遮天骇浪

2022-09-14 05:44赵天
奥秘(创新大赛) 2022年8期
关键词:海啸海水

●赵天 编

2011年3月11日日本东北部地震引发海啸。图为宫城县名取市,滔天大浪袭来。当时,日本本州、北海道、九州及四国太平洋侧共2000公里海岸线受到不同程度的海啸侵袭,受灾最重的日本东北部岩手县、宫城县和福岛县等地,海啸高度由10米到最高30米。

夏秋之际,三伏当头,唯有海滩,可以解忧!正当我们陶醉在轻轻小浪和熙熙微风带来的凉意里不可自拔时,忽见大片乌云从远方奔袭而至,,瞬时天昏地暗。在沙滩体验过普通海浪冲击力的朋友,一定无法想像自己的血肉之躯面对真正的大海力量——海啸时,会是何等心情。海啸是海水主动从大海里跑出来对人类文明和陆地生态发动的最致命攻击,学会认识和防范海啸,是沿海居民和游客的必修课。

人类历史上遭遇的5次最大海啸

2022年1月15日,南太平洋岛国汤加的海底火山发生了规模喷发,引发海啸。科学家表示:在一小时内,海底火山完成了20余万次喷发!释放的能量更是相当于1000颗原子弹!

火山喷发是大自然的愤怒,比火山更可怕的海啸令人望而却步,使无数家庭支离破碎、流离失所,甚至葬身鱼腹。今天我们先来领略一下人类历史上最大的6次海啸灾难的威力!

1.智利大海啸

2011年日本东北部海域发生大地震后,巨大的海啸以摧枯拉朽之势漫过防波堤,冲入宫古市区。

1960年5月,智利中南部的海底发生了强烈的地震,引发了巨大的海啸,导致数万人死亡和失踪,沿岸的码头全部瘫痪,200万人无家可归,这是世界上影响范围最大、最严重的一次海啸灾难。

2.日本东海道海啸

1498年9月20日,日本东海道因海底8.6级地震引起海啸。海啸最大波高15米~20米,在伊势湾冲毁1000栋以上建筑,溺死5000余人。在伊豆,海浪侵入内陆达2000米多,伊势志摩受灾惨重。据静冈县《太明志》记载,该县死亡2.6万人,三重县溺死1万人。

3.墨西拿大海啸

1783年2月5日,意大利墨西拿海峡发生大地震,引发巨大海啸和洪水,使墨西拿城陷于灭顶之灾。同年4月8日,地震再次发生,经过两个月的折磨,有3万余人直接死于地震和海啸。1908年12月28日,墨西拿海峡再次发生7.5级地震,同时引发海啸,造成墨西拿8.5万人死亡。

4.阿拉斯加湾海啸

1958年7月9日,8.3级的地震冲击了阿拉斯加海岸,并引发了山体崩塌。大约3000万立方米的岩石从900多米的高空急速落入利图亚湾,导致海水产生移位,被挤压的海水冲向天空,形成500米高的海啸!巨大的海啸把无数树木连根拔起,岸边所有植物被席卷一空。

5.印度洋海啸

2004年12月26日,一场毁灭性的灾害正在上演——印度洋板块和亚欧板块交界处出现了一个消亡边界,迅速吞噬人类,完全没有给人类喘息的机会!

板块剧烈运动的结果就是地震,安达曼海就位于这两大板块交界处,震中位于印度尼西亚苏门答腊岛北部,当地地震局的数据是6.3级地震。然而,中国和美国测量到的强度为里氏规模8.5~8.7级,地震情报中心再次将震级修正为8.9~9.0级,最终确定的矩震级为9.3级!

印度洋大地震将海洋板块,由苏门答腊往北切出长达1600千米的裂缝,是原先预估的4倍!如此长的断层直接让海床向地上移动了20米,海底底层发生剧烈的变化,平静的海水在地震的“怂恿”下彻底失去了控制,被海底释放出来的能量无限抬高,承受这一切后果的就是人类。海啸如猛兽一般从海洋扑向临海陆地,海水波纹向四周迅速扩散,时速达到每小时800千米,弱小的人类无处可逃!

