一、前言
2004年12月26日,雅加達時間07時58分55秒,印尼蘇門答臘島西北海域,發生兩次芮氏規模分別為9.0以及7.2的大地震,其中一次地震為1900年以來強度第四的地震,這兩次地震引起海水面波動,造成大規模的海嘯,海嘯侵襲範圍除了鄰近的印尼群島之外,更是波及到遠在一千公里之外的東非沿海,約13萬人喪生於這一次的浩劫之中,引起全世界的關注,並且投入大量的人力以及資源協助救災。這一次的災難影響範圍幾乎遍及整個印度洋四周,災害影響範圍和災情之大,是近年少見的。
這次的災害近由四十年來最大,芮氏規模9.0的地震,並觸發致命性的大海嘯,海嘯侵襲了印尼、印度南部、斯里蘭卡、東非等海岸,其中,蘇門達臘為災情最慘重的地區,超過170萬人死亡。
根據國際海嘯研究協會(ITST)對南亞海嘯的調查,發現在蘇門達臘造成20-30公尺的巨浪,在蘇門達臘島的北部的海浪高達15-30公尺,而且被侵襲的海岸線範圍長達100公里,而且這些海嘯高度都比先前地震發生時用電腦模式所預測的還大。
二、海嘯發生原因
海嘯的原文Tsunami,是來自於日本語,Tsu表示港口的意思;nami代表波浪的意思,海嘯為海床受到突然產生位移、地滑或火山活動,而大部分的海嘯都是由芮氏規模6.5以上的強震所引發的。
這些擾動在海面上而產生一連串的波浪,由震央向四方擴散,在深度比較深而且開放的海域,這些波浪的波長遠比平常的波浪常許多,波長可以長達500~600公里,波浪傳波速度是傳播方向以及海水深度而定,計算公式如下:
V2 = hg (h:海洋深度,g:重力加速度)
因此,當海水深度為2,000公尺時,波浪傳播時速為504公里;海水深度為4,000公尺,波浪傳播速度為713公里。當這波浪從遠洋深海傳波到平緩的近岸時,波浪會因地形破壞而增加波速、增加波高並且形成水流擾動的高水壁,產生強烈的波浪侵襲海岸,造成沿海人民生命安全與建築物造成嚴重的破壞。
三、海嘯的災害
根據資料記載,自從1850年以來,海嘯已經造成超過42萬生命的喪生,數十億美金的財產損失,其中又以下列幾次海嘯災害事件較為著名。
日本三陸大海嘯,1986年,日本釜石東方約200公里外的海底發生地震引起一場大海嘯,巨浪襲擊日本青森縣尻矢崎至宮城縣牡鹿半島的沿海各地。這次震度不強,但所引發的海嘯卻造成大規模的災害,共10,370房屋遭摧毀,死亡人數高達2萬7千人,以及其他的堤防、道路、漁船的毀損。大海嘯開始約十分鐘後開始回升,接著海水又向後撤,海面再次升高,捲起了巨浪橫掃陸地。襲擊宮城縣吉濱的浪高,曾達到了24公尺的紀錄。
智利海嘯,1960年智利發生史上最大的地震,芮氏規模達9.5級,強烈的海嘯從南美洲橫越太平洋,在把夏威夷群島希洛灣內護岸的約10噸重的巨大玄武岩塊翻轉﹐拋到100米外的地方。這次海嘯影響範圍擴及日本、俄羅斯、中國、菲律賓以及台灣。
印尼喀喇卡多亞的海嘯,1883年,在喀喇卡多亞火山爆發引發地震,海嘯跟著發生,巨浪襲擊海峽北側,高達22公尺,碇泊在離岸300公尺距離的軍艦,被海浪往上推離當時的水平面9公尺的高度。爪哇有些地方,巨浪高達35公尺。波浪自巽他海峽的南口向印度洋擴散,錫蘭島的浪高達2-2.4公尺,澳洲的西岸依舊有1.5-1.8公尺的高度。當海嘯以時速550公里的速度,朝向大西洋北進,抵達法國沿岸,於32個小時半小時內,波浪繞過了半個地球,沿途至少有50艘以上的船隻毀於巨浪之下。死亡三萬六千四百人之多,財物的損失不可數計。
葡萄牙里斯本的海嘯,1755年,葡萄牙地震。大震初起時海水退而又突然漲高進,高逾五十公尺的巨浪沖進河岸。巨浪越過了大西洋,到達西印度群島時,仍然引起4-6公尺的波浪。在西班牙沿海浪高60公尺,非洲北岸海水起落58次,近海各地浸水成災。喪生於這次地震、火災、海嘯的人數,達到了8萬人以上。
四、海嘯的預防
海嘯的天然災害是幾乎完全無法防止的,但是,事實上是可以預防的,地震就是像是在寧靜的湖面丟下一塊石頭海嘯,並起引起海水面長波波動向四周傳播,因此根據海嘯波傳播的長波理論,可預測海嘯傳播的動向,因此,在容易遭受海嘯威脅的國家,如環太平洋、環大西洋及印度洋四周的地區,應該要建立緊密的系統,快速而且即時傳遞海嘯警報,收集並交換地震波和海平面變化的實測資料,並發布警報。
對於海嘯觀測經常在海面上放置海平面監測器,以及深海壓力感應器監測海水面變化,利用衛星傳送訊號到預警中心,以掌握立即資訊。另一方面,在這次南亞海嘯,NOAA的科學家宣布他們已經可以利用雷達衛星直接去量測海嘯的波高,利用這項從太空中量測技術應用在海嘯模式的結合,更成增進對於海嘯的預測。由於大洋中幾乎每年都有破壞性的海嘯發生,為了預防災害發生,在1966年成立了太平洋海嘯警報系統國際協調組(ITSU),負責傳遞海嘯警報,收集並交換地震波和海水面變化,並且向20多個國家和地區發布海嘯警報。另外,大西洋也已經建立海嘯預警系統,而印度洋尚未擁有良好的預警系統。
五、結論
絕大部分的海嘯都是由環太平洋地震帶所引發的,在太平洋周圍比較常發生海嘯,而根據文獻記載,從1661年,台灣約經歷6次較明顯的海嘯,包括:1661年於台南安平、1721年、1781年在今屏東佳苳附近、1792年以及1866年發生於台灣北部的海嘯,其中1866年的海嘯造成數百人死亡和無數房舍、船隻摧毀。 南亞海嘯事件之後,應該體認我們雖身處台灣,面對海嘯所帶來的威脅,必須和全球海嘯預警合作體系,不但增加台灣面對海嘯的應對能力,也有助於其他國家、地區的安全,除了加強預警系統之外,對於地震和海嘯研究的腳步更不能停止,對於這些自然災害多瞭解一分。
六、參考資料
中央氣象局全球資訊網,http://www.wcb.gov.tw