■李忠东

海啸的形成和预防

■李忠东

破坏严重杀伤大

根据海啸形成的不同情况，科学家将其分为4种类型。其中有海底地震引发的地震海啸，气象变化引起的风暴潮，火山爆发诱发的火山海啸，海底滑坡带来的滑坡海啸。

地震海啸就像刮风下雨一样，地震是一种自然现象。当地壳的两个板块发生挤压时，压力在板块岩石中聚集，使岩层变形。一旦一方岩石不能支撑，便产生断层，岩石恢复原位，发生回跳，巨大的能量释放激发地震。在地震发生的时候，常伴生有火灾、海啸、泥石流、滑坡、环境污染、商业中断、信息丢失和社会功能瘫痪等次生灾害。

海啸是由海底激烈的地壳变化造成大片水域突然上升或者下降而引起的海洋巨浪，其破坏力极大。海啸掀起的惊涛骇浪高度可达10多米甚至几十米，犹如一堵“水墙”。这堵“水墙”内含有巨大的能量，如果涌向海湾内和海港，冲上陆地，往往对人类生命和财产造成严重威胁。海啸的波长很长，可以传播数千公里而能量损失很小。正因为能量大、波及范围广，所以海啸的杀伤力极强。

研究发现，并不是所有的地震一定都会引发海啸，但大约95%的海啸都是由地震引发的，主要取决于地震震级、地震断层的错动方式和震源深度。具体来说，震级达到里氏6.5级以上的地震才有触发海啸的可能。断层垂直错动方式更易引发海啸，断层强烈的垂直上下运动会带动地面和海面产生强烈的浪涌，致使震荡波以不断扩大的圆圈方式向远距离扩散。震源深度在40公里至50公里时，地震波的扩散和影响范围都比较大，诱发海啸的可能性也相应增大。

科学家指出，最具有代表性的海啸是2004年12月26日的印度洋海啸。当时，印度洋地震发生在印度板块的边缘，剧烈的地壳运动聚集的巨大能量因为超过岩石强度而造成岩石破裂，在苏门答腊岛形成一个纵向1200-1300公里、横向100公里的区域。其中最严重的断层发生在400公里的范围，结果造成海水上下颠簸，形成海啸。它并以每小时700-800公里的速度极快地向外扩展，很快殃及到了印度尼西亚、斯里兰卡、马尔代夫、泰国和孟加拉等东南亚和南亚诸国，甚至远在东非海岸的索马里也未能幸免。这次地震是典型的“逆冲型”地震，即断层的上盘上冲的错动。它造成的灾难性陆地位移导致了赤道鼓起的程度有所减轻，使得地球变得更圆。

由于形成的机制各异，地震海啸分为“下降型”海啸和“隆起型 ”海啸两种。

“下降型”海啸。地震发生时，有时会引起海底地壳大面积的急剧下降。于是海水会首先朝着突然错动下陷的空间涌去，随之在下降区域的上方出现海水的大规模积聚。涌进的海水在海底遇到阻力后，便会立刻翻回到海面，产生的压缩波形成长波大浪，迅即向四周传播和扩散。在海岸，异常的退潮现象是这种海啸的最初表现。

“隆起型”海啸。和上述情况正好相反，地震有时会使海底地壳大范围的急剧上升。海水会跟着隆起区域一起抬升起来，并在它的上方出现大规模的海水积聚。在重力的作用下，海水从波源区向四周扩散，形成汹涌的巨浪。这种海啸在海岸的最初表现有所不同，为异常的退潮现象。

风暴潮

风暴潮又称为“风暴海啸”或“气象海啸”，通常指热带气旋（台风、飓风）和温带气旋（寒流）等强烈的大气扰动引起的海面异常升高、使受其影响的海区的潮位大大超过平常潮位的现象。灾害的轻重一方面取决于受风暴增水的大小和当地天文大潮高潮位的制约，如果与天文高潮相叠，酿成灾难更大。另一方面与受灾地区的地理位置、海岸形状和海底地形等密切相关，如果位置正处于海上大风的正面袭击，海岸呈喇叭口形状，海底地形较平缓，受灾更重。

风暴潮的空间范围一般几十公里至几千公里不等，时间周期大约1-100小时，介于地震海啸和低频天文潮波之间。风暴潮影响的区域随着大气扰动因子的移动而移动，一次风暴潮过程有时甚至可影响一两千公里的海岸区域，时间达数天之久。

风暴潮分为台风风暴潮和温带风暴潮两大类——

台风风暴潮。又叫着热带风暴风暴潮，在北美称为飓风风暴潮，在印度洋沿岸称为热带气旋风暴潮。由台风引起，多见于夏秋季节台风盛行的时期，具有来势猛、速度快、强度大、破坏力强等特点。凡是有台风影响的海洋国家、沿海地区均有台风风暴潮发生。

