❶ 海洋科普，關於海哮方面的知識
一：什麼是海嘯 海嘯是由水下地震、火山爆發或水下塌陷和滑坡等大地活動造成的海面惡浪，並伴隨巨響的現象。是一種具有強大破壞力的海浪，是地球上最強大的自然力。 海嘯的波長比海洋的最大深度還要大，在海底附近傳播不受阻滯，不管海洋深度如何，波都可以傳播過去。 海嘯在海洋的傳播速度大約每小時五百到一千公里，而相鄰兩個浪頭的距離可能遠達500到650公里，它的這種波浪運動所捲起的海濤，波高可達數十米，並形成極具危害性的「水牆」。 海底50千米以下出現垂直斷層，里氏震級大於6.5級的條件下，最易引發破壞性海嘯。 二、海嘯的特點 海嘯在許多西方語言中稱為「tsunami」，詞源自日語「津波」，即「港邊的波浪」（「津」即「港」）。 目前，人類對地震、火山、海嘯等突如其來的災變，只能通過觀察、預測來預防或減少它們所造成的損失，但還不能阻止它們的發生。 海嘯通常由震源在海底下50千米以內、里氏地震規模6.5以上的海底地震引起。海嘯波長比海洋的最大深度還要大，在海底附近傳播也沒受多大阻滯，不管海洋深度如何，波都可以傳播過去，海嘯在海洋的傳播速度大約每小時五百到一千公里，而相鄰兩個浪頭的距離也可能遠達500到650公里，當海嘯波進入陸棚後，由於深度變淺，波高突然增大，它的這種波浪運動所捲起的海濤，波高可達數十米，並形成「水牆」。 由地震引起的波動與海面上的海浪不同，一般海浪只在一定深度的水層波動，而地震所引起的水體波動是從海面到海底整個水層的起伏。此外，海底火山爆發，土崩及人為的水底核爆也能造成海嘯。此外，隕石撞擊也會造成海嘯，「水牆」可達百尺。而且隕石造成的海嘯在任何水域也有機會發生，不一定在地震帶。不過隕石造成的海嘯可能千年才會發生一次。 海嘯同風產生的浪或潮是有很大差異的。微風吹過海洋，泛起相對較短的波浪．相應產生的水流僅限於淺層水體。猛烈的大風能夠在遼闊的海洋捲起高度3米以上的海浪，但也不能撼動深處的水。而潮汐[1]每天席捲全球兩次．它產生的海流跟海嘯一樣能深入海洋底部，但是海嘯並非由月亮或太陽的引力引起，它由海下地震推動所產生，或由火山爆發、隕星撞擊、或水下滑坡所產生。海嘯波浪在深海的速度能夠超過每小時700千米，可輕松地與波音747飛機保持同步。雖然速度快．但海嘯抓拍(14張)在深水中海嘯並不危險，低於幾米的一次單個波浪在開闊的海洋中其長度可超過750千米這種作用產生的海表傾斜如此之細微，以致這種波浪通常在深水中不經意間就過去了。海嘯是靜悄悄地不知不覺地通過海洋，然而如果出乎意料地在淺水中它會達到災難性的高度． 海嘯是一種具有強大破壞力的海浪。水下地震、火山爆發或水下塌陷和滑坡等大地活動都可能引起海嘯。 地震發生時，海底地層發生斷裂，部分地層出現猛然上升或者下沉，由此造成從海底到海面的整個水層發生劇烈「抖動」。這種「抖動」與平常所見到的海浪大不一樣。海浪一般只在海面附近起伏，涉及的深度不大，波動的振幅隨水深衰減很快。地震引起的海水「抖動」則是從海底到海面整個水體的波動，其中所含的能量驚人。 海嘯時掀起的狂濤駭浪，高度可達10多米至幾十米不等，形成「水牆」。另外，海嘯波長很大，可以傳播幾千公里而能量損失很小。由於以上原因，如果海嘯到達岸邊，「水牆」就會沖上陸地，對人類生命和財產造成嚴重威脅。 海嘯的起因： 海嘯是一種災難性的海浪，通常由震源在海底下50千米以內、里氏震級6.5以上的海底地震引起。水下或沿岸山崩或火山爆發也可能引起海嘯。在一次震動之後，震盪波在海面上以不斷擴大的圓圈，傳播到很遠的距離，正象卵石掉進淺池裡產生的波一樣。海嘯波長比海洋的最大深度還要大，軌道運動在海底附近也沒受多大阻滯，不管海洋深度如何，波都可以傳播過去。 