专家称美加西海岸存在板块慢移可能引发海啸 | ||||||||
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| http://www.sina.com.cn 2005年01月09日01:43 信息时报 | ||||||||
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地质学家称，这次印尼世纪大地震不但触发印度洋灾难性海啸，更摇动地球轴心，并永久改写该区地图，印尼苏门答腊岛西北端甚至可能已向西南面移动约36米。地质学家称，这次印尼世纪大地震不但触发印度洋灾难性海啸，更摇动地球轴心，并永久改写该区地图，印尼苏门答腊岛西北端甚至可能已向西南面移动约36米。 致命浪潮
海水抖动形成水墙 袭击时速快过飞机 海啸是极具破坏力的巨浪，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。 地震发生时，海底地层发生断裂，部分地层出现猛然上升或者下沉，由此造成从海底到海面的整个水层发生剧烈“抖动”。这种“抖动”与平常所见到的海浪大不一样。海浪一般只在海面附近起伏，涉及的深度不大，波动的振幅随水深衰减很快。地震引起的海水“抖动”则是从海底到海面整个水体的波动，其中所含的能量惊人。海啸时掀起的狂涛骇浪，高度可达10多米至几十米不等，形成“水墙”，水墙可以每小时800公里的速度席卷沿岸地区，足以把重达20吨的石块卷至离岸180米的陆地上，并在推进的过程中不断加速，在数千公里外的地方造成严重破坏。海啸虽然破坏力惊人，但在海中却不易被察觉，它只有在接近陆地及浅水时才发挥威力，激起比正常海浪高出10多倍的巨浪，对人类生命和财产造成严重威胁。而且，与海风翻起的正常海浪不同，海啸的波长浪头间距离可长达100公里，相距1个小时。 海底地震造成的海啸通常最常见，其中又以发生在太平洋的海啸居多，因为太平洋位于板块活动非常活跃的地震带，全球超过一半的火山都集中在这里。太平洋深海形成的海啸推进速度约为每小时800公里。换句话说，如果洛杉矶发生地震，引发的海啸可于1小时后袭击东京，速度比坐飞机还快。 山崩海啸无震级上限 95%的海啸是由地震造成的，但是火山爆发、山体滑坡，甚至陨石坠落也可能引发海啸，其破坏力有时甚至远大于地震型海啸。 如水下山崩就会导致海啸，这种现象可能是小规模的，或者幅度缓慢，但有时也会发生大规模水下山体滑落，速度甚至可达每小时100多公里。1998年，巴布亚新几内亚附近发生7级大地震，结果引发水下山崩，导致的海啸浪高达15米，一直入侵到内陆20公里，那次海啸导致2100人丧生。 水平山体滑坡的一个危险在于，它们不像地震那样有着震级上限。科学家估计，巴布亚新几内亚海下发生滑坡时，大约出现4立方公里的水下沉积物移动，这一数字在地质学上算不上大，但对人类来说已经足够了。 科学家通过研究加州蒙特里杰克湾的三维地图后发现，该海湾水底下的部分山体已经出现断裂的迹象，很可能在不久的将来出现山体滑坡。一些科学家更暗示，美国东海岸的大陆架也有塌陷的可能性。 火山岛也可能引发海啸，它耗尽内部的岩浆后可能会崩溃，底部经过千百年的海水侵蚀后也可能出现山崩。这种现象能够导致浪高100多米的海啸，发生的几率可能是1万年一次。加州大学的斯蒂文博士警告说，位于非洲西北海岸外加纳利群岛上的别哈峰火山(Cumbre Vieja volcano)如果喷发，将引发规模空前的海啸，形成有史以来最严重的自然灾害。 斯蒂文博士称，别哈峰火山已经接近新一轮爆发周期，在1949年其最上一回爆发中，山体的玄武岩上出现了一个长达3.2公里的大裂缝，而且火山的一翼滑落了3米，这些裂缝很可能演变成一场可怕的山崩。 斯蒂文博士和伦敦大学的研究人员通过电脑模拟计算后发现，一旦别哈峰火山再次爆发，相当于两个小岛体积的大块岩石会沿着不稳固的西面山侧以每小时300多公里的速度滑下来，然后岩石还会顺着海床继续滑行60多公里才会停下来，如此巨大的力量会引发有史以来最严重的海啸或巨浪。这场大海啸在几秒种内释放的能量相当于整个美国在6个月里的能耗总和，海啸将会掀起91.4米高的巨浪以迅猛之势袭击非洲的西北海岸，其余波甚至延伸至北美洲，产生12.2米高的骇浪冲击美国的纽约市，海啸造成的损失估计可达数万亿美元。 