽回返形成的褶皱带,挤压、断裂、褶皱非常剧烈,形成欧洲的阿尔卑斯山和亚洲的喜马拉雅山,陆地表现为逆冲型地震。在地中海表现为地震、火山和海啸。从板块构造来看,环太平洋带下降岩石圈海洋板块向大陆板块俯冲,由浅震、中震以及深震组成了贝尼奥夫地震带。而阿尔卑斯—喜马拉雅带是非洲及印度板块向欧亚板块碰撞,形成了近东西向的板块碰撞带。虽然,地震不直接引发海啸,但是,啸源大致与地震带一致。全球有记载的破坏性海啸大约有260次,平均六七年发生一次。发生在环太平洋地区的地震海啸就占了约80%,而日本列岛及附近海域的地震又占太平洋地震海啸的60%左右,日本是全球发生地震海啸并且受害最深的国家。

形成海啸源的构造环境及分类

地震是现代构造运动的表现形式之一。它发生在地壳构造活动最活跃的地带,也就是在全球板块构造的板间接触带上,其次在弧后盆地。海啸源发生与地震有一定的关系。从全球地震分布图来看与海啸源的分布几乎一致。海啸主要发生在各种类型俯冲带和碰撞带以及弧后盆地中。

1.俯冲带中的地震引发海啸

这类海啸与环太平洋地震带密切相关。有的地震发生在两板块之间,有的地震发生在下降岩石圈内部。地震按一定的深度、宽度和角度形成了贝尼奥夫带。该带从浅到深,在不同的地区地震分布的均匀程度是不一样的。有的地区倾斜较缓,有的地区倾斜较陡,甚至达到90°。由浅入深也不是按同一个角度向同一个方向倾斜,其倾斜角度是多变的,因此其形态各异。太平洋东岸的贝尼奥夫带的倾角较缓,为10°~30°,且地震延续的深度达15°~29°。而太平洋西岸的贝尼奥夫带倾角较陡,一般为60°~70°,最陡者达90°。按照不同性质的板块与板块接触可分三种类型:

(1)洋岛俯冲型。

即日本型贝尼奥夫带,海洋板块向岛弧俯冲,形成了大洋板块按30°~45°倾角向大陆汇聚。地震分布比较连续,由大洋向大陆呈现很有规律的地质现象。即海沟、非火山岛弧、火山岛弧、边缘海。沿该带自北而南深海沟有,千岛海沟深8534~10542米、日本海沟深10554米、伊豆海沟深大于10000米,浅、中、深源地震均有分布。这种类型俯冲带,由于两板块相交角度小,上下层板块之间耦合很好,可以形成大的不稳定滑坡体。故这一带发生的地震,容易引发海啸。如1952年11月4日千岛群岛8.2级地震,1896年6月15日和1933年3月2日于日本三陆先后发生的7.5级、8.5级地震,1952年3月4日,日本十胜8.3级地震都引起海啸。尤其在三陆海啸中,沿岸全部人死亡的村庄就有好几个。此外,在日本关东地区东南部海域、本州南岸、琉球列岛等地都发生过大小不等的地震海啸。

(2)洋洋俯冲型。

即马里亚纳型贝尼奥夫带,无岛弧,主要是两海洋板块互相接触,接触处为深海沟,沟深11022米。贝尼奥夫带倾斜度大于45°,甚至于达90°,如马里亚纳型的贝尼奥夫带、克马德克贝尼奥夫带,浅部震源机制解主张应力轴平行下降岩石圈板块倾斜的方向,而深部震源机制解主压应力轴平行下降岩石圈板块倾斜的方向。这种俯冲型海沟部位出现引张现象。上下层板块之间耦合很差,或者实际就未耦合,由于两板块耦合很差,加之角度又陡,不易形成大的不稳的滑坡体,故不易引发海啸。