温带风暴潮。由温带气旋等引起，主要发生于春秋季节，夏季也有发生。一般特点是增水过程比较平缓，增水高度低于台风风暴潮。多发生在中纬度沿海地区，以欧洲北海沿岸、美国东海岸以及我国北方海区沿岸为多。

全球有8个热带气旋（即台风或飓风）多发区，西北太平洋是台风最易生成的海区，全球台风有1/3左右发生在这里，强度也最大。在西北太平洋的沿岸国家中，我国是受台风袭击最多的国家。历史资料表明，几乎每隔三四年就会发生一次特大的风暴潮灾害。孟加拉国位于孟加拉湾的海岸，呈喇叭口状，面向印度洋，极易受风暴潮的侵袭。美国地处中纬度，它的东海岸和墨西哥湾沿岸濒临大西洋，在夏秋季节时常出现飓风风暴潮；而濒临大西洋的东北部沿岸，则以冬季的温带风暴潮为主。荷兰是一个低洼泽国，极易受风暴潮灾的影响。

火山海啸

火山海啸是因火山爆发引起的海水剧烈扰动的现象，又称“火山津浪”或“火山津波”。海啸在西方语言中称为“tsunami”，词源自日语“津波”，即“港边的波浪”（“津”即“港”）。它是火山活动主要的次生灾害，所造成的灾害损失往往超过火山喷发的直接灾害。

火山如果在海洋的地下爆发，会使海水体积突然增大并且被抬升，然后下降，形成波浪。当能量足够大时，就会在海岸形成破坏力极大的海啸。

位于海洋中的火山岛也会引发可怕的海啸，这些火山岛往往在喷发了几个世纪后突然因耗费完所有的能量而坍塌，并且滑向深深的大海。这个剧烈的过程会引起海水水位的巨变 ，引发的海啸可以掀起100米高的浪头。

除了上述两种情况之外，靠近滨岸的火山喷发也能酿成海啸。1883年,印度尼西亚的喀拉喀托火山突然喷发，碎岩石、熔岩浆和火山灰向空中飞溅，滚滚的浓烟直冲数十公里的高空。不久,巨大的火山喷发物从天而降，坠落到巽它海峡，随之激起一个30多米高的巨浪，以极快的速度涌向爪哇岛和苏门答腊岛。巨浪犹如发疯的野兽，张着血盆大口，顷刻间就吞噬了3万多人的生命。火山喷发物随高空气流飘移，致使印度洋和大西洋零星小海啸不断发生。

滑波海啸

海底滑坡指较浅或较深的海洋地区的滑坡，产生海底滑坡有两个原因：一是海底大量不稳定泥浆和沙土聚集在大陆架和深海交汇处的斜坡上，产生“滑移”。二是由于海底蕴藏的气体喷发，导致浅层沉积海底坍塌，出现水下“崩移”。由海底滑坡引起的海啸，称为滑坡海啸。

科学家强调说，对海底滑坡不可掉以轻心。在很多时候，海底滑坡的过程很平缓，海底沉积物只是缓慢地移动着，它们的体积也不大。但在另外一些时候，情况就完全不同了，像大山一般的土层会突然地崩塌，其移动的速度超过每小时100公里。1998年7月，巴布亚新几内亚附近的一次海底地震引发了一次海底滑坡，而这个滑坡又带来了一次海啸，海啸掀起高达15米的浪涛，蹂躏了这个岛国20公里的海岸线。

研究发现，大约在7500年前，一块相当于冰岛国土面积的不稳定海底滑行了800公里，在挪威西北部海岸“落户”。这次海底滑坡被认为是世界历史上最大规模地质运动之一，引发了海啸。它所产生的海浪高10-20米，不仅袭击了挪威海岸，而且波及到苏格兰东部沿岸。科学家是在找到海底滑坡后沉淀的岩屑和贝壳之后，才得出海底滑坡引起海啸产生的结论的。

1929年11月，加拿大东部纽芬兰岛附近海域发生里氏7.2级地震，并引发海啸，致使27人丧生。最初，人们认为，这是一次典型的海啸，系地质运动造成海底板块上升或下沉，产生水墙冲击海岸。然而，进一步的调查研究发现，纽芬兰岛上的13条海底越洋电报电缆受海啸影响而中断。通过自动观测仪，研究人员对每次中断时间进行了精确记录。在分析了电缆每次中断的时间和位置之后，他们对原先关于海啸成因的说法提出了质疑。科学家最后得出结论，是海底液态沉积物受到震动影响变得松散，随后以每小时95公里的速度沿着海底倾泻，最终以500公里的时速涌入大西洋，才造成了这次海啸。

提前预警可减灾

海啸的破坏极为严重，虽然人类还不能控制它，但可以加以预防。利用地震波和地震海啸波的传播速度之差，建立海啸预警机制，对海啸的到来提前几分钟、十几分钟甚至数小时预警，是完全可能做到的。提前发布预报，可以赢得提前撤离的时间，最大限度地减少人员伤亡和财产损失。海啸是完全能够提前预报的，理由有两条：

