海啸是世界上
最猛烈的海洋自然灾害之一
除北冰洋外,地球上的其他三大水域
即太平洋、大西洋和印度洋
都多次发生过海啸
海啸由来已久,远古霸主恐龙也曾经历过一场怪物级别的海啸,2020年11月5日是世界海啸日,今天我们来研究一下:
海啸是怎么产生的?
恐龙经历过的海啸为何被定为“怪物级别的”?
面对海啸如何应对?
海啸的成因
海啸是具有强大破坏力的海浪,它掀起的惊涛骇浪高度可达十多米甚至数十米,犹如一堵“水墙”。
海底大规模的、突然的上下变动,包括海底火山喷发、海底或海岸滑坡、崩塌、滑塌、陨星或彗星的撞击以及海底地震都会激发海啸。
但在上述诸多原因中,最主要的原因还是海底的地震,特别是沿着断层面上下错动的“倾滑型”地震。
海啸的产生,图源中科院地质地球所
海底大规模的、突然的上下变动会使大范围的海水从海面直至海底受到扰动,扰动以波动的形式向四面八方传播,海啸就形成了。
海啸在大洋中传播时速度非常快,达200~250m/s,也就是720~900km/h,相当于喷气式飞机的速度。
当海啸靠近海岸、特别是进入海港时,速度减慢,波浪迅疾攀升,浪高可达数十米,有如大海顿时竖立(因此海啸亦称作“海立”),像一堵高大的水墙一样冲向岸上,所向披靡,将海岸扫荡一空,造成巨大的伤亡和损失。
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,经过的船只甚至都感觉不到,只有到了邻近海岸线的浅水区,海啸才显现出它的威力。
海啸之所以能够远涉重洋,最重要的一个原因是海啸波的波长特别长,可以达到100千米以上。波在传播过程中的能量衰减速度与其波长成反比,波长越长,传播一定距离所消耗的能量就越小。
所以,海啸这样的浅水波,随着传播距离的增加,水体波动的幅度变化很小,能够保持其能量传播到更远的范围,在几千千米之外还能够“兴波作浪”。
浅水传播,图源中科院地质地球所
“怪物级的海啸”
关于恐龙如何灭绝,曾经是一个难以解决的科学问题,直到上世纪90年代科学家们终于找到了证明小行星撞击过地球的大坑,小行星撞击说,也成为了恐龙灭绝原因的主流学说。
据推测,这颗毁天灭地的陨石来自火星和木星之间的小行星带,在重力的影响下,它撞击地球时的时速高达每小时10万公里,在如此的威力之下,这颗小行星也在撞击到地球的瞬间粉碎殆尽了。
这次的撞击之使得周边的海湾掀起巨浪,在事发现场的墨西哥,短短几秒钟内掀起了1.5公里高的海啸。
图源中国科普博览
无情的巨浪吞没了一切勉强活过第一波撞击的周遭生灵,随后能量又继续传递,在接下来的几天内,全球的海滩都遭遇怪物般海啸的无情吞噬。
加之这场海啸结束后长达数月甚至数年的“雾霾遮天蔽日、全球连年严寒”等一系列“后遗症”,导致植物和藻类因为无法进行光合作用而大量死亡,全球的生态系统因此瓦解。
遇到海啸怎么办
因海啸破坏力巨大,所以人们一直在寻找安全有效的海啸预警模式及系统,来减小海啸带来的损失。
海啸预警的物理基础在于地震纵波的传播速度约为6至7km/s,是海啸传播速度的20至30倍,因此对于较远区域,地震波要比海啸提前到达数十分钟乃至数小时。
利用二者传播速度差造成的时间差进行数据整合和分析,模拟计算海啸到达海岸的时间及强度,运用卫星、遥感等空间技术监测海啸在海域中传播的进程。
然后将预报信息通过建成的通讯网络及时有效地传达给潜在受灾区域的民众,并在潜在受灾区域定期开展防灾减灾科普教育与应急演练,这样就可以实现灾前的有效应对,减轻海啸袭击时造成的损失。
图为在南海布放海啸浮标,图源国家海洋预报台
接收到海啸预警报时,所有人员须远离沙滩及沿岸低洼地区,停止一切水上和岸边活动。如感到地面有强烈震动、发现海水突然退却或听到像火车一样的“咆哮”声,这都是海啸来临征兆,应迅速前往高处或建筑物高层躲避。
1、如果发现潮汐突然反常涨落,海平面显著下降或者有巨浪袭来,都应以最快速度撤离岸边。
2、海啸前海水异常退去时往往会把鱼虾等许多海生动物留在浅滩,场面蔚为壮观。此时千万不要前去捡鱼或看热闹,应当迅速离开海岸,向内陆高处转移。
3、发生海啸时,航行在海上的船只不可以回港或靠岸,应该马上驶向深海区,深海区相对于海岸更为安全。
4、每个人都应该有一个急救包,里面应该有足够72小时用的药物、饮用水和其他必需品。这一点适用于海啸、地震和一切突发灾害。
5、如果在海啸时不幸落水,要尽量抓住木板等漂浮物,也要避免被硬物撞到,同时在水中要减少动作,保持漂浮,节省体力。
尽可能与其他落水者一起漂浮,设法发出求救信号,这样更容易被救援人员发现。
本文内容来源:国家海洋预报台、中科院地质地球所、中国科普博览、科普中国
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编辑:小科
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