目前,人类对地震、火山、海啸等突如其来的灾变,只能通过预测、观察来预防或减少它们所造成的损失,但还不能控制它们的发生。
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。
地震海啸给人类带来的灾难是十分巨大的。剧烈震动后,巨浪呼啸,以催枯拉朽之势,越过海岸线,越过田野,迅猛地袭击着岸边的城市和村庄。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。
海啸前防范措施
1.地震海啸发生的最早信号是地面强烈震动,地震波与海啸的到达有一个时间差,正好有利于人们预防。地震是海啸的“排头兵”,如果感觉到较强的震动,就不要靠近海边、江河的入海口。如果听到有关附近地震的报告,要做好防海啸的准备,要记住,海啸有时会在地震发生几小时后到达离震源上千公里远的地方。
2. 如果发现潮汐突然反常涨落,海平面显著下降或者有巨浪袭来,并且有大量的水泡冒出,都应以最快速度撤离岸边。
3.海啸前海水异常退去时往往会把鱼虾等许多海生动物留在浅滩,场面蔚为壮观。此时千万不要前去捡鱼或看热闹,应当迅速离开海岸,向内陆高处转移。
4.通过氢气球可以听到次声波的“隆、隆”声。
发生海啸时防范措施
海啸按成因可分为三类:地震海啸、火山海啸、滑坡海啸。地震海啸是海底发生地震时,海底地形急剧升降变动引起海水强烈扰动。其机制有两种形式:“下降型”海啸和“隆起型”海啸。
“下降型”海啸:
某些构造地震引起海底地壳大范围的急剧下降,海水首先向突然错动下陷的空间涌去,并在其上方出现海水大规模积聚,当涌进的海水在海底遇到阻力后,即翻回海面产生压缩波,形成长波大浪,并向四周传播与扩散,这种下降型的海底地壳运动形成的海啸在海岸首先表现为异常的退潮现象。1960年智利地震海啸就属于此种类型。
“隆起型”海啸:
某些构造地震引起海底地壳大范围的急剧上升,海水也随着隆起区一起抬升,并在隆起区域上方出现大规模的海水积聚,在重力作用下,海水必须保持一个等势面以达到相对平衡,于是海水从波源区向四周扩散,形成汹涌巨浪。这种隆起型的海底地壳运动形成的海啸波在海岸首先表现为异常的涨潮现象。
通常海啸与人为因素无关。海啸形成的原因主要有三个:地震、海底山崩塌方和宇宙天体的影响。
地震是引发海啸的最关键原因:当地震在深海海底或者海洋附近发生时,地壳运动造成海底板块变形,板块之间出现滑移,这造成海水大量的逆流,并引发海水开始大规模的运动,形成海啸。
海底山崩塌方:因地震或海底火山爆发所引发,山崩塌方落下的沉积物和岩石也会导致大规模海水的运动,从而引发海啸。
宇宙天体的影响:诱发海啸的情况则最不常见,通常陨石坠落海洋中会激起波浪,当陨石激起的波的能量足够强大时,也会引发海啸。
海底地壳的断裂是海啸的最主要的原因,地壳断裂时的地方陷落,有的地方升起,振动激烈,这样的振动能产生波长的大的巨浪,这样的巨浪在港口和岸边,水位因其而暴涨,对陆地有的破坏作用极为巨大。海啸也会因海底火山喷发而发生。1883年,爪哇附近喀拉喀托岛火山喷发,海底裂开一个深洞,在300米深的深度上流着30米以上的波浪,大浪将3万人卷入海里。火山在水下喷发,海水又沸腾,水柱涌出,难以计算的鱼类和海洋生物死亡后漂浮在海面上。
另外,海啸在海底斜坡上的物质失去平衡,变成了海底的斜坡。海啸也有因风而引起的。在强大的台风通过海面的时候,岸边的水位因此暴涨,波涛汹涌,甚至海水泛滥,造成了灾害,由此造成的损失巨大。这种现象被称为“风暴海啸”和“气象海啸”。
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,对人类生命和财产造成严重威胁。
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。
国际海啸预警系统是1965年开始启动的,此前的1964年阿拉斯加一带海域发生了里氏9.2级的地震,地震引起的巨大海啸袭击了大半个阿拉斯加。海啸发生后,美国国家海洋和大气局开始启动这一研究。后来,太平洋地震带的一些北美、亚洲、南美国家,太平洋上的一些岛屿国家、澳大利亚、新西兰,以及法国和俄罗斯等国都先后加入。