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海嘯如何運作
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海嘯是一種具有強大破壞力的海浪。當地震發生於海底,因震波的動力而引起海水劇烈的起伏,形成強大的波浪,向前推進,將沿海地帶一一淹沒的自然現象,稱之為海嘯。
海嘯在許多西方語言中稱為「tsunami」,詞源自日語「津波」,即「港邊的波浪」(「津」即「港」)。
這也顯示出了日本是一個經常遭受海嘯襲擊的國家。漢字又稱「海溢」。「tsunami」一詞,在1963年的國際科學會議上正式列入國際術語。
中國最早在漢朝就已有對海嘯的紀錄,在中國古書記載的「海溢」、「海潮溢」、「海吼」、「海唑」、「海沸」都是指海嘯。
海嘯不同於風浪(波濤)、長浪(涌浪)、異常巨浪或風暴潮。風浪是風吹在當地水體上引起的波浪;長浪是遠處的風,或已經過去的風所引起的波浪;異常巨浪是長浪的一種,然而它的成因目前還沒有確實定論;風暴潮是由熱帶氣旋、溫帶氣旋、冷鋒的強風作用和氣壓驟變等強烈的天氣系統引起的海面異常上升現象。
海嘯通常由震源在海底下500公里以內、規模6.0以上的海底地震引起。海嘯波長比海洋的最大深度還要大,在海底附近傳播也沒受多大阻滯,不管海洋深度如何,波都可以傳播過去,海嘯在海洋的傳播速度大約是每小時五百到一千公里,而相鄰兩個浪頭的距離也可能遠達500到650公里,當海嘯波進入陸坡後,由於深度變淺,波高突然增大,它的這種波浪運動所捲起的海濤,波高可達數公丈,並形成「水牆」。
由地震引起的波動與海面上的海浪不同,一般海浪只在一定深度的水層波動,而地震所引起的水體波動是從海面到海底整個水層的起伏。
此外,海底火山爆發,土崩及人為的水底核爆,或者是隕石撞擊都會造成海嘯,「水牆」可達百尺。而且隕石造成的海嘯在任何水域也有機會發生,不一定在地震帶。不過隕石造成的海嘯可能千年才會發生一次。
海嘯等自然災害都會產生次聲波,大象可以聽到次聲波,對遠處發生的火山地震都會有反應,例如2004年印度洋大地震產生的海嘯,由於大象聽到海嘯產生的次聲波,不聽主人指揮,快速離開現場,乘坐大象的遊客才得以生還。
近地海嘯所引起的海潮暴漲通常伴隨著地震,遠洋地震所引起的海嘯則不會感受到地震動。史籍上若提到大地震,之後海潮暴漲,則海嘯的可能性極大。
然而多數記載只提到海潮暴漲,並無其他說明,是否是地震海嘯就有待進一步探討。因此將史籍上所述之海嘯或疑海嘯,以海嘯信度表示其發生之可能性。
當海嘯從較寬廣較深的海域傳到海岸時,則會變形。當海水傳到岸邊時,因為水深變淺,所以波浪的傳遞速度變慢。當前一波海浪的速度變慢後,後一波因為速度未降追了上來,所以變成波高變高。所以即便在深水區不高的波浪,到了岸邊波高卻會增加許多。
當海嘯到達海岸時,看來很像加速版的潮汐的起落。如果波高太高時波浪則會碎掉,或是可以看到很高的水牆。不過海嘯一般很少在岸邊成為如塔般很高的水牆,或是看到明顯的破浪,因為有時波浪是在離岸較遠處就已破碎了。
另外海嘯來襲時波浪若進入淺水海灣或河流出海口,也可能看到類似階梯狀波浪的湧潮(bore)出現。這些都會造成海岸邊的海水高度升高。若震央較近海岸時,甚至有觀測到升高相當於十層樓高的。
由於熱帶氣旋吹襲沿岸地區時,風暴中心氣壓低把海水吸起,亦會引發海水暴漲、巨浪隨強風湧上陸地,造成嚴重傷亡及廣泛破壞,因此亦有不少人以海嘯作形容,甚或與海嘯混淆。但事實上由熱帶氣旋引發的海水上漲稱為風暴潮。