當海域發生大地震、火山爆發、山崩等情況,引發海底的隆起、沉降時,會連帶讓海水產生波動,就可能形成海嘯。然而,海嘯與震源特性、造成的斷層種類、地震規模有關;海底地震不一定會造成海嘯,海嘯也不一定會造成災害。
中央氣象局地震測報中心主任郭鎧紋指出,海嘯和一般波浪不同的地方在「周期」,一般波浪的周期短,大概十多秒鐘,海嘯的周期可能有幾十分鐘甚至更長。
海嘯的速度 可比飛機
海嘯與波浪的「波長」也差很多,一般波浪的波長大概才一、兩百公尺,海嘯波長可能有數百公里。
海嘯傳播的速度等於「重力加速度」乘上「海水深度」再開根號(v=√gh)。
如果在3000公尺深的地方,海嘯前進時速約為617公里,郭鎧紋形容速度就像飛機;水深200公尺的海域,他說就像汽車,某些電影中可以看到主角飆車逃避海嘯。
在廣闊的大洋中,海嘯波高才幾十公分,船隻不一定會有感覺;但是等它走到較淺的近岸,速度會變慢。
郭鎧紋表示,前面的浪已經慢下來,後面的浪是還很快,「後浪推前浪」、多個海浪越疊越高,有時會變成電影中常見的「水牆」。
電視上的「驚濤裂岸」不一定是海嘯剛到岸邊的情況。郭鎧紋舉例,1867年基隆海嘯初發生時,波谷先傳到岸邊、造成大退潮,許多民眾前去撿魚;後來波峰傳到,海水大量湧入,才把岸邊人、物都捲進水裡
海嘯遇海島 消耗能量
中央大學水文與海洋科學研究所助理教授吳祚任分析,這次日本地震在海底造成「逆斷層」,板塊往相反方向推擠,產生垂直方向的地形錯動;加上這次的地震深度淺,可說是「相當理想」的海嘯產生條件。
不過這次海嘯傳到台灣已經很弱。
吳祚任認為,海嘯傳遞期間經過的海島會消耗掉它的能量;當時台灣正逢低潮,沒有加成影響。吳祚任說,預測海嘯都會盡量高估,因為浪高就算只有20、30公分也有機會把人捲走;麻煩的不是浪高,而是打上岸造成的後果。
吳祚任補充,雖然海嘯襲捲岸上可以造成大破壞,但是在大洋中對深海生物不太有影響。
台灣時間3月11日下午1點46分,東日本外海發生芮氏規模9.0強烈地震,是自1935年「芮氏規模」通用以來排行第4強震。地震引發海嘯,日本因此死亡、失蹤的人數合計已經超過2萬人,甚至還爆發核能電廠輻射外洩危機。
當時氣象局預測最大波高約50公分,中央大學水文與海洋科學研究所助理教授吳祚任推估蘇澳、基隆外海1、2公里處波高約35公分、高雄外海25公分,其他地區(除台灣海峽之外)外海約10至20公分高。
海嘯在當天下午5點40分起依續傳到花蓮、台東、基隆,根據氣象局潮位站資訊,宜蘭頭城烏石港約12公分,基隆、宜蘭蘇澳、台東成功約10公分。
自「芮氏規模」通用以來,有紀錄的最大地震是1960年5月在智利中部外海的規模9.5地震,智利Valdivia省主要港口Corral發生大海嘯,總死亡人數將近6000人,海嘯甚至波及日本和菲律賓。
台灣史上最大海嘯紀錄在1867年的基隆,有造成傷亡。
往後、往高撤離 別慌可保命
中央氣象局局長辛在勤指出,一般來說芮氏規模8以上的地震才容易造成海嘯;氣象局地震中心副主任呂佩玲說,只要本島發生規模超過6、深度小於35公里的地震,氣象局會在地震報告中加註「注意海水潮位變化」;近海發生規模超過7、深度小於35公里的地震,就發布海嘯警報。
台灣史上有紀錄的海嘯很少,如果海嘯真的沖向台灣,哪裡最危險?專家指出,基隆到宜蘭、台南到墾丁兩個地方,海底地形平坦,容易讓海浪堆積,進而造成災害。
氣象局地震測報中心主任郭鎧紋表示,台灣東部沿海水深很深,就算海嘯襲來,造成的波浪高度不高;反而是宜蘭、基隆一帶,沿岸地形由淺至深、慢慢往外增加,海嘯遇到沿岸較淺的地勢,波浪就會增高。
中央大學水文與海洋科學研究所助理教授吳祚任則說,
位於菲律賓西岸的「馬尼拉海溝」,
是美國地質調查所(USGS)評定「全球最活躍」的海溝。
如果因地震而引發海嘯,台灣西南沿海只有25分鐘應變;屆時屏東東港有可能全部淹沒、高雄、台南市的精華區也會全遭摧毀。
氣象局今年建立第一個海外地震與海嘯觀測站,郭鎧紋預計海嘯預警可以多10分鐘。
此外,中大海嘯研究實驗室已完成「海嘯模擬預報系統」,利用USGS在網路發布的資料,再根據美國康乃爾大學「多層網格海嘯預測」(COMCOT)模式,希望讓人民、政府與企業都能爭取反應時間。
另外,國家科學委員會將建置「台灣海嘯災害潛勢資料庫」,提供災害防治工作參考。
國家災害防救科技中心發言人李維森指出,遠道而來的海嘯一定有時間應變,大家不要慌,記得往後、往高撤離;而且台灣房屋多為鋼筋混凝土構成,比日本木造房屋強很多,正確的防災態度才是自己的「救命符」。
***海嘯解析/延伸閱讀
1.中央氣象局地震測報中心製作海嘯動畫http://scman.cwb.gov.tw/eqv5/eq100/flash/tsunami.html
2.朴姃雄著、崔敘英繪圖、譚妮如譯,《資優科普王:火山和地震》 ,美藝學苑社出版,2010年12月09日
3.陳冠宇、蘇青和、陳陽益、單誠基著,《臺灣沿岸海嘯影響範圍與 淹水潛勢分析》,交通部運輸研究所出版,2009年04月01日
4.行政院研究發展考核委員會編,《臺灣近岸地震潛勢及海嘯影響範 圍分析》,研考會出版,2008年03月01日
5.總參氣象水文中心編,《關注海嘯》(簡體中文),軍事科學出版 社出版,2005年06月01日
ABC必學單字大閱兵
tsunami 海嘯
earthquake 地震
Richter magnitude scale 芮氏地震規模(又叫「近震震級,local magnitude」)
wave 波浪
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