环保工程师小知识：什么是地震海啸？

环保工程师小知识：什么是地震海啸？ 来源：考试大2010年4月25日【考试大：学子希望之家！】
海地当地时间12日下午4时56分发生里氏7.0级地震,地震波及多米尼加等加勒比岛国。据报道，此次地震的震中位于海地首都太子港西南大约15公里处，震源深度为10公里。与海地相邻的古巴和多米尼加都有震感，美国气象部门已向海地、多米尼加以及巴哈马等国发出海啸预警。在地震发生后的20分钟内，又发生了5次余震。目前尚无人员伤亡和财产损失的报道。但由于地震发生地区人口密集，预计人员伤亡及财产损失较大。究竟什么是地震海啸，他所造成的危害有多大？

地震海啸由于海底或海边地震，以及火山爆发所形成的巨浪，叫做地震海啸。通常在6.5级以上的地震，震源深度小于20～50公里时，才能发生破坏性的地震海啸。产生灾难性的海啸，震级则要有7.8级以上。“地震海啸”发生在辽阔的海洋中，海啸波涛长达数百千米，并可达到海底数百千米深处。它以喷气式飞机的速度沿海洋运动，当它遇到陆地时会产生与原子弹爆炸相比拟的巨大破坏力。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。

地震海啸的类型

海啸可分为4种类型，即由气象变化引起的风暴潮、火山爆发引起的火山海啸、海底滑坡引起的滑坡海啸和海底地震引起的地震海啸。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强烈扰动。其机制有两种形式：“下降型”海啸和“隆起型”海啸。此次印度洋地震海啸专家尚无定论。

“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，并在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，即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在海岸首先表现为异常的退潮现象。1960年智利地震海啸就属于此种类型。

“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波在海岸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。

地震海啸的数字分析

由于海底激烈的地壳变化，造成大片水域突然上升或下降所引起的大海浪。海底地震、火山喷发或是海沟侧壁崩坍等，都可成为海啸的波源。海啸自波源区向四面八方传播出去,在深水中其传播速度为［163-01］,为重力加速度，h为水深。当水深为5000米时,接近于800公里／小时。海啸在大洋表面上的振幅不超过数米，但优势波波长可达数百公里的量级，优势波周期可达数十分钟。地震海啸的规模与地震震级M近似有线性关系，M 7的海底地震，几乎不产生大的海啸。

当海啸趋向近岸的浅水时,振幅增加，特别是在U形和V形海湾中，若湾中水的振动周期同海啸周期相近,将产生共振，振幅有时可达20～30米，并以近于垂直的波前向海湾四周涌来，因此常造成巨大的灾害。

地震海啸的成因

造成海啸的初始扰动,可发生在离岸很远的地方,初始波数也不多，但经过传播路径上的大陆架和海岸等的多次反射和干涉，波数增多，形成若干个很大的波，相互的时间间隔为数分钟或更长一些。通常第二个或第三个波为最大。在第一个大的波动到来前数分钟（或甚至达半小时），海湾中可观测到异常的海水倒退现象。

环太平洋地震带浅源大地震最多，深海海沟的分布也最广泛，故地震海啸多发生在这一海域。据统计，世界上近80％的地震海啸发生在太平洋四周沿岸地区，其中受地震海啸袭击最严重的是夏威夷，其次是日本。为减少地震海啸可能造成的灾害，在夏威夷、日本、南北美洲太平洋沿岸以及苏联的堪察加地区，都已建立了海啸警报系统。由于地震波在地壳中的传播速度c比地震引起的海啸波速度大很多,可用以估计海啸波滞后于地震波到达的时间τ。在震中距为△的点上。通过观测海洋声波，也可预告海啸波到达的时间。地震海啸拍岸浪头的高低，除与地震震级、震源机制等有关外,主要决定于港口和沿海地段的地形和海岸线形状关于海啸强度的预测,目前仍在探索之中。

地震海啸的危害

印尼苏门答腊岛附近海域于2004年12月26日发生的强烈地震引发的印度洋巨大海啸，吞噬了15万多人的生命，让人类再次感到海啸的恐怖。

海啸由地震引起海底隆起和下陷所致。海底突然变形，致使从海底到海面的海水整体发生大的涌动，形成海啸袭击沿岸地区。由于海啸是海水整体移动，因而和通常的大浪相比破坏力要大得多。

受台风和低气压的影响，海面会掀起巨浪，虽然有时高达数米，但浪幅有限，由数米到数百米，因此冲击岸边的海水量也有限。而海啸就不同了，虽然海啸在遥远的海面只有数厘米至数米高，但由于海面隆起的范围大，有时海啸的宽幅达数百公里，这种巨大的“水块”产生的破坏力非常巨大，严重危害岸上的建筑物和人的生命。据日本秋田大学副教授松富英夫调查，这次印度洋大海啸在泰国沿岸把一艘５０吨重的船从海边推到岸上１．２公里远的地方。从有关数据来看，海啸高达２米，木制房屋会瞬间遭到破坏；海啸高达２０米以上，钢筋水泥建筑物也难以招架。

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。日本产业技术综合研究所活断层研究中心负责人佐竹健治说：“海水越深，因海底变动涌动的水量越多，因而形成海啸之后在海面移动的速度也越快。如果发生地震的地方水深为５０００米，海啸和喷气机速度差不多，每小时可达８００公里，移动到水深１０米的地方，时速放慢，变为４０公里。由于前浪减速，后浪推过来发生重叠，因此海啸到岸边波浪升高，如果沿岸海底地形呈Ｖ字形，海啸掀起的海浪会更高。”

在遥远的海面移动时不为人注意，以迅猛的速度接近陆地，达到海岸时突然形成巨大的水墙，这就是海啸，人们发现它时再逃为时已晚，因此，有关专家告诫人们，一旦发生地震要马上离开海岸，到高处安全的地方。

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