發表於 2007-3-23 22:57:13

海嘯成因

海嘯成因

海嘯是一種具有強大破壞力的海浪,通常是在垂直斷層、震源在海底50公里以內、黎克特制6.5級以上的海底地震引起。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。海底沒有變形的地震沖擊或海底的彈性震動,也能引起較弱的海嘯;水下核爆炸也會產生人造海嘯。海底發生地震時,未必引起海嘯;但若淺層地震規模大,造成海底地形變動,如海床垂直位移、海溝斜坡崩塌或火山爆發等現象,就有可能引發海嘯。

地震發生時,海底地層出現斷裂,部分地層猛然上升或者下沈,由此造成從海底到海面的整個水層劇烈「抖動」。這種「抖動」與平常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,波動的振幅會隨水深而快速衰減;但地震引起的水體波動,則是從海底到海面整個水層的起伏,其中所含的能量十分驚人。

 引發海嘯殺傷力劇增

海嘯的波長(浪頭間距離)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,海嘯波可以傳播幾千公里而能量損失很小,但瞬間造成的破壞力卻非常大。海嘯的波長較平常的海浪長得多,最多可達200公里,周期在2到200分鐘之間變動,最常見的是2到40分鐘。在一次震動之後,震蕩波在海面上以不斷擴大的圓圈,把波動傳播到很遠的距離,正像卵石掉進淺池裏產生的漣漪一樣。海嘯實際上是波浪運動的一種表現,也可稱為地震海浪。海浪運動的特點是,看起來後浪推前浪,其實水的質點仍在原地兜圈子,它是通過圓周運動的方式把波動傳開去,猶如風吹起麥浪翻滾,似乎是麥草在隨風前進,其實仍在原地。

海嘯的特徵之一是速度快,地震發生的地方海水越深,海底變動湧動的水量越多,海嘯在海面移動的速度也越快。在深度超過4,000米的水域,海嘯巨浪可以每小時近800公里速度前進;在6,000水深處,時速更高達870公里,相當於噴射客機最高速。由於海嘯周期較長,相鄰兩個浪頭之間的距離,可遠達500到650公里,其浪高也許不超過30至60公分。然而,當海嘯波接近淺水區時,受到海岸及海底地形的影響,波浪前進速度降低,波長亦減小。由於前浪減速,後浪推過來發生重疊,因此海嘯到達岸邊,波浪陡增,高度可達數十米,形成「水牆」;如果沿岸海底地形呈V字形,海嘯掀起的海浪會更高。「水牆」足以把重達20公噸的石塊沖上離岸200公尺遠,漂洋過海的海嘯更可以在數千公里外的地方造成嚴重破壞。這次印度洋大海嘯,在泰國沿岸就有一艘50噸重的船從海邊被推到岸上1.2公里遠的地方。


 位處太平洋火環

擁有1.7萬個島嶼的印尼位處俗稱為「火環」(Ring of Fire)的環太平洋地震帶*,剛剛在歐亞板塊、印度板塊及印澳板塊三大板塊之間,地震及火山活動非常活躍,全球約80%地震均在這裏發生。蘇門答臘島本身是一個斷層區,北部地區位於印度板塊邊緣,板塊邊緣的一個長距離破裂帶通過長時間積累,蓄積了巨大能量,並於2004年12月26日集中釋放出來,這就是此次大地震的直接原因。

(* 環太平洋地震帶從太平洋東岸開始,包括南北美洲太平洋沿岸,沿安第斯山脈和洛磯山脈,經阿拉斯加和阿留申群島,再在太平洋西岸,從堪察加半島開始,向南經千島群島、日本、硫球群島、台灣、菲律賓群島,再到印尼轉向東南直至紐西蘭所構成的大島弧,然後由新畿內亞往東連接南太平洋的諸島嶼。)

 斷層空洞吸入海水

在印尼蘇門答臘島附近的印度洋海域發生的九級地震,震央在海床10公里深處。蘇門塔臘海底一條北至南長逾1,000公里的地質斷層裂開,產生強烈地震,斷層遠至北面印度和緬甸間的安達曼島和尼科巴群島,並引發海嘯。是次地震是發生在板塊邊緣的逆衝型地震,成因是地層斷層的上部上移,導致斷層間產生一個空洞,當海水填充這個空洞時,產生了巨大的海水波動。這種波動從深海傳至淺海時,海浪陡然升到十幾米高,並以每秒200米的速度傳播。海浪沖到岸上後,造成重大破壞。

1 印澳板塊在菲律賓板塊下移動,兩塊板塊接合處受壓,蘇門塔臘海底一條北至南長逾1,000公里的斷層裂開,產生強烈地震。
2 斷層間產生一個空洞,附近的海水湧至填補空間,產生巨大的海水波動,引發第一波海嘯。
3 第一波海嘯在數分鐘內一分為二,一波湧出大海,另一波湧上岸時,海浪陡然升到十多米高,並以每秒200米的速度傳播。
4 海嘯威力直奔內陸地帶,第二波威力比第一波大,海浪沖到岸上後,造成重大破壞。
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