陨石坠海能掀滔天浪 还有一些最大的海啸也可能是天外来客造成的。彗星、小行星和陨星等降落地球时，毕竟有70%的机会要落进海洋中，科学家估计，地外物质所造成的海啸大约每1000万年才会有一次，大多数这种海啸规模有限，但有时也会引发大海啸，如一个直径300米的太空陨石能够造成浪高11米的海啸，淹没1公里的陆地。 科学家们认为，数百年前曾有一块大陨石落入南太平洋。研究者在澳大利亚东部沿海的130米海上地区发现了杂乱的沉积石，这可能是由海啸造成的。沉积物的年代可追溯到公元1500年，与这一日期相吻合的是土著毛利人突然从新西兰的一些沿岸地区迁走。在新西兰斯图加特岛的两个可能受到那次海啸影响的地区，沉积物分别高出海平面150到220米。 研究者深入探索那次海啸的根源，他们在新西兰西南海面下发现一个直径达20公里，深150米的弹坑，从中取出的沉积物样本与周围地区的显著不同，含有一种被称为玻陨石的物质，这是地外星体的一个明证。当地土著人中也流传着传说，称很久以前天空中曾经出现过一个火球。 预警防灾 缺乏预警万人枉死 下一次海啸或袭美 2004年12月26日，一场突如其来的印度洋大海啸夺去东南亚及印度等地区15万人的性命。痛定思痛，这次巨灾让人们意识到，建设一个全面有效的预警系统成为亚洲各国政府的当务之急。 当里氏9级大地震发生后，靠近震中的印尼村庄几分钟内便被海浪淹没；随后海浪继续向外辐射，大约在地震发生一个小时后，海浪开始侵袭泰国南部；两个半小时后，海浪已经疾行了1600公里，开始冲击印度和斯里兰卡。马来西亚、马尔代夫、缅甸、孟加拉也受到了冲击。最后，海啸的冲击波甚至还延伸到了4500公里外的非洲国家索马里。从上面的情况看，如果印度洋海域具备海啸预警监控系统，在有效时间内向处于危险地带的人们发出警告，那么将挽救成千上万人的生命。 目前，相关国家共建有两套预警系统，分别是太平洋海啸预警中心及国际海啸信息中心，这两个机构都设在美国夏威夷，主要向太平洋国家发布海啸预警。 美国国家海洋和大气管理局(NOAA)在太平洋海底一共设置了6个深水探测器，其中3个在阿留申群岛以南，两个位于美国西海岸，一个在智利和夏威夷之间的赤道地区。这6个深水探测器被放置在距离海平面4公里到6.4公里深的水中，它可以探测到海啸经过时水压的变化。然后通过声波将信号传送到海面的浮标上，气象卫星从浮标接收到信号，再将其传送给位于夏威夷和阿拉斯加的海啸预警中心，整个信号传送过程只需要2分钟。 迄今为止，太平洋海底的深水探测器尚未探测到大型海啸发生的信号，不过这些设备曾成功地阻止了一次错误的海啸预警。 2003年11月16日晚上8时43分，美国阿拉斯加州的小西特金岛附近海底发生7.5级地震，不到25分钟，NOAA的科学家向美国太平洋沿岸地区发出了海啸警报。40分钟后，安置在阿拉斯加州南面数百公里处海床上的一个深水探测器探测到海啸的先头脉动，该设备获得的数据表明这次海啸造成的海浪在那里只有2厘米高，此前计算机模拟也证明这场海啸不会对夏威夷或其他遥远的海岸地区造成危害，于是地震发生90分钟后，NOAA取消了海啸警报。几个小时后，海啸传到了夏威夷的希罗湾，掀起的海浪仅比计算机模拟高出了两厘米，没有造成危害。 NOAA的太平洋海洋和环境实验室研究人员埃迪·Ｎ·伯纳德估计，由于及时取消了海啸警报，仅夏威夷就至少节省了6800万美元，如果没有准确预测出海啸规模，沿海地区将不得不进行大规模疏散，从而付出很大的代价。 计算机模拟提高精确性 能否正确预测出海啸的大小事关生死和金钱。科学家们对于海啸如何在深海中推进已经有了较深入的了解，不过，人们对于海啸袭击海岸的情况却知之甚少。研究人员有时会从海啸袭击过后留在建筑物上的泥沙印或者从幸存者的描述中掌握一些基本的情况。但是这些第一手的证据很容易被破坏，随着灾后清理工作的展开，建筑物墙上的泥污很可能被擦掉，被海浪冲毁的树木也会被拔起运走，至于幸存者的事后描述，则存在太多的不确定性，常常会发生变化。 美国“应用液体工程”的菲利浦·瓦特说，幸好现在的计算机有着强大的模拟能力，分析人员已经能够计算很多与海啸有关的不同参数，并且用多种方法展示出来。 