(3)洋陆俯冲型。

即太平洋板块向美洲板块俯冲,形成了智利型的贝尼奥夫带。地震震源机制解为混合型,即浅部震源机制解主张应力轴平行下降岩石圈板块倾斜的方向,而深部的震源机制解主压应力轴平行下降岩石圈板块倾斜的方向,如智利型的贝尼奥夫带、秘鲁贝尼奥夫带。这种类型俯冲带没有边缘海。形成了大陆边缘弧,安第斯山最为典型,同时形成了深达6866米的秘鲁海沟和7973米的智利海沟。海沟部位出现挤压现象,海洋板块向大陆俯冲的角度较缓,上下层板块之间耦合是强耦合,易产生大型的滑坡体,一旦发生大震,就易引发滑坡体的滑动,进而引发海啸。其中,1746年10月28日在秘鲁发生烈度为X度的地震,出现海啸,地震与海啸造成18000人死亡。1960年5月22日智利发生8.9级地震,引起大海啸,席卷太平洋两岸,不仅给南北美洲沿岸带来灾难,而且对太平洋对岸的菲律宾和日本造成极大的破坏。1979年12月12日,在厄瓜多尔发生7.9级地震,引起海啸,地震与海啸造成600人死亡。2001年秘鲁南部海啸是由8.4级的强烈地震引起的,致使秘鲁Caman市的20人丧生,数千幢建筑物被摧毁。地震引发的海啸同样袭击了夏威夷、日本和智利。2010年2月27日,在智利康赛西普西翁发生8.8级地震,不久又发生多次6级余震并引起不大的海啸。

2.弧后盆地型的地震引发海啸

边缘海或称弧后盆地,一般认为是大洋下降岩石圈板块向大陆板块俯冲,形成岛弧,其后由于引张而成,如日本海。也有相对俯冲而形成的,如中国南海。

(1)日本海型的边缘海。

一个典型的弧后盆地是太平洋西侧由日本列岛、库页岛及俄罗斯东部沿海、朝鲜半岛所包围的鄂霍茨克海、日本海。海深达3000~4000米。这类边缘海是剪切一拉张型的洋壳地堑。构造运动以海底多轴扩张为主,地堑受岩石圈断裂控制,地壳厚度5~10千米,形成菱形、三角形、多边形小洋盆,较高热流值,高值布格重力异常,磁异常条带明显或不明显,盆地内的构造线,沟弧系近于直交,有较薄的深海沉积,以蛇绿岩建造为特征。地震类型有走滑型、正倾滑型,间而有逆倾滑型。由于靠岛弧一侧,构造活动强烈。水下地形较陡,易孕育滑坡体。故岛弧西侧发生强震,有时就引发海啸。据不完全统计,从古代到1983年为止,日本发生过28次地震海啸。最有影响的是1741年渡岛大岛伴有火山喷发引起的海啸,1833年山形县近海的地震海啸和1983年日本中部地震海啸,这三个可称为日本海的三大海啸。1940年神威海角近海地震海啸和1964年新潟两次地震海啸是仅次于上述三大海啸的次级海啸,在能登半岛、隐岐群岛、朝鲜半岛的江原道等地可以找到它们的遗迹。

(2)中国南海型的边缘海。

此种边缘海是由挤压型过渡壳地堑所组成。构造运动表现为海底下沉,侧向挤压,掀斜块断运动。区域应力场从拉张转向挤压出现海沟和反向俯冲带,以及向边缘一侧凸出的岛弧。

从陆向海的剖面顺序即由东而西是吕宋岛弧、吕宋海槽、马尼拉海沟、南海中央海盆。

西吕宋海槽断堑长220千米,宽55千米,水深2230~2540米,断堑东侧为平行吕宋的西海岸、位于陆架和上陆坡,具有正重力异常(+150mgal)基底隆起;西侧以南北展布的断垒构成的美岸脊与马尼拉海沟断堑带分开。西吕宋海槽断堑被75mgal自由空间异常等值线封闭,最低负异常达值-145mgal;而美岸脊为正的自由空间异常圈封,异常值为+5~+75mgal,磁异常在海槽内为宽缓正异常,磁性基底埋深3~4千米,地震折射表明具有4千米厚的沉积物,其速度值为2.1~2.5千米/秒推测为新近纪,其下基底速度为4.4千米/秒。

