海嘯
海嘯是一種因為海底地形改觀導致的具有強大破壞力的海浪[1]。海嘯通常來說是由海底或靠近海邊的火山噴發，海底滑坡或發生在海底的地震在海洋中引發的；極少數是由大型隕石在海底墜落造成的[2]，當震波的動力而引起海水劇烈的起伏，會形成強大的波浪，向前推進，將沿海地帶一一淹沒的自然現象，稱之為海嘯。
詞源
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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[3]。
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。
特性
[編輯]這是一種波長極長的重力波。若是發生於在近岸淺水海域，波浪因深度漸淺而波幅驟增，可造成嚴重災害。此波於大洋中傳遞極快，每秒速度可超過二百米。在地震發生處的波動可能只有0.1米到5米的高度，波長卻可能是1,500公里。隨着水波傳到岸邊波長會縮短到5公里，高度卻可達到50米。
原因
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海嘯通常由震源在海底下500公里以內、震級6.0級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，波幅突然增大，它的這種波浪運動所捲起的海濤，波幅可達數十米，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[4]。
近地海嘯所引起的海潮暴漲通常伴隨着地震，遠洋地震所引起的海嘯則不會感受到震動。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，所以變成波幅變高。所以即便在深水區不高的波浪，到了岸邊波幅卻會增加許多。
當海嘯到達海岸時，看來很像加速版的潮汐的起落。如果波幅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。
類型
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按照影響區域來進行分類
[編輯]一般來說，海嘯分為區域性海嘯與本地海嘯[2]。
- 區域性海嘯。海嘯的大多數均屬於本地海嘯或稱為局地海嘯。因為從地震及海嘯發生源地到受災的濱海地區相距較近，所以海嘯波抵達海岸的時間也較短，只有幾分鐘，多者幾十分鐘。在這種情況下，海嘯預警時間則更短或根本無預警時間，因而往往造成極為嚴重的災害。例如，在2019年6月18日22時22分左右（日本標準時間）在日本山形縣沖發生的級地震在新潟県上中下越引發了約0.1m的海嘯。[5]
- 越洋海嘯。遙海嘯是指橫越大洋或從很遠處傳播來的海嘯。海嘯波屬於海洋長波，一旦在源地生成後，在無島嶼群或大片淺灘、淺水陸架阻擋情況下，一般可傳播數千公里而能量衰減很少，因此可能造成數千公里之遙的地方也遭受海嘯災害。
海嘯等級
[編輯]與地震一樣，有過多次嘗試建立衡量海嘯強度或大小的等級，使得不同事件之間可以比較[6]。
海嘯強度等級
[編輯]最早的被日常的用來衡量海嘯強度等級方案是用於地中海的「希耶伯格－安布拉塞斯等級」（Sieberg-Ambraseys scale）[7]和用於太平洋的「今村－飯田強度分級」（Imamura-Iida intensity scale）[8]。索洛維耶夫又修改了今村－飯田分級，根據如下公式計算了海嘯強度I級：
這裏是沿最近的海岸的平均海浪高度。這個分級方案也被稱為「索洛維耶夫-今村海嘯強度等級（Soloviev-Imamura tsunami intensity scale）」，並被用於NGDC/NOAA所編撰的全球海嘯目錄中[9]。新西伯利亞海嘯實驗室（Novosibirsk Tsunami Laboratory）也使用這個分級作為海嘯大小的主要參數。
海嘯大小等級
[編輯]第一個真正的計算給定地點的海嘯大小而不是強度的等級方案是由穆蒂和盧米斯（Murty & Loomis）提出的ML分級（ML scale）。這個分級是基於潛在能量的[6]。但因為計算海嘯的潛在能量很困難，所以該分級很少被使用。阿部引入了「海嘯大小等級」，其計算公式為：
這裏h是最大海嘯波幅（單位：米，m），由距離震央距離 為R的驗潮儀測得；a，b和D是用於使the Mt等級儘可能匹配矩震級（moment magnitude scale）的常數[10]。
各地海嘯預警
[編輯]日本
[編輯]海嘯警報分四級，分別為海嘯預報[11]、海嘯注意警報[12]、海嘯警報[13]、大海嘯警報[14]。
| 警報名稱 | 發佈基準 | |
|---|---|---|
