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第3章 巨浪成因探秘恐怖的巨浪(3)

那么,海啸的破坏力有多大呢?地震海啸时掀起的狂涛骇浪,高度可达10多米至几十米不等,这种巨浪就像水墙一样,其蕴藏的能量十分惊人,水墙一旦冲上陆地,就会造成巨大的生命和财产损失。

还是举一个事例吧。1960年5月22日,南美洲的智利发生9.5级特大地震,瞬间大地剧烈颤动、变形,好似巨人翻身一般。大地震发生后,大海啸接踵而至。海啸波以每小时几百千米的速度横扫了太平洋沿岸,把智利的康塞普西翁、塔尔卡瓦诺、奇廉等城市摧毁殆尽。巨浪还在广阔的太平洋上传出很远,当海啸到达夏威夷时,巨大的水浪冲击力将夏威夷群岛希洛湾内护岸砌壁一块重约10吨的巨大玄武岩块翻转﹐并抛到了100米之外,此外,希洛附近的一座钢质铁路桥也被推离了桥墩200多米。

巨大的地震海啸灾难

全球各大洋都有地震海啸发生,但以太平洋发生次数最多,发生在环太平洋地区的地震海啸次数占全球的80%左右,这其中,日本列岛及附近海域的地震海啸次数又最多,占太平洋地区地震海啸次数的60%左右,其次是地中海、大西洋、印度洋。据统计,1900~1983年,太平洋周边地区共发生405次海啸,其中以日本次数最多、灾害最严重。

毁灭性的地震海啸全世界大约每年发生一次,尤其是最近几年发生的地震海啸破坏性极大。除了上面我们提到的印度洋海啸灾难外,距离我们最近的一次海啸,发生于2011年3月11日,日本里氏9级地震引发了约10米高的海啸。截至当地时间3月25日上午11时,日本警察厅公布这次特大地震及海啸造成的死亡人数达10035人,另有17443人失踪,2775人受伤。

近百年来,死亡人数过千的大海啸还有6次,它们分别是:

1.1908年12月28日,意大利墨西拿地震引发海啸,在近海掀起高达12米的巨浪,遇难者超过10万人,这是欧洲有史以来死亡人数最多的一次灾难性地震。

2.1933年3月2日,日本三陆近海地震引发海啸,震级超过8级,引发海啸浪高29米,死亡人数约3000人。

3.1959年10月30日,墨西哥海啸引发山体滑坡,死亡人数约5000人。

4.1960年5月21日至27日,智利沿海地区发生二十世纪震级最大的震群型地震,引起的海啸最大波高为25米,造成上万人丧生。

5.1976年8月16日,菲律宾莫罗湾海啸造成约8000人死亡。

6.1998年7月17日,非洲巴布亚新几内亚海底地震引发49米巨浪海啸,上千人死亡,数千人无家可归。

“发动机”的工作原理

地震海啸,通常由震源在海底下50千米以内、里氏震级6.5以上的海底地震引发。从海啸形成的原理来说,地震就好比是海啸的发动机,当海底地震发生之后,海底地形急剧升降变动引起海水强烈动荡,震荡波在海面上不断扩大,传播到很远的岸边,这就像石块掉进浅池里,产生一圈一圈不断扩大的水波一样。

那么海底发生地震时,那里的地形是如何急剧变动的呢?这要分两种情形。

第一种情形称为下降型,指地震引起海底地壳大范围急剧下降,海水先是向突然错动下陷的空间涌去,它们在海底遇到阻力后,随即翻回海面产生压缩波,从而形成长波大浪,并向四周传播与扩散——如果你不明白其中的原理,可以亲手做一个小实验:在一个透明的玻璃缸内放上一块石头,石头上拴一根细线,把水缸注满水,然后突然拉动细线,将石头拉倒(注意不要砸坏缸底)。这时你仔细观察,就会看到水面上漾起一圈圈水波——下降型海啸就是这样产生的。

这种下降型地壳运动形成的海啸,在海岸边会有明显的征兆,这就是异常的退潮现象。像之前咱们提到的2004年印度洋大海啸就是此例。此外,1960年5月的智利大海啸,也出现了这种现象:大震之后,海水忽然迅速退落,露出了从来没有见过天日的海底,大量的鱼、虾、蟹、贝等海洋动物在海滩上拼命地挣扎,之后大约过了15分钟,海水又骤然大涨,瞬间波涛汹涌,巨浪翻卷着滚滚而来,以摧枯拉朽之势,越过海岸线,越过田野,迅猛地袭击了智利和太平洋东岸的城市和乡村。

第二种情形称为隆起型,指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,从而形成汹涌巨浪——这就如同咱们在平静的水缸里突然放入一块石头,水面的平静也会瞬间被打破而出现波纹一样。

这种隆起型的海底地壳运动形成的海啸波,在海岸边首先表现为异常的涨潮现象。1983年5月26日,日本海7.7级地震引起的海啸就属于此种类型:地震发生之后,海岸附近的海水突然像沸腾了一般,人们还没回过神来,数米高的巨浪已经越过海岸,直接向内陆扑来,造成了较重灾害。

地震海啸的秘密

海啸的速度有多快?还有,本地没有发生地震,为何却遭到了巨浪的袭击?同样是大地震,有的地震掀起滔天巨浪,而有的却为何平安无事?