地震波沿地壳传播的速度远比地震海啸波传播的速度更快。以智利发生的海啸为例，传到夏威夷需要经过13个小时，大约20个小时之后才会到达日本沿岸。利用海啸监测网获取到的地震波记录，就能在短时间内做出海啸警报，为有关地区赢得时间。

地震引发的海啸在登陆之前，会出现一些显而易见的宏观前兆现象：

海水出现异常，退潮和涨潮的时间与平常不一致，海水退、涨的速度比平常快得多，而且海水退、涨的幅度大，常常能退到最低的潮线以下，或涨到最高的潮线以上。上述现象在震后出现的时间因各地距震中的远近而有所差异，有的紧随主震，有的在主震后10-20分钟。从海水暴退、暴涨到海啸登陆，间隔时间也有长有短，短的仅有几分钟，长的可达到几十分钟；

离海岸不远的浅海区，深蓝色海面会突然变成白色，并在其前方出现一道长长的明亮的水墙。究其原因，在于海水越深，海啸波速度越快；海水越浅，海啸波速度越慢。当海啸波从远离海岸的深海区进入海岸附近的浅海区后，波速便急剧降下来。而后面的波速依然很快，追上了前波，两者相叠加，便使波浪的高度倍增，形成几米、甚至几十米高的巨浪；

位于浅海区的船只突然剧烈地上下颠簸；

突然从海上传来巨大、惊人、可怕的异常响声，在夜间尤为令人警觉。

这一切都是海啸临近的标志，是灾难预警信号。它们向人们发出警示：海啸即将登陆，赶快往高处逃跑才能生存下来；否则，长则十多分钟，短则几分钟甚至几十秒，就会被巨浪无情地吞没而丧命。

2004年12月26日印度洋8.7级地震引起的强烈海啸，使二十几万人丧生，儿童少年占了半数，昔日银沙蓝海、风光旖旎的旅游天堂瞬间变成了惨不忍睹、令人心碎的地狱。这个使全人类悲伤和哀悼的“黑色”日子所以会出现，其中的重要原因之一就是大多数遇难者没有海啸前兆知识。即使在看见了非常明显的宏观前兆现象之后，也不知道是海啸袭来，毫无防备。

而那些具有海啸前兆知识的人，在发现海洋出现异常现象后，立即采取紧急行动，成功地逃过了一劫。在这里，不妨回忆一下那个流传久远的感人故事，或许能从中得到有益的启示。

2004年12月25日，英国小女孩蒂利跟父母来到泰国著名的旅游胜地“普吉岛”。第二天，全家人和许多游客一样，兴致勃勃地在海上游玩。就在人们陶醉在美丽的风景之中，尽情享受快乐的时候，蒂利突然大声地喊道：“海啸马上要来了，大家快跑呀！”

周围的游客没有一个人相信小姑娘的话，以为她在瞎胡闹，故意吓人。有的制止说：“孩子，快别乱喊乱叫了！你看现在风平浪静，哪里会有什么海啸啊？”有的安慰道：“小朋友，根本用不着担心和害怕。这里是天堂般的海湾，从未发生过海啸。”

然而蒂利全然不顾，仍然用尽全身的气力高声劝道：“我决不骗人，说的千真万确，海啸就要发生了。大家听听我的话吧！赶快往高处跑，否则就来不及了。”

蒂利的父母注视着女儿脸上不容置疑的严肃表情，认定女儿是对的。他们一边跟着她上岸，一边帮助呼喊。这时候，也有人发现海水的颜色正在起变化，由蓝变深，从清变浊，于是紧跟着蒂利朝着岸边奔跑而去。

过了几秒钟，海水便勃然大怒了。只见数十米高的滔天巨浪，一排排地向海滩狂奔过来。已经上岸的一百多人，因为匆匆爬上一座山岗而活了下来。那些没有听从蒂利的忠告依然在海边游玩的人们，全部被汹涌的波涛卷走了。

死里逃生的游客们激动万分，泪流满面。他们紧紧地握住蒂利的小手，表示衷心的感谢。有的人迷惑不解地问道：“小姑娘，你怎么知道就会发生海啸？”

“上地理课的时候，老师在课堂上播放了一段夏威夷海啸的影片，我记住了其中的一些场面。”满脸稚气的蒂利停顿了一下，然后继续说，“刚才在碧波荡漾的海水中玩耍时，我突然发现海水冒起了泡沫，就像啤酒表面一样，于是立即意识到这就是发生海啸的征兆。”

显而易见，有没有海啸前兆知识，与生命安危密切相关。即使还没有建立海啸预警机制，没有发布海啸警报，只要把预防海啸的经验和知识宣传普及到家家户户、人人皆知，就能发挥出意想不到的作用，从而产生巨大无比的减灾效果。