海啸是怎么形成的全过程(海啸是如何发生的?)
几个世纪以来,海啸一直对世界海岸线造成严重破坏。仅自 1850 年以来,海啸就夺去了 42 万人的生命,并造成了数十亿美元的损失。这些怪物波是如何运作的?
海啸与我们常见的风力产生的波浪或潮汐无关——它们是由水的快速位移引起的一组海浪。最常见的是,当大型水下地震推高海床时就会发生这种情况。地震越大越浅,潜在的海啸就越大。一旦产生,波浪就会分裂远处的海啸传播到公海,而当地的海啸则传播到附近的海岸。波浪的速度取决于水深,但通常情况下,波浪以 400 至 500 英里/小时的速度滚过海洋。
海啸与风产生的波浪的区别不仅在于产生的方法。平均而言,风浪的波峰到波峰波长(波浪形状重复的距离)约为 330 英尺,高度为 6.6 英尺。深海海啸的波长为 120 英里,振幅(从波峰到波谷的距离)仅为约 3.3 英尺。这就是为什么海啸在公海中很难被发现。
当海啸接近海岸时,波浪会压缩:其速度和波长减小,而振幅则大幅增加。大多数波浪到达岸上时并不是巨大的波浪,而是快速移动的潮汐淹没海岸线。然而,如果波谷先于山脊或波峰到达,海水就会从海岸退去,随着波谷逐渐形成山脊,通常被淹没的区域就会暴露出来。这可以作为海啸即将发生的简短警告。
海啸的其他原因包括水下山体滑坡和爆炸。另一种类型的波浪称为巨型海啸,是由水面滑坡或冰川崩解引起的。1958 年,有记录以来最大的特大海啸袭击了阿拉斯加的利图亚湾;地震引发山体滑坡,导致大量海水流失,产生的波浪比帝国大厦高 470 英尺。
与地震一样,海啸无法预测,但这并不意味着科学家们没有试图找出在洪水开始之前向人们发出警告的方法。使用名为 DART(深海海啸评估和报告)的浮标系统,研究人员可以实时监测海浪高度。当科学家认为发生可能引发海啸的地震时,这些战略性放置的浮标会将海平面变化报告发送回海啸预警中心。在那里,科学家利用这些数据创建潜在海啸影响的模型,并决定是否发出警告或让人们撤离。
在 2012 年的动作片《战舰》中,DART 系统迎来了明星转变。导演彼得·伯格使用它作为创建游戏标志性网格的方法。(好莱坞版的 DART 比现实世界的版本坚固得多,现实世界的版本只有39 个浮标)
海啸主要是由发生在俯冲带的地震引起的:在该区域,较致密的海洋板块在较轻的大陆板块下方滑动,导致海底和其上方水柱的垂直位移。世界上大部分俯冲带位于与大洋洲、亚洲、北美洲和南美洲接壤的太平洋。这个高度不稳定的环路因其集中的地质剧变而被昵称为“火环” 。
由于大西洋的俯冲带比太平洋少得多,因此大西洋海啸虽然罕见,但也有可能发生。最可能的原因是地震造成海底滑坡,从而取代大量的水并引发波浪。