2004年12月26日，罕見的海嘯席卷印度洋多個國家（圖1），30多萬人喪生，數(shù)百萬人急需食品和居所援助，許多幸存者必須接受心理治療，一些原始種族如生活在尼科巴和安達曼群島的處在石器時代的部落更是遭遇滅頂之災(zāi)。災(zāi)后，全球性的救援行動迅速展開。首先是民間（包括個人、團體和非政府組織）和各國政府慷慨解囊，向災(zāi)區(qū)提供食品、飲水、藥品和醫(yī)療及工程救助；其次在聯(lián)合國主持下討論了建立全球海嘯風(fēng)險防范體系和完善區(qū)域預(yù)警系統(tǒng)的可能性。災(zāi)害無情，人間有情。海嘯使得人類超越空間、文化、宗教、政治上的差異和隔閡而團結(jié)在一起。
一什么是海嘯──大海無情
我國史籍中對海嘯現(xiàn)象有多種表述方式，如海水翻上、海濤奔上、海水翻潮、海吼、海唑、海沸等(王子今,2005)。比較常見的表述是“海溢”，其明確記載見于漢代?！昂[”一詞至遲出現(xiàn)在元代，元人劉堝《隱居通議》卷二九《地理》有“惡溪沸?！敝杏浻小肮鶎W(xué)錄又言：嘗見海嘯，其海水拔起如山高。”
英文海嘯（Tsunami）一詞源自日本語，指港口（tsu）的波浪（nami）。日本的海嘯多源自近海的地震，東側(cè)日本海溝一帶是地震海嘯頻發(fā)地區(qū)。1896年的海嘯（浪高90英呎）造成2萬多人死亡。1960年海嘯（由智利海溝地震激發(fā)）導(dǎo)致112人喪生。1993年海嘯造成的慘景則類似原子彈爆炸。
海嘯具有突發(fā)性、影響距離遠、危害大（表1）的特點。據(jù)統(tǒng)計在20世紀(jì)，全球因海嘯死亡的人數(shù)達5萬之多，大約每7年發(fā)生一次毀滅性的海嘯。
表1印尼海嘯波浪到達時間和死亡人數(shù)（據(jù)《自然》雜志，2005）
印尼 | 尼科巴 | 泰國 | 馬來 | 緬甸 | 孟加拉 | 斯里蘭卡 | 印度 | 馬爾代夫 | 索馬里 | |
震后 | 30m | 30m | 1h | 1h | 1h | 2h | 2h | 2h30m | 1h | 7h15m |
死亡 | 228000 | 1894 | 5384 | 68 | 59 | 2 | 31000 | 88000 | 82 | 150 |
二海嘯的傳播──近岸水墻
海嘯可由海底地震、海床上的滑坡或崩塌、海底火山爆發(fā)或隕星撞擊大洋引起。其中海底地震是引發(fā)海嘯的主要原因，這些大地震多發(fā)生在板塊俯沖邊界（即大洋板塊俯沖的海溝附近）。太平洋是海嘯發(fā)生頻率最高、強度最大的地區(qū)，這里地震帶交錯、火山密布。位于太平洋中央的夏威夷群島就飽受海嘯蹂躪。1946年4月阿拉斯加海岸外的阿魯提安島附近地震引發(fā)的海嘯以時速400英里向南奔襲2000英里外的西魯灣，浪高達46英呎，先是吞沒30多英呎高的棕櫚樹，接著掃蕩沿岸建筑和生命（近200人死亡）。1960年智利沿海發(fā)生地震，形成的海嘯向西橫掃夏威夷，浪高達35英呎（造成61人死亡）。
海嘯的性質(zhì)和潮汐、風(fēng)成波浪不同。風(fēng)成波浪一般僅涉及海面以下150米深處海水的運動，而海嘯卻擾動了海床以上的全部海水，即海嘯的速度由水深決定。在廣闊的大洋上，海嘯前進速度可達每小時950千米，相當(dāng)于噴氣式客機的速度，而波高低得難以察覺，因此一般不對大洋中的船只構(gòu)成威脅。當(dāng)海嘯波到達近岸淺水區(qū)（特別是港灣、河口內(nèi)）時其速度要變小，海底升高使得波能被壓縮，波高可驟增至10米以上，形成一堵“水墻”（圖2）。例如1896年日本海嘯發(fā)生時，在近海作業(yè)的漁民絲毫不覺得海嘯正從漁船下經(jīng)過，第二天返航時才發(fā)現(xiàn)漁村已被摧毀。
