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日本 311 地震海嘯模擬

By | 11/03/2023

十二年前的今日,下午 1 時 46 分,日本宮城縣仙台市以東約 130 公里海域發生 9.0 級淺層強烈地震,引發超過 10 米高的海嘯,海嘯湧入城市的畫面仍歷歷在目。(圖一為當日香港文匯報A2版;點擊可放大)

以下是澳門氣象學會利用電腦模擬日本 311 地震海嘯的動畫,地震後約 30 分鐘,海嘯抵達日本福島縣和宮城縣,造成數以千計的房屋被沖毀,東北沿海地區夷為平地,不僅摧毀眾多家園,也奪走了許多寶貴生命。
(圖二為日本附近地區的海嘯高度,紅色為海水上升,藍色為海水下降,色階最高/低值為 5 / -5 米。)

除此之外,日本 311 地震引發的海嘯,亦傳播至太平洋的另一邊,菲律賓、澳洲北部、美國西岸及南美洲等地沿海地區均監測到大小不等的海嘯。
地震發生後,海嘯抵達各地的時間:
+ 4 小時 菲律賓北部
+ 6 小時 印尼 & 巴布亞新幾內亞的北部
+ 7 小時 夏威夷
+ 9 小時 澳洲東北部
+ 10 小時 美國西岸
+ 12 小時 新西蘭
+ 14 小時 墨西哥
+ 19 小時 南美洲的哥倫比亞、厄瓜多爾 & 秘魯
+ 21 小時 南美洲的智利
(圖三為太平洋的海嘯高度,紅色為海水上升,藍色為海水下降,色階最高/低值為 0.5 / -0.5 米。)

當日晚上 11 時左右,澳門的潮汐站也錄得是次海嘯造成的漣漪。(圖四為地球物理暨氣象局潮汐圖)

最後大家一起認識「海嘯」吧!
海嘯是一種具有強大破壞力的海浪,引起海嘯的原因眾多,包括:海底地震、海底火山爆發、山崩,甚至隕石撞擊等。以海底地震引發的海嘯為例,當地震震級越大,海底的形變就可能越大,海嘯的破壞力也越大。海嘯波的波長可達數百公里,一般海浪只有數十米,就算熱帶氣旋的海浪也只有數百米,可見海嘯具有非常巨大的能量。至於海嘯的移動速度,則與海水深度成正關係,水深 3000 米的移動速度可達到 600 公里/小時,比高鐵還快很多,因此海嘯預警和疏散撤離可謂“爭分奪秒”。

海嘯形成有三步曲(圖五):
1. 地震引發的海底形變,導致海水劇烈起伏,並以波浪的方式向四周圍推進。這種海嘯波的特性是波長很長,周期很長,移動速度很快,蘊含巨大能量,能量可以傳播到很遠地方;
2. 海嘯移至淺水區,受海床地形影響,摩擦力增加,迫使海水向上升高,因此浪高突然增高,甚至形成「水牆」;
3. 海嘯觸快將觸及岸邊時,浪高達到最高位,強大破壞力的海浪淹沒沿海地區。