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海嘯Tsunami

陳伯飛 (Chen, Po-Fei)

  海嘯一詞最早源自日文的『津波』,意指港灣的波浪。現今海嘯泛指海洋中的重力波,起源於區域水體的垂直位移經重力的平衡作用向外傳遞的一種波動。海嘯的傳播速度與海水深度成正比,一般在四、五公里深的大洋中,海嘯以每小時七、八百公里的速度傳播,與噴射機的飛行速度相當。海嘯的波長和振幅取決於引發海嘯的機制(見下文),波長通常介於數公里到數百公里的範圍,振幅在大洋中通常小於一公尺,一般在大洋中的船隻並不會感到海嘯波的通過。但到了近岸,在前方的海嘯波因海水深度變淺而速度變慢,後方的海嘯波則以相對較快的速度向前推擠疊加到前浪之上,造成海嘯朔上過程中波長變小和振幅(波高)變大的效果,成為具有破壞力的災害性海嘯。

  海域中的淺層大地震、海岸山崩與火山噴發都足以瞬間移動大量水體,是常見的海嘯觸發機制。一般說來,海底山崩、火山噴發所觸發的海嘯可以在區域範圍造成很大的波高,如1958年阿拉斯加利圖亞灣(Lituya Bay)規模7.9的地震所引發的山崩,造成對岸500多公尺的海嘯波高。但若是跨洋性海嘯所須要的大規模海底形變,則非隱沒帶(subduction zone)上規模8.5以上的大地震(mega-earthquake)莫屬。大地震意謂在長寬各數百公里的斷層面上有超過十數公尺以上的錯動,惟有在海洋板塊聚合邊界的隱沒帶才有足夠空間容納數百公里長的斷層,因此大地震多發生在海域中淺層(小於70公里)的隱沒板塊邊界。2011年規模9.0的日本東北大地震(Tohuku earthquake)、2004年規模9.3,海嘯死亡人數超過20萬的蘇門答臘-安達曼大地震(Sumatra-Andaman earthquake)皆屬之。自19世紀末,現代地震儀開始設置以來所觀測到的最大地震是1960年規模9.5的智利大地震(Chile earthquake),其引發的海嘯在22小時後跨過太平洋造成100多人傷死亡。

  臺灣的歷史海嘯災害多集中在西南海岸北海岸西南海岸的次數較多但因年代久遠,資料來源不同而異,其成因可能是位於南中國海東緣的馬尼拉隱沒帶的地震所觸發的海嘯,進入臺灣海峽時,受到南中國海北坡大陸棚的淺海地形效應,近岸時形成海嘯。歷史海嘯中較為肯定的是1867年的基隆海嘯,由臺灣北邊外海的地震引起,造成數百人傷亡。另外臺灣東北外海的琉球隱沒帶發生大地震而觸發海嘯的可能性,也不能排除。

  目前太平洋海嘯中心(PTWC)可以在大地震發生後的半小時內,根據其規模、深度、破裂方向,計算所引發的海嘯大小,推估各沿岸受侵襲時間,發布預警。若是到海邊遊玩,感受到地震或是發現海水大量退潮,都是海嘯侵襲的前兆,記得迅速往高處逃命。

圖1 地震引發海嘯

圖1 地震引發海嘯
R.D. Hyndman & K. Wang
1993/01/01

圖2 全球規模8.5以上的超級地震的分布圖

圖2 全球規模8.5以上的超級地震的分布圖
Richard C. Aster et al.
2006/01/01

圖3 臺灣歷史海嘯

圖3 臺灣歷史海嘯
蕭乃祺(Hsiao Nai-Chi)
2006/01/01