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1700年日本遭遇的“孤儿海啸”是怎么回事儿? 精选

已有 4408 次阅读 2018-11-13 16:10 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦| 孤儿海啸

 

阅读、思考、写作,构成了知识分子科研生活的三部曲,三天不学习,赶不上同行们,学无止境啊。这两天阅读了一部名为《THE ORPHAN TSUNAMI OF 1700》的书【1】,觉得写的很有趣,有必要和大家分享下,再者还能科普下地震海啸知识,于是乎经过适当的“艺术加工”,就有了这篇博文。

地球人大概都知道,日本是个多地震、多火山的国家,有时较大的地震能引发海啸。日本人经历地震海啸的次数多了,老有防灾的经验了,一感到大地有强烈的晃动,就往高处跑。然而,经验这东东并非完全靠谱,1700年的某一天就吃了大亏,造成了严重损失,这是怎么回事儿呢?

话说1700127/28日的傍晚,日本太平洋沿岸近1000公里的地区,先后遭到了海啸的袭击,但当地并没有发生地震,也没有风暴潮降临。因为找不到海啸来源的“上家”,在当时及多年后,这次海啸被认为是一次“洪荒之力”造成的莫名其妙的袭击,称为“孤儿海啸”,甚至有人认为是“幽灵海啸”。

这事儿真的那么神秘吗?是不是“灵异事件”呢?非也,咱看看科学家是如何“破案”的。

科学家们在上世纪80年代,开展了沿加利福尼亚北部、俄勒冈州、华盛顿和不列颠哥伦比亚省沿岸古海啸沉积(覆盖泥炭土的沙层)的调查,表明海啸地震在地质时期常沿着卡斯卡迪亚俯冲带(Cascadia subduction zone)发生。基于沉积物地层分层及其广泛的地理分布、树轮年代学和放射性碳定年法,建立了卡斯卡迪亚地区至少三次逆冲型大地震事件的相对年代学,指出最新的一次事件发生在1700±10年。

进一步,科学家们依据海啸数值模拟和1700年地震记载,采用“排除法”,最终确定了在日本观测到的1700年“孤儿海啸”的来源是——由1700126日在卡斯卡迪亚俯冲带发生的巨大逆冲型地震引发(图1),估计这次地震的矩震级范围是8.79.2级,目前普遍认为该震为MS/MW9.0合理。从图1可看出,尽管该地震震中距日本非常遥远,地震本身不会对日本有啥影响,但地震的“副产品”——海啸,可是“鞭长可及”呐。

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1 卡斯卡地亚俯冲带大地震与远隔重洋的日本海啸

嗯,世界上自然现象的发生有其必然原因,目前尚未能得到科学解释的所谓“神秘或灵异现象”,随着科技的发展,终究有一天会被好奇的科学家揭开谜团。简言之,大家要破除迷信,要相信科学

那么,大地震引发的海啸为何能传播的这么远呢?

大规模海啸常由板块俯冲带逆冲型大地震引起,如图2所示。相比于风暴潮或者海洋中由于风力所引起的涌波等,海啸波是一种极其特殊的波动现象【2-3】。海啸的波速高达每小时600800公里,在几小时内就能横过大洋。在深海中传播时,海啸在垂直方向的运动幅度小,但是波长却很长,波长可达数百公里,可以传播几千公里而能量损失很小;同时,水体的波动幅度也不像风暴潮那样随着深度的增加而迅速降低,从海面到海底的几千米范围内,海啸中海水的运动幅度几乎是一致的。海啸所产生的浪高取决于海水深度。在深海中,海啸的行进是无声无息的,没有惊涛骇浪,波高往往不足一米,经过的船只甚至都感觉不到,只有到了海岸浅水地带时,波长减短而波高急剧增高,可达数十米,形成含有巨大能量的“水墙”(图3)。海啸主要受海底地形、海岸线几何形状及波浪特性的控制,呼啸的海浪冰墙每隔数分钟或数十分钟就重复一次,摧毁堤岸,淹没陆地,夺走生命财产,破坏力极大。

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2 板块俯冲带逆冲型大地震产生过程及其引发海啸的示意图【1

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3 近海岸海啸“水墙”

(图片来自网络,无商业目的,在此致谢!)

20151222日联合国大会全票通过决议,将每年的115日定为“世界海啸日”【2】。海啸对人类造成的伤害十分严重,罄竹难书啊。例如,1960522日,智利中部太平洋深海沟发生MW 9.5地震,产生最大浪高达25米的大海啸,海浪以640千米/时的速度横扫太平洋,造成1万多人遇难,沉船几千艘,这是世界上影响范围最广的地震海啸之一。2004年12月26日,印尼苏门答腊MW 9.0地震引起海啸,滔天巨浪越过印度洋,袭击印度尼西亚、泰国、斯里兰卡、印度和非洲的索马里等国,造成30多万人遇难。2011311日,日本东北部海域发生MW 9.0地震并引发海啸,造成1万多人遇难。

鉴于此,近海岸的有关国家和地区,不仅要预防当地可能发生的大地震,还要预防当地大地震引起的海啸,也还要提防来自远方的不速之客——海啸。欣喜的是,各国正在发展海啸预警系统,这对减灾大有裨益,但这并不是万能的。重要的是,每个人应具备必要的防灾知识,有强烈的防灾意识,遇事不慌,及时应对,才可能有效规避大地震与海啸带来的人身伤害。

参考

1B. F. Atwater et al. 2005.THE ORPHAN TSUNAMI OF 1700, UW Press.

2】为什么海啸能传到千里之外

http://blog.sina.com.cn/s/blog_1304649a30102wvwc.html

3】海啸(自然灾害)

https://baike.baidu.com/item/%E6%B5%B7%E5%95%B8/6151?fr=aladdin




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