地震如同刮風(fēng)下雨,是一種自然現(xiàn)象。當(dāng)兩個(gè)板塊發(fā)生擠壓時(shí)候,壓力在板塊巖石中聚集,使巖層變形,一旦一方巖石不能支撐,產(chǎn)生斷層,巖石恢復(fù)原位,發(fā)生回跳,巨大的能量釋放激發(fā)地震。地震的發(fā)生常伴生有火災(zāi)、海嘯、泥石流、滑坡、環(huán)境污染、商業(yè)中斷、信息丟失和社會(huì)功能癱瘓等次生災(zāi)害,地震海嘯便是其中一種。
由海底激烈的地殼變化造成大片水域突然上升或者下降而引起的海洋巨浪,在涌向海灣內(nèi)和海港時(shí)所形成的破壞性大浪稱為海嘯。
海底海嘯是大地震是發(fā)地震發(fā)生時(shí),在海底隆起和海底下沉所引起的海浪。另外,沒(méi)有伴隨海底變形的地震沖擊或者海底的彈性震動(dòng)也能夠引起較弱的海嘯發(fā)生。破壞性的地震海嘯,只有在斷層發(fā)生傾滑錯(cuò)動(dòng)、震級(jí)大于6.5級(jí)和水深幾百米的條件下,才會(huì)在大洋型海岸處發(fā)生。全球地震海嘯的分布與地震帶一致,破壞性較大的地震海嘯周期為6—7年一次,其中約80%發(fā)生在環(huán)太平洋地震帶上。除此而外,海底火山,火山島等的爆發(fā),海底塌陷、滑坡、地裂縫,海岸附近的山岸崩塌造成的砂土墮入海里以及核爆炸也能引起海嘯。
海嘯的傳播速度隨著海水深度的增加而增大,若海深4000米,則位相速度為198米/秒;若波長(zhǎng)為數(shù)百公里,周期的量級(jí)則為1000秒,波速高達(dá)268厘米/秒。值得注意的是,海嘯的傳播速度盡管大于924公里/小時(shí),可是洋面上幾乎見(jiàn)不到駭人的海浪,原因是地震海嘯即使在源地附近波高充其量也僅為數(shù)米,而波長(zhǎng)則可達(dá)數(shù)十或數(shù)百公里,海面傾斜不超過(guò)1—2米。所以,海嘯不會(huì)再深海大洋造成災(zāi)害,正在海面航行的船只及其人員很難覺(jué)察海面的波動(dòng)。因此,海嘯發(fā)生時(shí),越在外海越安全。準(zhǔn)備靠岸或者停靠在岸邊的船只要及時(shí)向外海開(kāi)就可以化險(xiǎn)為夷。
但是,當(dāng)海嘯進(jìn)入大陸架,深度急劇變淺,波高驟增,可形成高達(dá)20—35米的巨浪,這種巨浪具有無(wú)比的能量和破壞力,可帶來(lái)毀滅性災(zāi)害。海嘯攜帶的海底沉積物、船只、建筑物碎片、樹(shù)木等重物可沖入海岸線以上幾百米的地方,登陸的速度可達(dá)160公里/小時(shí)。
海嘯是一種重力長(zhǎng)波,重力波的垂直振動(dòng)產(chǎn)生于萬(wàn)有引力的恢復(fù)力,其波長(zhǎng)十至幾百公里,不僅比海的深度大得多,而且波型不易崩潰。海嘯的周期為2—200分鐘,最常見(jiàn)的是2—40分鐘。因此,海嘯產(chǎn)生的巨浪可能是一個(gè)或多個(gè),其間可能間隔幾分鐘或幾個(gè)小時(shí)。表現(xiàn)形式并不總是以巨浪登陸,有可能是快速漲潮,伴隨著水下漩渦。可以吞噬生命,可以卷起重物,可以吞沒(méi)整個(gè)海灘。
2004年12月26日印度洋地震發(fā)生在印度板塊的邊緣,劇烈的地殼運(yùn)動(dòng)聚集的巨大能量,超過(guò)巖石強(qiáng)度造成巖石破裂,在蘇門(mén)答臘島形成一個(gè)縱向1200—1300公里,橫向100公里的區(qū)域,其中最嚴(yán)重的斷層發(fā)生在400公里的范圍,從而造成海水上下顛簸,形成海嘯,并以每小時(shí)700—800公里的速度快速向外擴(kuò)展。然而,印度洋相對(duì)比太平洋來(lái)說(shuō)范圍較小,所以很快殃及到了印尼、斯里蘭卡、馬爾代夫、泰國(guó)、孟加拉等東南亞和南亞諸國(guó),甚至東非海岸索馬里也未能幸免。這次地震是典型的逆沖型地震,即斷層的上盤(pán)上沖的錯(cuò)動(dòng)。
為減少海嘯造成的災(zāi)害,1948年美國(guó)首先在檀香山附近的地震觀測(cè)臺(tái)組建了地震海嘯警報(bào)系統(tǒng),只限于監(jiān)測(cè)夏威夷群島。智利地震引發(fā)海嘯后,成立了環(huán)太平洋海嘯警報(bào)系統(tǒng)。1966年太平洋海嘯警報(bào)系統(tǒng)正式成立。當(dāng)然關(guān)于海嘯發(fā)熱預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào),目前仍在積極的探索之中。