| 海嘯消息 | 預計海嘯來臨時發佈，並通報實時的海嘯波幅預報數值、觀測數值等有關事項。 | |
| 海嘯預報 | 預測將會出現波幅20厘米以下的海嘯。 | |
| 海嘯注意警報 | 預測將會出現波幅20厘米以上、1米以下的海嘯。 | |
| 海嘯警報 | 預測將會出現波幅1米以上、3米以下的海嘯。 | |
| 大海嘯警報 | 預測將會出現波幅3米以上的海嘯。 |
中國大陸
[編輯]香港
[編輯]海嘯警告（英語：Tsunami Warning）是猛烈地震預計會產生或已產生海嘯，導致香港受顯著海嘯（即海嘯高度比正常水位高出0.5米以上）影響，並會在3小時內抵達香港時，由香港天文台發出的警告信號。
如預料南海或太平洋發生的強烈地震會引發海嘯，導致香港受顯著海嘯（即海嘯高度比正常水位高出0.5米以上）影響，而預計海嘯會在三小時內抵達香港，天文台會發出海嘯警告；對於有可能影響香港但在三小時後才抵達香港的顯著海嘯，天文台會首先發出海嘯報告通知市民。此外，如香港可能受海嘯影響但預料香港的海嘯不顯著，天文台亦會發出海嘯報告通知市民[15]。
2004年12月南亞海嘯發生後，香港天文台在2005年9月設立海嘯警告，是天文台最新設立的正式警告。此項警告設立至今仍未需要真正發出，惟獨在2007年4月3日一度誤發。澳門
[編輯]台灣
[編輯]紀錄
[編輯]全球的海嘯發生區大致與地震帶一致。全球有記載的破壞性海嘯大約有260次左右，平均大約6、7年發生一次。發生在環太平洋地區的地震海嘯就佔了約80%。而日本列島及附近海域的地震又佔太平洋地震海嘯的60%左右，日本是全球發生地震海嘯且受害最深的國家。
近年來較大規模的海嘯有：
- 2011年3月11日於日本宮城縣仙台市以東的太平洋海域發生Mw9.1地震，引發海嘯。參見2011年東北地方太平洋近海地震
- 2010年2月27日於智利比奧比奧沿岸附近陸地發生Mw8.8地震，隨後引發海嘯襲擊環太平洋沿岸國家。參見2010年智利大地震
- 2004年12月26日於印尼的蘇門達臘外海發生Mw9.3海底地震。海嘯襲擊斯里蘭卡、印度、泰國、印尼、馬來西亞、新加坡、孟加拉、馬爾代夫、緬甸和非洲東岸等國家，造成30餘萬人喪生。準確死亡數字已無法統計。參見2004年印度洋大地震。
- 1998年7月兩個震級為7.0的海底地震，造成巴布亞新幾內亞約2100人喪生。
- 1992年9月尼加拉瓜發生海嘯。
- 1883年8月27日荷屬東印度群島上喀拉喀托火山爆發，引起的海嘯使約36,000人死亡。
| 嘯源位置 | 日期 | 浪高 （米） |
受害地區 | 死亡人數 | 備註 |
|---|---|---|---|---|---|
| 加拿大溫哥華島 | 1700年1月26日 | ? | 北加州至溫哥華島、日本 | ? | 參見1700年卡斯凱迪亞地震 |
| 葡萄牙 | 1755年11月1日 | 50 | 歐洲西部、摩洛哥和西印度群島 | 100,000 | 葡萄牙帝國的沒落 參見1755年里斯本大地震 |
| 琉球群島 | 1771年4月24日 | 85 | 琉球群島 | 11,941 | 石垣島一半的人口罹難 參見八重山地震 |
| 基隆嶼外海 | 1867年12月18日 | 7－8 | 今基隆、金山沿海 | 數百人以上 | 臺灣有紀錄以來第一起由近海地震所引起的海嘯 參見1867年基隆海嘯 |
| 巽他海峽 | 1883年8月26日 | 20 | 爪哇和蘇門答臘 | 36,000 | 參見1883年喀拉喀托火山爆發 |
| 日本三陸 | 1896年6月15日 | 24 | 日本東北 | 27,122 | 參見明治三陸地震 |
| 阿留申群島 | 1946年4月1日 | 32 | 阿留申群島、夏威夷和加州 | 165 | |
| 智利 | 1960年5月22日 | 25 | 智利、夏威夷和日本 | 1,260-20,000 | 參見智利大地震 |
| 阿拉斯加 | 1964年3月27日 | 32 | 阿拉斯加、阿留申群島和加州 | 143 | 參見耶穌受難日地震 |
| 西里伯斯海 | 1976年8月16日 | 30 | 菲律賓群島 | 5,000 | |
| 蘇門答臘西北外海 | 2004年12月26日 | 30 | 印度洋 | 300,000+ | 參見2004年印度洋大地震 |
| 智利 | 2010年2月27日 | 25 | 智利 | 525 | 參見2010年智利大地震 |
| 日本宮城縣外海 | 2011年3月11日 | 40.5[16] | 日本北海道、青森、岩手、宮城、福島及茨城縣 | 15,893 | 參見2011年日本東北地方太平洋沿岸地震 |
| 印尼蘇拉威西海域、棟加拉外海 | 2018年9月28日 | 5 | 印尼棟加拉 | 2,256 | 參見2018年蘇拉威西島地震 |
