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第三章海啸灾害2004年印度洋海啸事件•2004年12月26日，印度尼西亚苏门达蜡岛附近海域发生南亚地区40年来最强烈的地震，震级高达9级。•地震引发的海啸波及东南亚和南亚的印度尼西亚、印度、泰国、斯里兰卡、马来西亚、缅甸、马尔代夫等近十个国家。•遇难人数超过25万。2004年印尼海啸前后对比在泰国的一间寺庙里，医务工作者正在使用干冰来防止遇难者的遗体腐烂(美国《时代》杂志评出的2005年度最佳照片之一，摄影：安德里)。4内容提要•什么是海啸？•它是怎样形成的？•为什么海啸具有这么大的破坏力？•如何减轻海啸灾害？什么是海啸？--3.1海啸的物理•由海底地震、火山喷发、泥石流、滑坡等海底地形突然变化所引发的具有超长波长和周期的大洋行波。•视频：海啸海啸产生过程海水中的波动海啸不同于一般的海浪，是从深海海底到海面的整个水体的波动。基本概念：•波峰:•波谷：•波高：•波长：•波的传播速度：波浪中最高的地方；波浪中最低的地方；波峰与波谷的距离；λ，相邻波峰的距离v=λ/T海啸是海洋中的浅水波，波长海水深度，海啸波的周期可达1小时，波长可达700km。V=gh92004印尼海啸前后卫星照片，印尼泰国10图3－42004年印度尼西亚地震引发的印度洋地震海啸过后，斯里兰卡南边的一个小镇加勒(Galle)道路完全被倒塌的房屋阻塞图3－52005年印度海滨城市金奈遭遇地震海啸时的情景11海啸是如何发生的？海啸产生的条件以地震如何引起海啸为例地震时，长期积累的弹性能量瞬间释放了出来，其中一个板块急剧逆冲到另一个板块之下，上千千米长、几百千米宽、几千千米深的海水瞬间被抬高了几米，然后以波动的方式向外传播。海啸的产生需要满足三个条件：（1）深海：其上具有巨大的水体，地震释放的能量可以转变为巨大水体的波动能量；（2）大地震只有7级以上的大地震才能产生海啸灾害。太平洋海啸预警中心发布海啸警报的必要条件：海底地震的震源深度小于60km，同时地震的震级大于7.8级。只有那些海底发生激烈的上下方向位移的地震才产生海啸。（3）开阔并逐渐变浅的海岸条件12•海啸的产生是一个比较复杂的问题，具备了上述三个条件但只有一部分地震（约占海底地震总数的1/5～1/4）能产生海啸，多数人认为只有伴随有海底强烈垂直运动的地震才能产生海啸。海啸产生的条件海啸产生的条件14海啸的类型（1）近海海啸：本地海啸，海底地震发生在离海岸几十千米或一二百千米以内，海啸波达到沿岸的时间很短，只有几分钟或几十分钟，很难防御，灾害极大。（2）远洋海啸：从远洋甚至横越大洋传播过来的海啸波，波长可达几百千米，周期为几小时，在传播过程中能量衰减很少，因而能传播到几千千米以外仍能造成很大的灾害。1755年里斯本地震海啸是本地海啸，1960年智利地震在夏威夷造成的海啸属于远洋海啸。152004印尼、泰国海啸前后卫星照片印尼泰国16海啸的类型：本地海啸2004年印度洋海啸班达亚齐前后照片，=127&id=14716173.2海啸的特点（1）海啸波的波长非常长18（2）能量大印度尼西亚苏门答腊岛近海地震海啸能量：震中区100km长、10km宽、2km厚的水体抬高了5米E＝mgh＝1024（erg）地震释放的地震波能量：1025（erg）海啸的能量相当地震波能量的1/10相当于3座100×104kw的发电厂一年的发电量3.2海啸的特点19（3）传播的速度快海啸波的速度v＝gh海水深5000m，海啸波的速度为232m/s；835km/h;喷气式飞机若近岸海水深100m，海啸波的速度为31.3m/s；112.7km/h；高速公路汽车3.2海啸的特点20风暴潮是海啸吗？又称飓风（北美、加勒比海地区和东太平洋）、台风（西太平洋）、旋风（印度）；产生于赤道附近具有极大的能量。在海面上运动时，伴随着狂风暴雨；冲到陆地后，仍然保持着狂风和暴雨。