水下地震、火山爆發或水下塌陷和滑坡等激起的巨浪，在湧向海灣內和海港時所形成的破壞性的大浪稱為海嘯。破壞性的地震海嘯，只在出現垂直斷層、里氏震級大於6.5級的條件下才能發生。當海底地震導致海底變形時，變形地區附近的水體產生巨大波動，海嘯就產生了。 海嘯的傳播速度與它移行的水深成正比。在太平洋，海嘯的傳播速度一般為每小時兩三百公里到1000多公里。海嘯不會在深海大洋上造成災害，正在航行的船隻甚至很難察覺這種波動。海嘯發生時，越在外海越安全。 一旦海嘯進入大陸架，由於深度急劇變淺，波高驟增，可達20至30米，這種巨浪可帶來毀滅性災害。 海嘯來襲之前，海潮為什麼先是突然退到離沙灘很遠的地方，一段時間之後海水才重新上漲？ 大多數情況下，出現海面下落的現象都是因為海嘯沖擊波的波谷先抵達海岸。波谷就是波浪中最低的部分，它如果先登陸，海面勢必下降。同時，海嘯沖擊波不同於一般的海浪，其波長很大，因此波谷登陸後，要隔開相當一段時間，波峰才能抵達。 另外，這種情況如果發生在震中附近，那可能是另一個原因造成的：地震發生時，海底地面有一個大面積的抬升和下降。這時，地震區附近海域的海水也隨之抬升和下降，然後就形成了海嘯。 海嘯預警的物理基礎： 在大地震之後如何迅速地、正確地判斷該地震是否會激發海嘯，這仍然是個懸而未決的科學問題。盡管如此，根據目前的認識水平，仍可通過海嘯預警為預防和減輕海嘯災害做出一定的貢獻。 海嘯預警的物理基礎在於地震波傳播速度比海嘯的傳播速度快。地震縱波即P波的傳播速度約為6～7千米/秒，比海嘯的傳播速度要快20～30倍，所以在遠處，地震波要比海嘯早到達數十分鍾乃至數小時，具體數值取決於震中距和地震波與海嘯的傳播速度。例如，當震中距為1000千米時，地震縱波大約2.5分鍾就可到達，而海嘯則要走大約1個多小時；1960年智利特大地震激發的特大海嘯22小時後才到達日本海岸。 如能利用地震波傳播速度與海嘯傳播速度的差別造成的時間差分析地震波資料，快速地、准確地測定出地震參數，並與預先布設在可能產生海嘯的海域中的壓強計（不但應當有布設在海面上的壓強計，更應當有安置在海底的壓強計）的記錄相配合，就有可能做出該地震是否激發了海嘯、海嘯的規模有多大的判斷。然後，根據實測水深圖、海底地形圖及可能遭受海嘯襲擊的海岸地區的地形地貌特徵等相關資料，模擬計算海嘯到達海岸的時間及強度，運用諸如衛星、遙感、干涉衛星孔徑雷達等空間技術監測海嘯在海域中傳播的進程、採用現代信息技術將海嘯預警信息及時傳送給可能遭受海嘯襲擊的沿海地區的居民，並在可能遭受海嘯襲擊的沿海地區，開展有關預防和減輕海嘯災害的科技知識的宣傳、教育、普及以及應對海嘯災害的訓練和演習。這樣，就有希望在海嘯襲擊時，拯救成千上萬生命和避免大量的財產損失。 海嘯預警具有可靠的物理基礎，它不但在理論上是成立的，實際上也是可行的，並且已經有了成功的範例。例如，1946年，海嘯給夏威夷的「曦嶁」(Hilo)市造成了嚴重的人員傷亡和財產損失。於是，1948年便在夏威夷便建立了太平洋海嘯預警中心，從而有效避免了在那以後的海嘯可能造成的損失。倘若印度洋沿岸各國在2004年印度洋特大海嘯之前，能與太平洋沿岸國家一樣建立起海嘯預警系統，那麼這次蘇門答臘--安達曼特大地震引起的印度洋特大海嘯，決不致造成如此巨大的人員傷亡和財產損失。 以上所述的海嘯預警對於「遠洋海嘯」比較有效。但是，對於「近海海嘯」（亦稱「本地海嘯」）即激發海嘯的海底地震離海岸很近，例如只有幾十至數百千米的海嘯，由於地震波傳播速度與海嘯傳播速度的差別造成的時間差只有幾分鍾至幾十分鍾，海嘯早期預警就比較難於奏效。為了在大地震之後能夠迅速地、正確地判斷該地震是否激發海嘯，減少誤判與虛報、特別是「近海海嘯」預警的誤判與虛報以提高海嘯預警的水平，必須加強對海嘯物理的研究。