科学研究 - 日本的灾害及其对策(6) －海啸(1)－

关于海啸灾害及其对策，笔者将分3篇为各位讲述。

1. 海啸离你我有多远？

2005年2月，笔者在中国驻日本大使馆作过一次题为“海啸离你我有多远？”的科普讲座。在这儿摘录一段当时的讲稿。

2004年12月26日清晨，印度洋东部苏门答腊岛以西约160公里处发生了里氏9级的地震。强烈的巨震如同从海底跃出的巨兽，掀起的巨浪在一瞬间便轻易地抹掉了苏门答腊岛北端的一个叫做班答亚齐的小镇。与此同时，巨浪划着优美的弧形，以每小时800公里的速度静静地扑向刚刚从沉睡中醒来的印度洋沿岸。

海啸这个已被沿岸居民所淡忘的死神在明媚的阳光下肆虐着人们赖以生存的城镇与农庄，仅仅几个小时就吞噬了数十万生灵，勾画出一幅幅令人悚然的炼狱之图。海啸这一词汇也以各种文字和语言迅猛地淹没了所有的新闻媒介，以它的得意之作吸引了全世界的眼球，为人类灾难史又添上了一个黑色星期天。

时隔六年三个月，2011年的东日本大地震重现了苏门答腊的惨状。2万余人的死亡者(包括失踪者)里有90%以上死于海啸【1】。

生活在日本岛国，我们无法抗拒海的诱惑。但在享受大海温柔宁静的同时，你我又该如何躲过它激怒时的狰狞？

时至今日，痛定思痛，居安思危，笔者依然要向自己和读者们发问：“海啸离你我有多远？”

2. 我们该知道哪些常识?

海啸是地震的孪生死神，只有了解海啸，我们才会把它对我们的威胁降至最低。全球的海啸发生区域与地震带大致一致。史上记载的破坏性海啸约有260次，平均六、七年发生一次。发生在环太平洋地区地震带上的海啸约80%。而日本列岛及附近海域的地震又占太平洋地震海啸的60%左右，是全球地震海啸受害最深的国家【2】。

2.1 海啸的起因及其传播特性

海啸是由海底地震、火山喷发、滑坡或落入海洋的陨石所产生的破坏性海浪，而由海底地震引发的海啸最多(図 2.1)。海啸是长波，其波长(两个波峰间的距离)可长达数百公里，波速可高达每小时800km，海啸几小时内就能横渡大洋，传播数千公里而能量损失极小。海啸在大洋里波高(波峰到波谷的高度)仅几十厘米，但当其传播到浅水海域时，受海底地形、海岸线形状及其自身特性的影响，波速变慢、波长变短而波高急剧增高至数米或数十米，形成一面携带巨大能量的“水墙”扑向海岸，摧毁堤岸设施，淹没陆地，给人类带来巨大损失(図 2.2、図 2.3)。

也正是海啸的这种传播特性麻痹了人们的警惕性，直到苏门答腊海啸过后，科学家们才如梦方醒，意识到海啸传播的欺骗性及其巨大的破坏性。

図 2.1 海啸的起因与传播特性【3】

図 2.2 海啸传播的速度及高度的变化【3】

図 2.3 海啸传播的数值模拟(李鸥 2005)

2.2 海啸与风波有啥不一样？

风波，是指由风引起海面附近海水波动的现象，其波长为几米到几百米。而海啸是从海底到海面的整个海水在短时间内的移动现象，在地震震源周围以长波(波长长达几公里到几百公里)的形式向四周扩散。海啸冲向海岸时会持续相当长的一段时间保持高度和速度，其能量大大地超过了风波(図 2.4)。另外，当海啸退潮时，海水也会裹着被毁坏的房屋等漂流物一同流入大海。

(1) 海啸：海底到海面的海水一同冲向海岸 (2) 波浪：海面附近的海水冲向海岸
図 2.4 海啸与波浪的差异【3】

2.3 海啸各种高度的定义

日本最早的海啸记录是684年的白凤地震(南海海沟地震)的海啸。古代记录海啸的高度非常含糊，如：“某年某月某日某地发生地震海啸,某海岸的海啸高达多少m。”而让人无法知道是指海啸到达海边的高度，还是指海啸上朔后到达的最高高度。为了考证前人的记录，专家们可费了老鼻子劲儿了。

后来，日本的专家们先给海啸的高度做了如下的定义(図 2.5)：

1)　津波の高さ(海啸高度)：海啸登陆(到达海岸线)时超过平常潮位的高度

2)　津波の浸水深(海啸水深)：海啸登陆后高出地表的深度

3)　津波の痕跡高(海啸痕迹高度)：海啸登陆后沿途超过平常潮位的高度

4)　津波の遡上高(海啸上朔高度)：海啸登陆后上朔的最大高度

接下来，地质考古的伙计们在海啸遗址上打钻，根据海啸堆积物的痕迹来确认但是海啸到达的高度，然后判断记录数据到底是指海啸高度还是指海啸上朔的高度。

可这些个定义又让百姓们纠结了，很多人搞不清楚这么些个高度到底是个啥玩意儿。直到2004年苏门答腊大地震海啸灾难发生后，气象厅、气象协会等相关机构才在网站上贴出大家都能看懂的海啸高度定义图(図 2.5)。

図 2.5 海啸高度定义模式图【4】

2.4 海啸的破坏力有多大？

1992年，东北大学的首藤教授整理海啸强度、海啸波高(陆上：海啸水深高度)与建筑物等破坏的相关关系表。311大地震后首藤教授又参照海啸受灾情况修正了这个表(表 2.1)。根据这个表大致可以判定，如果你住的是木结构房屋，海啸水深超过1m时，房屋就会发生部分破坏；海啸水深超过2m时，房屋就会倒塌破坏。如果你住的是钢筋水泥结构的楼房，当海啸水深低于4m时，楼房可保持不倒塌；海啸水深超过4m时会发生破坏，而当海啸水深超过16m时，楼房会发生倒塌破坏。

表 2.1 海啸浸水深与建筑物破坏程度的关系(首藤 1993) 【3】