海啸与海浪和风暴潮的不同之处：（1）成因不同；（2）波长不同；（3）传播速度不同；（4）激发的难易程度不同；224、海啸与其他海水中的波动的区别根据恢复力的不同，海水中的波动可分为：重力波、潮汐波、涟波、声波23请思考：当水波从深水区进入浅水区时会发生什么变化？为什么？•在深海，海啸的波长很长，速度快；当海啸波传播到近岸浅水水域，波长变短，速度减慢。•原因：进入浅海后，因海水深度急剧变浅，前面的海水波速减慢（V=），后面的高速海水向前涌，就像无数汽车不断地发生追尾一样，结果波高急剧增加，最大波高可达几十米。gh假如你是一名船长，正带领船员在海上工作，这时有警告说海啸将要袭击海岸，请问：你该如何审时度势将海啸带来的风险减少到最低？•待在深海区，等海啸过后再返航。历史上发生过哪些海啸呢？--3.3海啸灾害海啸最容易发生的地区在哪里？为什么？•太平洋。•原因：地球上2/3的面积是海洋，海洋中，最大的是太平洋，几乎占地球面积的1/3。太平洋的周围是地球上构造运动最活跃的地带，其孕育着大量的地震、火山。对海啸的研究、海啸灾害的预警系统都集中在太平洋。1、历史上的海啸P12027日期发源地浪高产生原因备注1755年11月01日大西洋东部5~10地震摧毁里斯本，死亡60000人1868年8月13日秘鲁—智利10地震破坏夏威夷、新西兰1883年8月27日印度尼西亚Krakatau40海底火山喷发30000死亡1896年6月15日日本本州24地震26000人死亡1933年3月02日日本本州20地震3000人死亡1946年4月01日阿留申群岛10地震159人死亡，损失2500万美元1960年5月13日智利10地震智利：909人死亡，834人失踪；日本：120人死亡;夏威夷61人死亡1964年3月28日美国阿拉斯加6地震阿拉斯加州死亡119人，损失1亿美元1992年9月02日尼加拉瓜10地震170人死亡，500人受伤，13000人无家可归1992年12月02日印度尼西亚26地震137人死亡1998年7月12日日本11地震200人死亡1998年7月17日巴布亚新几内亚12海底大滑坡3000人死亡2004年12月26日印度尼西亚10地震283000人死亡表3-2历史上破坏巨大的海啸281755年里斯本地震和海啸地震震级8.4～8.7之间，非洲板块与欧亚板块的碰撞产生首先袭击近的地方，然后向外袭击较远的地方；海啸的高度取决于海底地形而非震中距。29灾后，里斯本的市政厅•幸存者的描述：城市强烈震颤，许多大建筑物的门面瀑布似的落到街道上，海水几次冲进城，淹死毫无准备的百姓；教堂、死人住宅起火，大部分建筑物被毁，大量珍贵文物被全城大火烧毁。1960年智利大地震及其引发的夏威夷海啸在智利近海发生了大地震，震级9.5。大震过后，接踵引发了大海啸。海啸波以每小时几百公里的速度横扫了太平洋沿岸，速度达750km/时，波高最高达25米，把智利的康塞普西翁、塔尔卡瓦诺、奇廉等城市摧毁殆尽，造成200多万人无家可归。地震发生后，海啸波又以每小时700公里的速度，横扫了西太平洋岛屿。仅仅14个小时，就到达了美国的夏威夷群岛。到达夏威夷群岛时，波高达9——10米。不到1天的时间，海啸波走完了大约1.7万公里的路程，到达了太平洋彼岸的日本列岛。此时，海浪仍然十分汹涌，波高达6——8米，最大波高达8.1米。翻滚着的激浪肆虐着日本诸岛的海滨城市。3132智利海啸对2万公里外的日本造成了巨大的破坏“人类无数时间和劳动所创造的成果，只在一分钟内就被毁灭了。”-----达尔文33•在夏威夷发生海啸时，第一次海啸波并不大，居住在海边的居民纷纷跑到高处，没有人员伤亡；一看海水退了，许多人又回到家中，约30分钟后，更大的海啸波袭来，61人遇难。•同样在日本，第一次海啸波之后，日本的居民也跑到高处躲避海啸波，并保持高度的警惕，没有得到通知之前，没有一个人回家（4h）。