海啸灾害
大海啸是一种频度极低、在原地重复发生的时间远大于人类寿命的自然灾害。据统计,1900年以来,地球上平均每年发生1次8级或8级以上的特大地震,其中只有一次是发生在海底同时又激发起海啸的。中等大小的地震即震级6.5左右的地震,有可能激发出波浪振幅只有几厘米、在深海海面上可以用现代的压强计记录下来的小规模的海啸。中国、印度、印尼、日本、菲律宾、美国东海岸、非洲科特迪瓦(旧称“象牙海岸”)乃至欧洲,都是历史上遭受过多次海啸袭击的地区。实际上,在众多的自然灾害中,海啸作为一种发生频度极低、发生概率极小的事件,其危险性被大大低估了。倘若印度洋沿岸各国在2004年印度洋特大海啸之前,能建立起海啸预警系统,那么这次苏门答腊-安达曼特大地震引起的印度洋特大海啸,绝不致造成那样巨大的人员伤亡和财产损失。
地震海啸
地震海啸指地震激发(产生)的海啸。影响地震激发海啸的主要因素有:地震的大小、地震机制、震源深度、震源破裂过程。
天然地震是由地下岩石的突然错断引起的。所以,地震的大小与断层面的面积、断层面两侧岩石相对错动的距离、介质的刚性系数有关。通常用“地震矩”或“矩震级”量度地震的大小。在其他条件一样的情况下,震级越大所激发的海啸越大,只不过不同大小的地震所激发的海啸在强度上的差别非常悬殊。
震源深度对于激发海啸的重要性似乎不言自明。通常说的震源深度,指的是震源初始破裂点的深度,对于海啸预警至关重要的参数应当是“矩心矩张量”(地震时释放的“地震矩张量”的“矩心”)的深度。很自然地,深源地震不如浅源地震、特别是断层面到海底的地震易于激发海啸。实际上,在其他条件相同的情况下,在震中距2000千米范围内,震源深度大的地震引起的海啸浪高只有震源深度浅的地震激发的海啸的几分之一。不过,当震中距超过2000千米以后,震源深度对于海啸浪高的影响就微乎其微了。
地震的震源并不是几何上的一个点,而是有一定形状和大小的。例如,地震断层的长度可以小到数米,大到数百千米。有限大小的震源所激发的海啸与点源所激发的海啸的主要差别在短周期方面。因此,迄今仍然广泛采用“点源矩张量”模型来计算海啸。然而,苏门答腊-安达曼特大地震及其所激发的特大海啸表明,至少对于特别大的地震及其激发的海啸,地震破裂的动态过程,特别是破裂的方向性,对于海啸能量传播有着不可忽略的影响。
2004年12月26日,苏门答腊-安达曼特大地震破裂过程的初步分析表明,这次地震总体上是从南南东方向朝北北西方向的单侧破裂,这一破裂方式导致地震波能量以及海啸能量在北北西方向的聚焦,即所谓的“地震多普勒(Doppler)效应”, 造成了印度洋北部的巨大损失。倘若这次特大地震的破裂方向是反过来朝南扩展的话,班达亚齐与泰国这些地区或国家的损失就不至于这么大。不过这样一来,苏门答腊-安达曼南部的损失可能会大得多。
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