在地球上,大海的力量是一切自然力中最難以捉摸的。海底下的暗湧波動,能夠席捲整個海洋、吞噬整座城市。回溯歷史,海嘯造成了眾多聳人聽聞的災難,在幾乎所有的海洋中稱凶霸道——海浪殺手一次又一次襲擊人類。海浪本身既致命又神秘,時速可達每小時700公里,一次大規模海嘯甚至會引起整個地球的震動。
我們曾從電影《明天過後》(The Day After Tomorrow)中看到滔天巨浪幾乎淹沒自由女神像,排山倒海的海水湧進紐約的繁華大街。然而,當人們還陶醉於高科技帶來的視覺刺激時,真實的海嘯已經襲擊了印度洋沿岸多個國家,造成超過16萬人死亡。究竟是什麼力量讓海嘯如此肆虐?面對海嘯,我們又該如何預測與自救?
2004年12月26日星期日上午,印度尼西亞蘇門答臘島西南方的印度洋深海之下,地殼運動突然發生突變,形成了地球有地震記錄以來第三大的地震海嘯。這次巨震在幾秒之內,使海洋底部出現了一個寬達百公里、長逾千公里、深數米的大坑,由此引發的劇烈海水震盪,相當於100萬枚投在廣島原子彈的能量。一瞬間,人和岸邊的一切都消失在巨浪之中。
這次海嘯由海底地震引發,斷層為逆斷層,震級達9級。強震引發的大海嘯在幾分鐘內就開始釀成人間慘劇,一兩小時之後便波及印度洋沿岸12個國家,吞噬了16萬無辜生命,形成曠世災難。無論貧富、無論名人還是普通百姓,當他們面對滔天巨浪時,生死際遇給了我們兩點深刻啟示:第一,不同國家的人可能在同一時間、同一地方面對同一場自然災害;第二,生命既脆弱又頑強。
這次發生在蘇門答臘島附近的9級海底地震,是有地震記錄以來第三個9級及以上的巨震。按震級排列,歷史巨震包括:
順帶一提,平時報紙上常見的「里氏震級」中的「里氏」,指的是地震學家里希特所制定的震級標度,就像溫度有攝氏、華氏之分一樣,是一種固定的度量標準。
再看海嘯致死人數的歷史紀錄:1755年葡萄牙里斯本海嘯造成3至7萬人死亡;1896年日本三陸海嘯死亡2.7萬人;1908年墨西納海嘯死亡8.5萬人;1960年智利海嘯死亡900人;1964年阿拉斯加海嘯死亡150人。整體而言死亡人數原本呈下降趨勢,但2004年印度洋這一次地震海嘯就奪走了16萬以上的生命——相當於太平洋沿岸1300多年來海嘯死亡總和。根據1700年的資料統計,全球共發生破壞性較大的地震海嘯260次;而太平洋沿岸1300多年的記載顯示,約有14萬至20萬人喪生於海嘯災害。死亡人數如此驚人,正是這次災害引起全球高度關注的重要原因。
凡有地震必與斷層有關。著名地球物理學家傅承義教授生前講過兩句名言:「有地震必有斷層」;反過來,「有斷層未必有地震」。發現斷層後,它是否會引發地震,取決於斷層目前是否仍處於活動狀態——即是「死斷層」還是「活斷層」。正因如此,北京、天津等許多大城市都將活斷層勘察與地震安全性評價作為重要工作,避開斷層帶進行建設。
斷層可分為多種類型:若上盤順著重力向下滑動,稱為正斷層;若受外力推擠向上移動,則稱為逆斷層;若是水平錯動,則為平移斷層。其中,平移斷層的錯動不會抬升或拉降上方水體,因此不會引起海嘯;而帶有傾滑分量的逆斷層一旦向上推擠,會把上方數億噸的海水瞬間掀起,1000多公里斷層積蓄的能量一次性釋放,威力極其巨大。2004年蘇門答臘地震正是北西向的逆衝性質斷層,因而引發了空前海嘯。
至於板塊運動的能量,來自地球內部地幔的對流,其下是滾熱的地核——幾千度的高溫、幾百萬個大氣壓,不斷向外釋放能量。值得一提的是,1997年中國科學家宋曉東發現地球的內核是在旋轉的,這是過去未知的重大貢獻。整個地球的能量自下而上、一層一層影響著地表,既為人類提供生存條件,也可能帶來災難。
並非所有海底地震都會引起海嘯。統計顯示,15000次海底地震中只有約100次引發海嘯,比例不到1%。此外可以肯定地說,6級及以下的地震基本上不可能引起海嘯——沿海地區若發生5、6級地震,不必與海嘯聯想在一起,因為能量根本不夠。
另外,這樣的大地震引起的不只是海嘯,還會激發整個地球的震盪。地球是一個彈性體,在大震激發下會持續振動晃動,就像大鐘被敲一下,鐘聲十里可聞、久久不息。
地震之後,在固體地球岩石中傳播的是地震波,又稱彈性波;而海嘯是在海洋中傳播的重力波,是水體重量上下震盪所致。海嘯波長可達幾公里到幾十公里,波速每小時可達幾百公里,且速度與水深平方根成正比。
