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海啸

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海啸
单击图片可查看对印度洋海啸的模拟

图片来自于 USGS

 

波浪模拟器
单击此处图片可查看对类似于 2004 年 12 月 26 日发生在印度洋的海啸的模拟。

2004 年 12 月 26 日,一场地震使苏门答腊海岸的洋底发生了晃动。此次地震为里氏 9.0 级,在自 1900 年以来全球有历史记录的大地震中,其强度排到了第四位。地震引发了横跨印度洋的海啸,对泰国、马来西亚、印度尼西亚、斯里兰卡和印度的沿海区域造成了严重破坏。此次海啸甚至殃及到了非洲东海岸。那么,什么是海啸?


海啸是巨大的具有破坏性的海浪或一系列波浪,是由地壳的突然垂直运动所导致的。引发海啸的最常见原因是洋底发生了地震。但是,火山运动、山崩、爆炸甚至陨石坠海也可能是引发海啸的原因。

tsunami(发音为 tsoo-NAH-mee)一词源自日语,意指“港口巨浪”。一些人称海啸为“潮波”,这样说容易使人误解。海啸与潮汐无关。在海啸到达陆地时,潮汐的水位会对海啸造成的破坏程度产生一定的影响,但也仅此而已。

班达亚齐
印度尼西亚班达亚齐沿海村庄在 2004 年 12 月 26 日海啸发生前后的卫星图像。单击可查看较大版本的图像。

图片归 © DigitalGlobe 所有,已得到使用许可

 

海啸的另一个名称是“地震波”。这样说并不准确,因为地震并不是导致出现这些海浪的唯一事件。

当地震或其他巨大运动导致洋底的一部分突然上升或下降时,受影响区域上方的大量海水会突然移位。海水试图重新实现其平衡,因此形成了波浪。由于海水较深,因此这些海浪的波长要远远大于海陆相接处所产生的正常波的波长。海啸波的波长可能有数百千米(或英里)。海啸波从波浪开始的地方以一个圆的形式扩散,这与将一块石头投入池塘中,水从投入石头的地方以圆的形式扩散类似。

由于波长较大,因此海啸可以在不丢失很多能量的情况下以高速穿过很长的距离。在深海中,标志产生波浪的水面膨胀是很难看见的。事实上,这些波浪通常不到 1 米(3 英尺)高。然而,当波浪到达陆地并进入潜水区时,速度就会变慢,而大小却会增加。水下陆地的特点会影响其实际高度。1883 年喀拉喀托火山喷发所产生波浪的高度达到了 37 米(120 英尺)。1737 年,波浪高度估计高达 64 米(210 英尺)的海啸袭击了俄罗斯东北部的洛帕特卡角。

印度海岸
印度东海岸的卫星图像。
左图:2004 年 12 月 10 日。
右图:2004 年 12 月 29 日。
(这两幅图中的白色区域都是云。)

图片来自于 NASA

 

在开阔的海洋中,海啸的传播速度可高达 700 千米/小时 (435 mph),大约相当于直升飞机的速度。靠近陆地时,其速度会减小,但不会损失太多的能量。随着海啸速度的减小,波浪的高度会随之增加。在到达陆地时,其表现可能像一连串的破波,快速升起和降落的潮汐,也可能会像称为涌潮的巨大而强有力的波浪。波浪的巨大能量可以导致大量的水涌向内陆,这远远超过了最高的潮汐通常所能达到的位置。

普通波浪—通常发生在大洋沙滩或湖岸上的波浪类型—是由风引起的。这些波浪通常会一个接着一个,可能会持续大约十秒的时间,波长为 150 米(490 英尺)左右。相反,当海啸波到达海岸时,其波长可能会超过 100 千米(62 英里),并且可能会持续一个多小时。

向岸边移动的海啸通常以 70 千米/小时 (45 mph) 的速度传播,其巨大的力量可以席卷沙滩上的沙子、损坏树木并摧毁建筑物。在肆虐的海啸面前,人员和船只都显得不堪一击。内陆携带的水量足以使原本干旱的大片土地洪水泛滥。

 

在全球范围内移动
2004 年 12 月 26 日所发生地震的震中以及地震引发的海啸到达世界上的某些地方所需的时间

环绕地球

2004 年 12 月 26 日在印度洋周围发生的海啸在造成了严重破坏后,继续在全球传播。尽管海啸的规模已大大减弱,但是,在引发此次海啸的地震发生 32 个小时后,美国东海岸大西洋城的验潮仪对此次海啸进行了记录。那时海啸的高度仅为 23 厘米(9 英寸)高。沙滩上的人根本就无法注意到发生了海啸,因为普通的海浪运动的高度比这大很多。

在到达大西洋城 24 分钟后,该海啸又在卡纳维拉尔港海岸向南约 1600 千米(1000 英里)的位置处登陆。此时,浪高为 34 厘米(13.4 英寸)。

最后,在引发此次海啸的地震(发生地为印度洋苏门答腊岛附近)发生 36 个小时后,最终在北太平洋和大西洋地区检测到了此次海啸。

 

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