说明了普及海啸科学知识的重要性。2004年印度尼西亚地震海啸灾害深海地震发生在印度尼西亚苏门答腊岛附近海域，印度－澳洲板块和欧亚板块的俯冲带上地震参数发震时间：2004年12月26日08时58分震中坐标：北纬3.9°，东经95.9°震源深度：28.6km震中海深：1500m以上震级：Mw9.0震源错动方式：断层带走向129°，倾角83°，滑动方向和水平面倾角87°，断层两盘几乎相互垂直运动死亡人数逾25万3536日本的海啸环太平洋地震带：70%。日本靠近太平洋俯冲带，最容易受到海啸的侵扰，公元684年～1983之间，日本共发生62次损失严重的海啸。1896年“明治海啸”：8.5级地震，海啸水位高达38.2m，21909人死亡1933年“昭和海啸”：8.1级地震，3064人死亡1983年发生在日本海，影响波及日本海沿岸地区包括朝鲜半岛和苏联的地震海啸：发生在日本海37•2011年3月11日，北京时间13:46，日本本州岛东北宫城县以东海域发生9.0级地震，为世界第五大。震源深度10公里。•巨浪卷走整栋房屋•海啸最高高度达：38.9m39•中国处于太平洋的西部，海岸线漫长。•中国受海啸的影响大不大？•中国的海啸灾害严重不严重？•先看中国发生海啸的可能性。中国的海啸41太平洋地震产生的远洋海啸对中国海岸有影响吗？亚洲东部有一系列岛弧，从北往南有勘察加半岛、千岛群岛、日本群岛、琉球群岛、菲律宾群岛，这一系列岛弧屏蔽了中国的大部分海岸线。中国海域大部分是浅水大陆架地带，向外延伸远，海底地形平缓开阔，不像印度尼西亚等地震海啸影响程度较大的地区，海底逐渐由浅变深，中间没有一个平缓的缓冲带。表3-3中国历史海啸记载一览（李善邦，1981）序号时间记事（史科）出处备注1173年6月28日至7月27日的某日熹平二年六月，北海地震，东莱、北海海水溢后汉书灵帝纪21076年10月31日至11月28日的某日熙宁九年十月，海阳、潮阳二县海潮溢，坏庐舍，溺居民宋史五行志与1640年海啸在同一个地方，其他无史科31374年9月17日至正七年十月，八月壬年（十二），杭州、上海海岔，午潮退而复至元史五行志41353年8月1日至正十三年七月丁卯（十二）泉州海水一日三潮元始五行志51362年7月14日至正壬寅（二十二年）六月二十三日。夜四更，松江近海处潮忽骤至，人皆惊，因非正侯，至辰时正潮至，遂知前非潮。厚据泖湖人谈，泖湖素常无潮通过，忽睡眠高涨三四尺，类潮涨，某时亦在上述时间，又平江、嘉兴亦如是辍耕录（松江泖湖在太湖外，其下以是淞江与海相连，位于松江之西，承诸水，类湖泽61509年6月17日至7月16日的某日正德四年六月，地震，海水沸。真得四年己巳夏，地震，海水沸。光绪六年嘉定县志。光绪八年宝山县志。光绪十五年罗店镇志71640年9月16日至10月4日的某日崇祯十三年，秋八月，海溢，地屡震。崇祯十三年庚辰，地屡震，海潮溢乾隆揭阳县志。嘉庆二十年澄海县志，光绪十年朝阳县志81670年8月19日康熙九年七月巳未（五），地震，有声，海溢，滨海人多溺死乾隆13年，同治一年苏州府志91867年12月18日同治六年十一月二十三日，台湾基隆大地震，全市房屋倒塌，且伴有海啸，附近火山口流出热水，死者颇多日本地震史科756-757页101917年1月25日民国六年正月初三，地大震，海潮退二复涨，渔船多遭没民国十八年同安县志43中国近海最有可能发生海啸的地区在哪里？•台湾我国台湾东部海域陡峭的海岸地形，不利于远震海啸波浪的堆积。但是台湾东部的堆积物形成不稳定的斜坡，一旦发生大规模的海底山崩，很有可能引发致灾的海啸。1960年智利9.0级大地震引发的海啸虽跨越太平洋灾夏威夷及日本造成重大灾情，但台湾并没有受到影响。台湾北部和西部如果在海底浅处发生近源大地震则可能造成海啸灾害，如1867年在基隆北部的海中发生7级地震引起海啸，有数百人死亡或受伤。3.4减轻海啸灾害45•为了减轻海啸，我们