这就是真实发生在印度尼西亚及邻国的印度洋海啸,又被称为南亚海啸,由印度洋大地震引起。这场大地震是1960年智利大地震以及1964年阿拉斯加耶稣受难日地震以来最强的地震,也是1900年以来规模第二大的地震,持续时间达500秒。

面对如此毁灭性的自然灾难,会有幸存者吗?

这个数据告诉你答案——本次大地震和海啸共造成22.6万人死亡!是整个世界近200多年来造成死伤人数最惨重的海啸灾难!是人类无法控制和阻止的。

什么是海啸

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。此外,气旋、水下或沿岸山崩、火山爆发也可能引起海啸。海啸时掀起的狂涛骇浪,高度可达十多米至几十米不等,形成“水墙”。另外,海啸波长很大,可以传播几千千米且能量损失很小。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。

在一次海底地震发生后,震荡波在海面上以不断扩大的圆圈,传播到很远的距离,犹如卵石掉进浅池里产生的波一样,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,无论海洋深度是多少,海啸波都可以传出去。

海啸的成因

海啸形成的根本原因,是海水受到垂直方向的扰动,水面的压力差促使波浪四下传播,学术上亦称为重力波。

故而水下的山体滑坡、火山喷发、核弹爆炸、陨石撞击都有可能引发海啸。地震是最主要的海啸诱因,但不是所有的大地震都能引发海啸,能引发海啸的地震主要有以下特点:

1.震级足够大;

2.震源错动方式以垂直方向为主,能引起海床剧烈的上升或下降;

3.震源深度较浅,能把释放的能量充分转换成海啸运动;

4.震中海域有足够的水深存储海啸能量。

海啸的分类

根据成因,海啸主要可分为2种类型。即由气象变化引起的风暴潮、由海底地震引起的地震海啸。

1.风暴潮

风暴潮指由强烈大气扰动,如热带气旋(台风、飓风)、温带气旋(寒潮)等引起的海面异常升降现象,有人称风暴潮为“风暴海啸”或“气象海啸”。风暴潮的周期为1小时~102小时,高度与台风或低气压中心气压低于外围的气压差成正比例。较大的风暴潮会引起沿海水位暴涨,海水倒灌,狂涛恶浪,泛滥成灾。

“下降型”海啸

“隆起型”海啸

2.地震海啸

中国地震局提供的材料显示,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的强烈扰动。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,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,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发生前,首先表现为异常的退潮现象。

“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出现之前,首先表现为异常的涨潮现象。

海啸的分布

就全世界范围内而言,海啸多发区为夏威夷群岛、阿拉斯加区域、堪察加半岛、千岛群岛、日本及周围区域、中国及邻近区域、菲律宾群岛、印度尼西亚区域、新几内亚区域—所罗门群岛、新西兰—澳大利亚和南太平洋区域、哥伦比亚—厄瓜多尔北部及智利海岸、中美洲及美国、加拿大西海岸以及地中海东北部沿岸区域等。

海啸的发生大部分来源于海底地震,所以海底地震的高发地带,通常也是海啸的高发地带。

大洋中脊就是火山活动和海底地震的高发地带。大洋中脊是世界上最大的环球性海洋山系,又称中央海岭、中洋脊,全长8万千米,横跨四大洋。

此外,纵观海洋全貌及地震海啸的孕育条件,地震海啸多发生在海沟、岛弧和年轻的褶皱带等地区。这些地区构造差异运动大,如智利海岸的安第斯山等,高达千米以上,濒临的海沟深达万米,高差达几千米至十几千米;新构造运动强烈,地震断层倾滑可能性大,所以人们视海沟为海啸的“潜伏所”。

海啸发生前,有哪些征兆?