由於海嘯波長極長,在開闊深海面上波高與波長之比很小,行駛中的船隻幾乎感覺不到顛簸——但這不代表海嘯不存在。一旦海嘯逼近海岸,水深變淺、能量集中,巨浪便會陡然拔起,造成毀滅性破壞。這也是為什麼港灣海口特別危險:同樣的水量湧入狹窄水道,水流互相推擠,就會擠起很高的水柱。
如果你身處海邊並感覺到較強震動,切勿靠近海岸或江河入海口。若聽到附近發生地震的消息,應立即做好防海嘯準備,密切注意電視和廣播新聞。切記:海嘯有時會在地震發生數小時後,才抵達距離震源上千公里的地方。
船隻聽到海嘯預警後,應避免返回港灣,因為海嘯在港口造成的落差和湍流非常危險。若有足夠時間,應把船開到開闊海面;如果來不及出海港,所有人都要立即撤離停泊在港內的船隻。
海嘯登陸前,海水往往明顯升高或降低。如果你看到海面異常快速後退,這正是巨浪即將襲來的警訊,唯一的辦法就是立刻撤離到內陸地勢較高的地方——人往高處走,水往低處流。
一位警察媽媽帶著三個孩子和弟弟在海邊遊玩,看到一道白色水牆從地平線向海灘逼近。她朝海水中玩耍的人大喊警告,卻因噪音太大無人聽見。旁人勸她趕快逃離,她卻說:「沒有任何東西可以阻擋我的腳步,我只想靠近我的孩子。」就在她距孩子20米時,一個浪頭把孩子們捲入巨浪,她自己也隨即被吞沒。萬幸的是,她被洪水拋上一塊高地,10分鐘後竟發現全家人都聚在一處更高的高地上,緊緊相擁,奇蹟般倖存。
一位英國小女孩與家人在泰國普吉島度假時,注意到海上冒出水泡、潮水突然退去,她立刻意識到可能要發生海嘯——因為抵達泰國前,她的班級剛好舉辦過海嘯專題講座。她馬上告訴媽媽,母親隨即通知海灘和酒店管理人員疏散了一百多人。幾分鐘後沖天巨浪襲來時,海灘上已空無一人,該海灘成為普吉島上極少數無人喪生的海灘之一。科普教育看似微小,關鍵時刻卻能挽救大量生命。
泰國普吉島北部旅遊勝地,騎象游客突然發現大象發狂似地往山上奔跑,馴象人也追不上。到了山頂大象才慢慢停下,回頭一看,大浪已跟著腳步湧來。動物對自然災害往往具有超出人類的預感——大象腿部對地下震動極為敏感,象群之間相隔幾十上百公里,就是靠蹬踏地面產生的波動傳遞信息。不同頻率、幅度與節奏表達不同含義,這種特殊敏感正是大象能提前察覺災難的科學依據。
除了個人防範,社會層面的技術預警系統同樣不可或缺,包含三個環節:
太平洋上已建立海嘯預警系統,日本更擁有完善的全國海嘯預警網絡。建設成本相當高昂:單是海底探測儀就要約20萬美元,探頭須扎入岩石、信息浮標露出水面,如同耳朵貼在地底、嘴巴露在水面上,將數據傳送給通信系統匯集分析;每年維護費更高達數百萬至上千萬元。而且目前海嘯預報成功率也不算高——有人統計一段時間內預報30次僅15次準確。即便如此,印度洋海嘯後各國仍決定建立監測系統,投入3000萬美元。當然,不能單純依賴技術,美國的做法是儀器與人工監測互動配合,把儀器稱為「海嘯警察」,雙管齊下提高可靠性。
從地質構造看,中國除了縱貫渤海的郯廬大斷裂外,大陸沿海地區很少有大斷裂帶,沿海不易發生大地震;中國海區內也很少有島弧和海溝,近代垂直差異運動不明顯,缺乏引發大地震的構造條件。從水深看,只有水深達一二千米才具備海嘯發生的可能,而中國擁有發育良好的寬廣大陸架,大部分水深在200米以內——渤海平均深度僅18米,黃海平均44米,不利於地震海嘯的形成與傳播。
至於跨洋海嘯,從深海傳到中國海區後能量已大幅衰減。例如1960年智利大海嘯曾對菲律賓乃至日本造成災害,但傳到上海吳淞口驗潮站時,只記錄到15至20厘米的海嘯波高。局域海嘯方面,根據歷史記載,中國兩千年來共發生過10次地震海嘯,平均約200年出現一次,最近的一次是1876年2月18日在台灣基隆北海中發生的海嘯,導致數百人喪生。
地球是人類的生存家園,但它也有變臉的時候;大海是生命的源泉,但它也有發怒的時候。面對海嘯,人類並非無能為力——重點不在「戰勝」自然,而在採取行動減輕災害,讓下一次災情不再如此殘酷。個人要有防災知識,社會要有支持網絡,政府要有預警能力,多層次的力量結合起來,才能避免和減少災害損失。記住血的教訓,珍愛今天的平安,讓我們攜手與地球、大海和諧相處。
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