下面,咱们就去解开地震海啸身上的这些秘密。

速度堪比飞机

飞机,是人类目前常规交通工具中速度最快的一种,而海啸形成的巨浪,其前进速度可与飞机相媲美。

海啸的特征之一便是速度快。地震海啸一旦形成,就会以极快的速度向海岸边推进。一般来说,地震发生的地方海水越深,海啸速度越快。为什么会这样呢?这是因为海水越深,海底涌动的水量越多,也就是说,整个海底都像沸腾了一样,海水争先恐后地向岸边涌去,所以,巨浪在海面移动的速度也就越发快了。

海啸的速度有多快?打个比方,如果发生地震的地方水深为5000米,那么海啸的速度每小时可达800千米,这几乎和喷气式飞机的速度差不多。你可以想想:巨浪以这么快的速度直冲海岸,如果沿海地区又没有建立海啸预警系统,那会给当地造成多么大的灾难!事实上,2004年的印度洋海啸之所以造成巨大灾难,就是因为巨浪速度太快,而沿海各国又没有建立海啸预警系统,因而巨浪冲到眼前,人们逃跑都来不及了。

海啸在深水中跑得快,但到了浅水里,由于可以涌动的水量减少,它的速度便大大降了下来。有人计算过,如果是在10米深的水中,海啸的速度每小时仅为40千米,这与一辆大货车的速度差不多。

不过,你可别被海啸的“慢三步”忽悠了,因为海啸形成的巨浪是一波接着一波的,前浪在近海放慢速度时,后浪会很快赶上来,当两个浪头重叠在一起,到达岸边后掀起的巨浪更高,造成的危害更大,所以,看到巨浪在海平面上出现,哪怕它跑得再慢,也要赶紧往高处跑。

惯于长途偷袭

地震海啸的另一个特点,是惯于长途偷袭:当某一个地区发生地震形成海啸后,即使离它很遥远的地方,也可能会遭到巨浪的袭击。

海啸长途偷袭的典型例子,莫过于1960年的智利地震海啸。

1960年5月,南美洲的智利因大地震形成海啸,巨浪除了在智利造成重大灾难外,还以每小时700千米的速度,横扫了西太平洋岛屿。地震后仅仅14个小时,海啸的先锋部队便抵达了夏威夷群岛,海水掀起9~10米高的巨浪,瞬间便摧毁了夏威夷岛西岸的防波堤,冲倒了沿堤大量的树木、电线杆、建筑等,淹没了大片大片的土地。海啸在夏威夷肆虐一番后,继续越洋过海,不到1天的时间,它便走完了大约1.7万千米的路程,跨越广阔无垠的太平洋,到达了另一端的日本列岛。当高达6~8米的巨浪涌来时,正在海边忙碌的人们还没明白过来是怎么回事,便被巨浪吞噬了。汹涌的巨浪横扫了日本诸岛的海滨城市,港湾停泊的船只、沿岸的各种建筑都遭到了极大的破坏,船被破坏,船上的人员和物品被卷入大海,消失得无影无踪。巨浪还将一艘停泊在码头上的渔轮抛向空中,最后将其摔在岸边的一所房屋上,将房屋一下压塌——巨浪的威力之大,由此可见一斑。

海啸余威不仅在日本造成巨大灾害,与日本相邻的俄罗斯、中国、菲律宾等许多国家,都受到了不同程度影响,有的损失还十分惨重。如在俄罗斯的堪察加半岛和库页岛附近,海啸波涌起的巨浪亦达6~7米,致使沿岸的房屋、船只、码头等遭到不同程度的破坏。在堪察加半岛海边有一个小镇,码头附近建了一个锅炉房。巨浪来临时,海水突然涌进,顿时使燃烧的锅炉发生了爆炸,在场的一些工人被炸得血肉模糊,面目全非。在菲律宾群岛附近,由智利海啸形成的巨浪也高达7~8米,沿岸城市和乡村居民遭到了同样的厄运。中国沿海由于受到外围岛屿的保护,受这次海啸的影响较小,但东海和南海的验潮站,都记录到了这次地震海啸引发的汹涌波涛。

海啸为何长途偷袭仍能造成巨大灾难呢?原来,海啸波属于海洋长波,它一旦在发源地生成,在无岛屿群或大片浅滩、浅水陆架阻挡的情况下,一般可传播数千千米而能量衰减很少,因此可能使数千千米之遥的地方也遭受海啸灾害——人们把这种跨越大洋或从很远地方传播来的海啸称为越洋海啸。

有的地震为何不发生海啸

海啸大多由大地震引发,但大地震并不一定能引发海啸。

2010年2月27日,曾经遭受过大海啸灾难的智利发生里氏8.8级地震,巨大的地震能量将震中康塞普西翁市向西推移了3米多。地震发生之后,整个太平洋地区立即发布了海啸预警,据说巨浪将会从智利沿海一直推移到日本,并将所过之处吞噬一空。处于巨浪必经之地的夏威夷更是人心惶惶,数千人从海滩地区匆忙撤离。但是地震之后,并没有形成海啸,恐怖的巨浪无影无踪,让人们虚惊一场。

同样的虚惊还出现在印尼。2012年4月11日,印度尼西亚苏门答腊岛西北部海域发生里氏8.6级强烈地震。这个地区与2004年印尼大地震发生的位置仅相隔100多千米。地震发生之后,人们也担心会出现2004年的大海啸灾难。但事实证明,这次地震也与人们开了个玩笑:海啸并没有发生。

为什么大地震没有引发海啸呢?原来,这与地震发生时海底的断层状况有关:如果地震使海底部分地块垂直移位或者上下运动,就会产生将海水往上推的巨大能量,从而促使巨浪形成;反之,如果地震能量只是水平推动海底地块,海水便不会受到影响,此时无论地震强度高低,海啸都不会产生。

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