马尼拉海沟断堑带位于南海中央海盆和吕宋弧前断褶带之间,呈南北向展布,向西凸出的深槽地,管事滩以南海沟沟底宽10千米,地形平坦,水深4800~4900米。沉积物厚2千米,产状近水平,深层向东倾斜。马尼拉海沟是明显受正断裂控制的断堑槽地,海沟东侧为美岸脊断垒,海沟西侧为南海中央海盆,洋壳呈阶梯状向沟底断落。海沟为负自由空间异常,近轴部最小值为80mgal,磁异常与海底地形和基底起伏无明显直接关系,其走向不平行海沟,幅度在近海沟轴部变化相当大。海沟西侧为洋壳,层2在海沟处,从哗央海盆的1.6千米,增至2.0千米,层3在中央海盆的厚度为3.4~4.0千米,接近海沟有减薄的趋势。马尼拉海沟地震震中大量分布在海沟东侧西吕宋海槽北部和民都乐一带,即马尼拉海沟的南北两个凹入角附近,震源深度一般小于100千米,大于100千米的地震大多数围绕塔尔湖分布。

吕宋海槽断堑和马尼拉海沟断堑带,断堑两侧与海底地形反差较大,易孕育滑坡体,若发生强震,很易引发海啸。查菲律宾地震资料,菲律宾自1627~1991年曾经发生过20次地震海啸。尤其是吕宋岛西1934年2月14日发生的7.9级地震,震源深25千米和1983年8月17日发生的6.5级地震、震源深29千米,都引发了海啸,对菲律宾造成了一定的破坏。

3.地中海型的地震引发海啸

地中海,位于欧、亚、非三大洲陆地海岸的环抱之中。如果没有西面的直布罗陀海峡与大西洋相连。它就是个典型的内陆海了。地中海东西长约4000千米,南北最大宽度约1800千米,总面积为251.6万平方千米,平均水深为1491米,是世界上最深、最大的陆间海。从历史上看,意大利南部沿海地区曾经历过数次地震和海啸袭击.其中最严重的是1908年发生在墨西拿海峡的特大地震引发的海啸,给周围数十个城市和村镇造成重大人员伤亡和财产损失。除南部卡拉布里亚大区、西西里岛之外,撒丁岛也处于海啸发生的危险地区,因为这些地区的地理特点构成了引发海啸的有利条件。希腊特别容易受到地震活动冲击,欧洲的地震有一半都集中在该国发生。

大西洋与欧亚大陆西岸交界地段,实际上是地中海—阿尔卑斯东西向构造向西的延伸,如1755年葡萄牙里斯本地震与海啸就是发生在葡萄牙大西洋沿岸南端圣维生特角(St.Vincent)南西西方向约200千米海底发生Ⅺ度(8级)大震后引发的海啸,给欧洲带来巨大灾难。

同类推荐
  • 生物天堂

    生物天堂

    《我的第一本探索书》是专为21世纪的青少年量身打造的课外读物。本丛书为广大青少年提高科学人文素养打开了一扇通往知识宝库的大门。科学翔实的内容与图文并茂的形式一定可以让青少年在阅读过程中收获心灵的愉悦与精神的富足。王志艳编写的《生物天堂》是丛书之一。《生物天堂》讲述浩瀚无边的宇宙,诡异莫测的自然,神奇有趣的生物 ……千余个知识热点,千余幅精美图片,带领我们一起探索变化无穷的大千世界。
  • 世界地理全知道

    世界地理全知道

    本书为读者打开一扇快速认识和了解世界的窗口,是一部帮助读者快速学习和掌握世界地理知识的工具书。《世界地理全知道》分为非洲、亚洲、大洋洲、美洲(南美洲和北美洲)、欧洲等几个部分,全面系统地介绍了世界上200多个国家和属地的地理特征、自然资源、经济、习俗、交通、教育、旅游等诸多方面的知识,多角度解读世界自然和人文地理。对世界地理知识加以延伸拓展,力图使繁杂的地理知识形成一个系统、科学的有机整体,方便读者学习掌握。让地理知识变得亲切,陪伴读者开始一次愉快的读书之旅,轻松获取世界地理知识。
  • 实验动物科学与应用