圖2海嘯波傳播至近岸處波高驟增
三印尼海嘯是如何發(fā)生的──撓曲效應(yīng)
印尼西北部是印澳板塊向亞歐板塊俯沖處，這個俯沖帶叫做巽他島弧。在巽他西北部，比較年輕的大洋板塊（0.4億年）向蘇門答臘離岸處向下斜插，據(jù)對珊瑚生長環(huán)的研究，這里在1833和1861年曾發(fā)生8級以上的地震。在島弧東部，相對較老的大洋板塊（1億年）向爪哇離岸處向下斜插，這里地震相對較少。
印澳板塊的下潛速度相當(dāng)于手指甲的生長速度，約為6厘米/年。在印澳板塊向下牽引下，上覆的大陸板塊彎曲拱起（圖3）。年復(fù)一年，積聚的應(yīng)變能越來越大，當(dāng)剛性巖石的彎曲到達一定限度超過板塊承受力，大陸板塊就會反彈至原位，將長時間積蓄的能量集中釋放出來，形成俯沖逆斷層型地震（即斷層的上部上移）。兩個板塊上部的海水相應(yīng)地形成波峰和波谷。2004年12月的地震震中在棉蘭西約320千米處，在9小時內(nèi)自蘇門答臘到安達曼群島弧發(fā)生了14次5.7~7.3級余震）。地震產(chǎn)生的一股波浪向東撞擊印尼近海（亞齊省），另一股波長約100千米、波高僅數(shù)十厘米的波浪以時速800千米在深水中向西運動。向東的波浪到達淺水區(qū)，能量受到壓縮，波速減至每小時數(shù)十千米，波長減至約5千米，而波高則升到數(shù)十米。據(jù)日本學(xué)者現(xiàn)場測定，亞齊的海嘯波高曾達到34米。
四海嘯何以危害巨大──殺人浪
這次印度洋地震和海嘯災(zāi)難的突出特點是：地震強度大、海嘯異常兇猛、人口傷亡慘重、經(jīng)濟損失巨大。其原因在于：
首先，印度洋周邊國家和地區(qū)的沿海地勢低平，土地利用強度大，人口密集，災(zāi)害潛在損失大。例如印度尼西亞和印度沿海聚落和人口眾多，傷亡大。相反，澳大利亞西部海岸沙漠廣布，人煙稀少，損失小。
其次，受經(jīng)濟全球化影響，周邊國家重經(jīng)濟輕民生。例如為發(fā)展旅游業(yè)，在海濱修建大型建筑，延遲發(fā)布災(zāi)害預(yù)警信息等。為修建蝦塘而砍伐紅樹林，破壞珊瑚礁等。
第三，普遍缺乏必要的預(yù)警機制和科研經(jīng)費，信息傳達不暢，民眾和政府災(zāi)害意識淡薄。例如日本是災(zāi)害風(fēng)險高的發(fā)達國家，由于投入大已經(jīng)建立了完備的預(yù)警系統(tǒng)。而費用達數(shù)萬美元的警示系統(tǒng)對南亞和東南亞發(fā)展中國家來說卻是一筆不菲的數(shù)目。信息分享和通達渠道不暢，美國和日本等國學(xué)者曾預(yù)測到海嘯的發(fā)生，但信息并沒有有效地送達有關(guān)國家。另外，該地區(qū)的海嘯一個世紀(jì)才發(fā)生一次，容易被人們忽視。海嘯發(fā)生時一些村民甚至聚集在岸邊觀看涌浪而喪生。
第四，海嘯發(fā)生時正值當(dāng)?shù)氐挠昙荆▓D4），濕熱氣候阻礙了救災(zāi)工作的進行。例如在印度和印尼的亞齊災(zāi)區(qū)，清潔的飲用水異常短缺，蚊蟲肆虐，一些地區(qū)出現(xiàn)破傷風(fēng)和瘧疾流行。
五海嘯災(zāi)害的防范──預(yù)警機制
海嘯災(zāi)害并非不可防備。首先，大洋浩瀚遼闊，自（海底）地震發(fā)生到海嘯抵達岸邊存在一段或長或短的時間差（表1）。例如，1960年智利發(fā)生9.5級地震，震后海嘯經(jīng)過22.5小時、穿越18000千米方才到達日本東北地區(qū)。據(jù)測定，2004年印度洋海嘯在震后3分鐘到達科科斯島，2.5小時到達印度。因此只要在海嘯可能路徑上設(shè)立若干監(jiān)測點或浮標(biāo)（圖5），即可為防險救災(zāi)贏得寶貴時間。