註釋
[編輯]- ^
- 日本海嘯預報區詳圖…日本氣象廳 關於海嘯預報區（日文）
- 海嘯警報·注意報網站…日本氣象廳 海嘯警報·注意報 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）（日文）
- ^
- 海嘯信息網站…日本氣象廳 海嘯信息 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）（日文）
參考文獻
[編輯]- ^ Service, National Weather. National Weather Service - Tsunami Hazards. www.tsunami.gov. [2023-11-05]. （原始內容存檔於2023-10-04） （美國英語）.
- ^ 2.0 2.1 気象庁｜津波発生と伝播のしくみ. www.data.jma.go.jp. [2023-11-05]. （原始內容存檔於2024-01-23）.
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- ^ 陳宏銘. 「牠」古時是地震製造者 現在卻是地震預警機. 蘋果新聞網. 2018-01-25 [2021-11-20]. （原始內容存檔於2021-11-20） （中文（臺灣））.
- ^ 山形県沖6.8级地震的津波情報. Yahoo!天気・災害. 2019年6月19日 [2023-11-05]. （原始內容存檔於2023-11-05） （日語）.
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- ^ National Geophysical Data Center / (NGDC/WDS) Global Historical Tsunami Database. [2013-07-27]. （原始內容存檔於2013-09-03）.
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- ^ 文部省; 土木學會編. 学術用語集土木工学編 増訂版. 土木學會. 1991 [2017-09-24]. ISBN 4-8106-0073-4. （原始內容存檔於2011-09-03）.
- ^ 「予報用語 警報、注意報、気象情報 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）」気象庁、2013年2月25日閲覧
- ^ 「気象庁予報警報規程 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）」文部科學省、2013年2月25日閲覧
- ^ 「特別警報の発表基準について （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）」、気象庁、2013年7月31日、2013年8月3日閲覧
- ^ 香港天文台. 香港的海嘯監測. 2014-02-24 [2017-11-22]. （原始內容存檔於2017-11-15）.
- ^ March 11th tsunami a record 40-meters high NHK
外部連結
[編輯]
- 紀錄片-殺人浪(國語版) （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- 臺灣過去疑似海嘯災害
- 終極天災：海嘯 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）。吳祚任；國立中央大學水文與海洋科學研究所海嘯科學研究室
- 2011日本大海嘯之初探與省思 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）。吳祚任；國立中央大學水文與海洋科學研究所海嘯科學研究室
- How to survive a tsunami - Guide for children and youth （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- USGS: Surviving a tsunami （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） (United States)
- NOVA: Wave That Shook The World—Site and special report shot within days of the 2004 Indian Ocean tsunami.
- 臺灣東部海域電纜觀測系統