    实验动物科学与应用

    21世纪是生命科学的世纪,生命科学已成为21世纪自然科学的领头学科之一。实验动物科学是现代科学技术的重要组成部分,而实验动物是生命科学的基础和重要支撑条件,是活的试剂,是衡量现代生命科学研究水平的重要标志。生物、医学、制药、化工、农业、环保、航天、商检、军工等研究及检测均离不开实验动物。实验动物作为国家科技基础条件支撑体系的重要组成部分,逐渐发展为一门独立的、全新的、综合性的边缘科学,备受人们关注。
  • 科学进化史

    科学进化史

    本书是一部科学发展的全景史,是在英国BBC电视系列节目的基础上改编而成的。作者追溯了科学的发展,并将科学视为人不同于动物园的主要特征。书中历数不同时期人类的得大发明,从结绳记事儿到几何演算,从牛顿力学到狭义相对论。作者认为知识的进步均可视为人类试图理解自然,并控制自然的努力。作者对每一重大思想理论,均予以深刻的评价,并力图将自然背后的规律以常人可以理解的语言展现出来。本书不仅以一种全新的视角将读者带入一个科学世界,而且还将读者带入一个全新的文明世界。
  • 地球的血液:江河湖泊

    地球的血液:江河湖泊

    在人类赖以生存的地球上,自然界亿万年的沧海桑田造就了无数令人震撼的自然奇观,它们在大自然浩瀚无际的舞台上演绎着地球不老的传奇。本书是一部以地理知识为题材的社科读物,内容新颖独特,并以图文并茂的方式展现给青少年读者,以激发他们学习地理的兴趣和愿望。
热门推荐
  • 血战天下
  • 培养小学生情操的100个感人故事

    培养小学生情操的100个感人故事

    中国民间有句俗语,叫:“三岁看大,七岁看老”。这从侧面反映出了小时候的性格养成会影响到一个人的一生。中国民间有句俗语,叫:“三岁看大,七岁看老”。这从侧面反映出了小时候的性格养成会影响到一个人的一生。如果说人生是一次壮丽的海上航程,那么小学时代则是这段船程的起锚阶段,面对着不可捉摸而又神秘的未来,他们充满了既兴奋又紧张的心情。我们每个人都要经历这人生的起锚阶段,无论前面是布满暗礁的危险之地,还是风平浪静的辽阔海面,人生的第一步是我们踏上未来航程的最重要阶段,只有平安地度过这一时期,才能进入浩瀚的大洋去远航。
  • 30岁前懂得低头,30岁后才能抬头(全集)

    30岁前懂得低头,30岁后才能抬头(全集)

    全面阐述了而立之年低头做人的哲学基础和现实意义,详尽提供了在日常生活和工作中低头做人的方法和诀窍,帮助广大读者掌握低头做人这门实用的处世哲学,在复杂多变的社会环境中,把握做人的准则,衡量处世的分寸,学会退让,懂得放弃,低姿态做人,高标准行事,在人生舞台上走好每一步,扮好每一个角色,尽快获得事业的成功,找到人生的幸福。
  • 物质循环(自然瞭望书坊)

    物质循环(自然瞭望书坊)

    每一朵花,都是一个春天,盛开馥郁芬芳;每一粒沙,都是一个世界,搭建小小天堂;每一颗心,都是一盏灯光,把地球村点亮!借助图书为你的生活添一丝色彩。大自然美丽而神奇,无论是广阔的天空,还是浩瀚的海洋,无论是遥远的地球两极,还足近在身边熟悉的土地,总有那么一些现代科学努力探索却又无法清楚解释的未知事物和神秘现象。这些扑朔迷离的谜团既令人惊奇,又引人深思,勾起人们探索的兴致。
  • 半缘风月半缘君