例如，他和同事能够建立详细的沿海地形数字模型，然后用模拟的海啸淹没它，为了识别出将变成洪区的陆地，计算机还能表现出水流。精心设计的图形显示器能够实时表现出哪里的水流能够把人冲倒、把汽车卷走、把船锚打断或者把其他目标移走。瓦特说，这些参数能够帮助科学家和公共安全部门官员评估海啸的危害。 相同的模拟也能预测出海啸将会抵达哪些地区、什么时候将会发生最大规模的洪水、什么时候水能消退，这些因素都是救灾人员最感兴趣的，他们希望知道在哪时安置救灾设备和人员，以免受到海啸影响，他们也需要知道海啸将持续多长时间。这种模拟能够显示出海啸的路线和影响区域。 美国洪堡大学的地球物理学家劳丽·Ａ·邓格勒说，科学家开发出来的海啸风险地图在进行模拟时，能够使用其他地质学数据进行补充，她和同事们开发的加利福尼亚北部的洪堡县地图就包含了地方地质学记录的海啸相关信息。 例如，加州新奥尔良市南部有块湿地，包含了一层大约8.5毫米厚的沙子，它是由1960年发生在智利海岸的地震所导致的海啸带来的，最近形成的一层沙子有17毫米厚，它记录了1964年发生在新奥尔良的一次海啸，有11人在那次事件中丧生。更深处的沙层沉淀则显示出更早的海啸。 除了通过计算机模拟评估海啸对沿岸地区将要造成的危害，地球物理学家还利用地形学数字模型和复杂的流体流动模拟来推测哪些地区的人口中心受到的危害最大。一些地质学家则致力于勘探沿海地貌，以找到史前海啸的踪迹，其他一些科学家则在分析近期潮汐记录，研究不同规模的海啸对特定地区会造成什么影响。 在日本，科学家通过在一些地区对现代潮水数据进行分析后发现，小心追踪小规模海啸发生的方式对于确定可能发生海啸的地区很有用处。美国佛州坦帕大学的地球物理学家伯勒斯说，在日本太平洋沿岸的10个社区安置的仪器过去几十年中至少探测到10次海啸，在每个地方，每次海啸的峰值都不尽相同，造成的海浪大小甚至能差上10倍。 在每个地方，小规模海啸发生的频率都高于大海啸，符合一种被称为“幂律分布”的等式。在日本东北海岸的京都，从1958年到1996年间收集的潮汐数据表明，每隔63年这里就会发生浪高4米的海啸，7米高的海啸发生的间隔是100年。在过去141年中，人们记录到三次规模至少达到4米的海啸，其中一次至少有7米，它们发生的频率和小规模海啸一样。 美加西海岸存在板块慢移 印度洋大海啸让世人领教了大自然的“臭脾气”，其巨大的灾难性后果举世瞩目。而现在，人们最关心的是：下一次类似的特大灾难会发生在哪里？加拿大地震学家经过研究后给出的一个警告是，加拿大和美国西北部海域存在着发生类似的大海啸灾难危险。 加拿大地质调查局的研究员约翰·卡塞迪认为，这个海域的危险来自于大洋底的一条地质学上称为卡斯凯迪亚俯冲带的地区。在卡斯卡底断层带附近区域，一个名叫璜·德富卡的浮动板块被推进到北美洲板块的下面，这个活动趋势很可能产生里氏9级以上的大地震。在历史上也有卡斯卡底断层引发海啸的记载，1700年1月27日，该断层线地震所触发的大海啸导致海水淹入内陆，当时巨浪甚至横越太平洋，抵达日本沿岸。 根据历史资料，1700年1月27日，大海啸突然袭击了日本诸岛1000公里的海岸，摧毁了村庄，淹没了稻田，冲走了房屋，迫使滨海居民们四散逃命。1700年的史实记载没有说明大海啸的浪头高度，他们只记录了海啸对当地造成的破坏，比如说某个县有20幢房屋被冲走，某个县的房屋悉数遭摧毁等等。专家根据这次史料进行了电脑模拟，结果发现海啸的峰头浪尖有1～5米高，海水冲进内陆约数百米，逆河而上2公里左右。科学家们的电脑模拟锁定了引发这次大海啸的准确发生地点是美国西北地区的喀斯喀特山脉，强度类似于这次的印度洋大地震震级。 目前，随着璜·德富卡板块沿着断层在北美板块下缓慢向东北移动，会对卡斯凯迪亚断层不断施加压力。科学家担心这种滑动现象最终可能导致新一轮地震，并引发大海啸。加拿大地震学家预测，卡斯凯迪亚俯冲带发生大地震引起的海啸会在20分钟内冲击温哥华西岸。倘若应用现有的探测系统，将来不及疏散居民。 本版编译 瑜 虹 相关专题：印度洋地震海啸造成重大伤亡 | ||||||||
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