其次，要加強公眾宣傳，提高災(zāi)害防范意識。例如印度南部沿海的一個小村在2004年海嘯中，依靠危險意識和低成本的技術(shù)（高音喇叭）挽救了7000多村民的生命。保護自然生態(tài)也很重要，沿海濕地和紅樹林能夠消減海嘯的能量，即使海浪還會沖上岸，但是很多能量早已消失。在沿海地帶規(guī)劃洪水區(qū)，減少過度開發(fā)，降低潛在風(fēng)險。在旅游地和旅游旺季，更要提高危機意識。建立警報系統(tǒng)和疏散程序。例如在交通要道設(shè)立警示和避難標(biāo)志，定期開展防災(zāi)演習(xí)等。尤其要警惕“警報疲勞癥”，人們會因為不可靠的警報而失去信心，進一步增加危險性。
第三，建立完善的地震海嘯預(yù)警和應(yīng)急管理系統(tǒng)。例如日本建立了由海底計浪器、浮標(biāo)、衛(wèi)星、地面接收站等組成的全天候的海嘯動態(tài)監(jiān)視和預(yù)警系統(tǒng)。日本法律規(guī)定，地震發(fā)生后，氣象廳要在兩分鐘內(nèi)報告地震強度，在三分鐘內(nèi)作出海嘯預(yù)報，并且及時送達政府機構(gòu)、學(xué)校、家庭，向公民發(fā)布海外旅行勸告等。在潛在災(zāi)害區(qū)修建防浪墻，提供應(yīng)急避難場所及其標(biāo)志，鼓勵公民參加防災(zāi)演習(xí)等。
第四，加強科學(xué)研究，了解海嘯的發(fā)生機制和過程，提高預(yù)報能力?？茖W(xué)家已經(jīng)嘗試?yán)眯l(wèi)星遙感和全球定位系統(tǒng)等高科技系統(tǒng)實時監(jiān)測海嘯動態(tài)（圖6）。加強國際合作，建立信息共享機制。日、美等國擁有強大的地震海嘯警報中心，環(huán)太平洋地區(qū)的警報系統(tǒng)也已建立，共有26個國家參加，包括夏威夷、阿拉斯加等中心。太平洋海嘯警報系統(tǒng)利用地震臺網(wǎng)和驗潮站監(jiān)測海嘯。當(dāng)?shù)卣鹋_網(wǎng)確定了引發(fā)海嘯的地震震中位置，并在某一驗潮站上發(fā)現(xiàn)海嘯發(fā)生的信號后，即可迅速計算出震源處的海嘯強度，以及海嘯波到達各海岸的時間和強度，再把這些情報通過電信手段立即發(fā)給有關(guān)國家和地區(qū)，使其做出相應(yīng)的防范。
圖6根據(jù)各種衛(wèi)星監(jiān)測數(shù)據(jù)提取的三個斷面震后不同時間海面變化（2005）
六我國沿海遭遇海嘯危害的可能性
中國大陸以東有一系列島嶼組成的天然地理屏障，可阻擋海嘯。不僅印度洋海嘯影響不大，就是太平洋地區(qū)的海嘯對我國大陸沿岸的影響也相對較小。
日本東側(cè)日本海溝一帶為地震海嘯頻發(fā)地區(qū)，但受日本列島阻擋難以抵達我國大陸東岸。硫球諸島之間水道相對開闊，外側(cè)琉球海溝附近地震海嘯可能波及我國海域，但是這里屬于低應(yīng)力俯沖帶，發(fā)生強震的可能性較?。ń鹦源?，2005）。
臺灣處在島?。箨懪鲎策吔缟希瑬|側(cè)缺失海溝俯沖帶。自臺灣南端向南延至菲律賓呂宋島西側(cè)，已過渡到近南北向的馬尼拉海溝俯沖帶（圖7），這一段板塊邊界對我國影響較大。馬尼拉海溝地處菲律賓群島西側(cè)的南海東緣，南海深海底的大洋型地殼（屬亞歐板塊）向東俯沖到呂宋島（屬菲律賓海板塊）下面，一旦發(fā)生海嘯，將直接威脅我國的海南、廣東、福建和臺灣沿海。
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