    半缘风月半缘君

    喜欢上温润如玉的公子但碍于门第之见她也不计较了,为毛还让她得罪跋扈大小姐,悲催穿越到千年前的梁国,一怒之下把她卖进青楼,什么,非人培训?还要竞争上岗?她不干了行不行!!!N次出逃未果后,叶锦瑟表示不淡定了,她惹上桃花债,和妖媚王爷拜把子,傲娇公主是她闺蜜,莫名其妙被一个“穿着龙袍的古尸”推进井里,神秘的黑衣人是她保镖,昏庸皇帝对她唯命是从,古语云,做个端茶倒水的下人也就算了,得锦瑟者得天下!且看一代名妓,如何在古代游龙戏凤,风生水起!
  • 清甜佳人

    清甜佳人

    救了个小孩,竟然被他强制拉回家,一心要让她当二妈,小孩子开开玩笑就好了,那个花心帅气的小孩父亲还处处冷脸相向,是,她是平民,但是不代表她没尊严,有钱人有什么了不起,她也是有脾气的,她走,走的远远的……可是,那位干嘛还追在她屁股后面不放手啊?爱了?晚了!想要她嫁他?难了!
  • 天才师妹是只狼

    天才师妹是只狼

    本文1V1,修真升级流,女主成长型,此狼非“色狼”,亲们别被文名误导了!千万年前,她是天界上神,牺牲了挚友和自己振救苍生,却落得神魂俱散,死于非命。千万年后,在现代转世为人的她,再也不是那个心存大爱的天神,什么天下苍生六界安宁对她来说都是狗屁!今生的她只想随心所欲。为了所爱的人,她可以上穷青冥下落黄泉,孤身杀入魔界只为见他一面。为了爱她的人,她愿意修心养性,焚香煮茶,做一只隐藏爪子的夹尾巴狼。一朝风云际会,两世记忆重叠,上神不再是上神,她不再是她,绝顶的天赋,逆天的神通,注定了她在这个世界无法独善其身。强者,没有平凡的路可走!——人物简介——澹台明月——“我辈修仙,当断情绝爱,贪恋痴嗔不过是过眼烟云。”“小离,苍生为重,若牺牲小我便能换得天下太平,又何乐而不为?”方离——“师父的意思是我现在不吃不喝绝情绝爱的修炼,就是为了将来成仙之后可以横行霸道为所欲为?”“我命由我不由天!师父,请恕徒儿不孝,这一次我不能听师父的话了!”墨千华——“碧落以神之命立誓:今生今世,永生永世,与仙神不两立!”“我一心一意普渡众生,竟被一群蝼蚁视若颠狂,如不做尽颠狂事,岂非名难符实?”离火——“能欺负她的,只有老子!”妖夜(妖月)——“既然与你有约在先,我便会保护你直到你元婴圆满!”“小离,跟我一起回北极妖界,如果神魔大战,那里将是唯一净土!”祈颜——“我一生修道,不负苍天,不负众生,却独独负了他。如今,纵使他要我元神俱灭也在所不惜,何况这区区肉身?”
  • 我老婆不是人

    我老婆不是人

    那都不是我风格,干脆,一个帅哥遇到鬼会怎么样?逃跑?害怕?哼哼,直接娶回家才是真的,其他都弱爆了!!真心希望大家能喜欢,记得帮我收藏,各种满地打滚求表扬啊!!!!!
  • 千金归来之最强逆袭

    千金归来之最强逆袭

    抢了她的,通通都要还回来!前一生所受的屈辱,统统都要加倍奉还!欺负她的,千金归来,通通都要踩回去!重生之路恣意精彩,更有帅哥型男不离不弃一路护航
  • 离婚关系:抢手前妻

    离婚关系:抢手前妻

    四年前,蓝雨沁义无反顾的跟邵念彬在一起,却在一年后被狠心抛弃,一张离婚协议书是这场婚姻最后的结局。天寒地冻,雨幕茫茫,张思炫给予温暖,他让她成了世界流行天后,再度归来时,无爱却有恨,当邵念彬想重新把她赢回身边的时候,她的身边却有了另一个人。她该如何抉择,她的爱将何去何从?