地震引发的海啸登陆之前,会有一些非常明显的宏观前兆现象,在海边生活、工作、旅游的人们只要稍加注意,就可以发现。

常见的海啸登陆宏观前兆现象大致有四种:一是海水异常的暴退或暴涨;

海啸预警中心获得信息的流程图

二是离海岸不远的浅海区,海面突然变成白色,其前方出现一道长长的明亮的水墙;

三是位于浅海区的船只突然剧烈地上下颠簸;

四是突然从海上传来异常的巨大响声,在夜间尤为令人警觉;

其他还包括大批鱼虾等海生物在浅滩出现,以及海水冒泡等异常现象。

全球有哪些防范海啸的措施?

应对海啸,最重要的措施是建立海啸警报系统。

太平洋海啸警报中心和美国海洋与大气管理局,由美国在1964年阿拉斯加地震海啸之后陆续建立。中心位于夏威夷,共有50个国家参加。

印度洋警报系统,于2005年建立,参与国家为印度洋沿岸28个国家,2012年后的数据中心分别建在澳大利亚、印尼和印度。

海啸监测,要利用地震仪、验潮仪和海底水压计,海底信号由声纳传给水面浮标,再经过通讯卫星集中到中心站。警报一般要在震后6分钟至10余分钟才能确定,比地震警报的处理要复杂。

日本作为地震海啸多发国,最早投放了万米深处海底地震测量仪。

我国于2017年获得世界首个万米海底人工地震剖面数据。

遇上海啸如何避险?

海啸的特征之一是速度快,地震发生的地方海水越深,海啸速度越快。因海底变动涌动的水量越多,形成海啸之后在海面移动的速度也越快。因此,如果收到海啸警报,即使没有感觉到震动,也要立即离开海岸。

如果发现潮汐突然反常涨落,海平面显著下降或有巨浪袭来,应马上以最快速度撤离岸边。海啸前的海水异常退潮,往往会把许多海产品留在浅滩,这时千万不要去捡拾或看热闹,应迅速逃命至内陆高海拔处。

发生海啸时,航行在海上的船只不可以回港或靠岸,应该马上驶向深海区,因为在海啸发生过程中,深海区比海岸更加安全。

如遇海啸且来不及逃亡,无论身处海中船只或是岸边,都应尽量牢牢抓住身边能固定自己的东西,不要到处乱跑。海浪袭来时要屏住一口气尽量抓牢身边趁手固定物,以免被海浪卷走。

海啸时不慎落水怎么办?

一般而言,对于地震引发的巨大海啸,人们如果不是事前预知,很难做到及时防御。如果海啸来临时,不慎落水该怎么办呢?

要尽量寻找身边的木板等漂浮物,同时注意要避免和其它硬物碰撞。在水中不要举手,也不要乱挣扎,尽量减少动作,能浮在水面随波漂流即可。这样既可以避免下沉,又能够减少体能的无谓消耗。

如果海水温度偏低,尽量不要游泳,以防体内热量过快散失。尽可能向其他落水者靠拢,既便于相互帮助和鼓励,又因为目标扩大更容易被救援人员发现。

注意千万不要喝海水,因为海水中含有大量盐分,不仅不能解渴,甚至会透支身体,让人出现幻觉,导致精神错乱甚至死亡。

如果发现有人溺水昏迷,当溺水者被救上岸后,要及时清理溺水者鼻腔、口腔以及腹部吸入物,将溺水者的肚子放在大腿上,从后背猛力挤压,直至溺水者将海水杂质等秽物吐出。最好将溺水者放在温水里恢复体温,没有条件时也应尽量裹上被、毯、大衣等保温,因为人在海水中长时间浸泡,热量散失会造成体温下降。注意不要采取局部加温或按摩的办法,更不能给落水者饮酒,饮酒只能使热量更快散失。给落水者适当喝一些糖水有好处,可以补充体内的水分和能量。

虽然以目前的技术手段,人类还无法准确预测地震,但对于海啸的预警,沿海地区还是可以尽量做到准确且及时的。无论世居沿海的朋友,还是到海边玩耍的伙伴,只需竖起耳朵随时留意官方发布的海啸预警信息,并牢记以上自救措施,就能安然渡过危机啦!

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