地震海嘯是指由海底或大陸邊緣發生的地震、火山爆發。島弧地區的滑坡、沿岸地區山崩引起的海水劇烈波動。日本稱之為“津波”,意思是湧向灣內和海港的破壞性大浪。山崩造成的海嘯,有些國家則稱為“山崩波”。
與台風等原因引起的波浪不同,地震海嘯的波長很長,短者也有幾十千米,最長的可達五六百千米,而且傳播速度快。在水深三四千米的大洋中,每小時可傳播幾十千米,有時甚至達數百千米。另外,地震海嘯在大洋中傳播時,一般波高在l~2米,加之波長很長,所以不易被人察覺。但當它傳至淺海地帶或近岸時,波浪疊加,波峰隆起,有的高達20米左右,最高者可達40米。此時,由於波浪能量不斷集中,其巨大的破壞力是可想而知的。從實測得知,地震海嘯對衝擊的海岸每平方米的波壓可達20~30噸;美國比斯開灣的一次大海嘯,拍岸浪波壓竟達每平方水90噸。由此不難想像,強大的地震海嘯將對一些沿岸國家和地區的人民和財產構成巨大的威脅,常常給地震海嘯發生地區,甚至是波及地區造成無可挽回的損失。
地震發生時。海底地殼的急劇升降,會迫使有幾千米深的海水水柱發生運動,在海水上層形成巨大而迅猛的波浪,當波浪湧進淺水海域時,浪頭會驟然增高,放慢速度,似海中巨人立起身來,並像一扇牆似的傾倒在岸上。如果遇到漏鬥形深水港灣峽穀,或沿河穀逆流而上,海嘯的浪頭尤其大。高高的水牆以迅雷不及掩耳之勢奔騰而來,將沿途遇到的一切房屋樹木、人畜財產都吞噬下去。隨即,海嘯波又夾帶著它所吞噬的一切退卻下去,然後再返回來。就這樣一進一退,數次往返,真可謂無堅不摧。
如果海水急劇地流去,形成大退潮,使從不露麵的近岸海底礁石顯露出來,隨之,海水再猛烈地上漲。這種情況一般是由海底地殼急劇陷落而形成的海嘯。相反,如果海嘯波最初到達海岸時像一堵水牆向岸上襲來,那麽這種海嘯一般都是由海底地殼急劇隆起造成的。
1946年4月1日,一群夏威夷漁民突然看到了前所未有的奇景:海水急劇退卻,從未露過麵的洋底一下子暴露在光天化日之下,許多海魚和海洋生物在洋底亂蹦亂跳。這些漁民以為發生了奇跡,都爭先恐後地去捉魚。結果,猛然襲來的海浪使119人喪生。這次事件使人們認識到,當海水突然大落時,就要警惕“地震海嘯”的襲擊。
突然發生的地震海嘯,能使一度繁華的沿海城市頃刻變成廢墟。據曆史記載,1755年11月1日,歐洲沿海的葡萄牙首都裏斯本發生大地震時,也引起了一次大海嘯。隻見海水先退後進,巨浪高達18米,海岸附近的大量建築物被怒濤摧毀,許多船隻沉沒。裏斯本全城的建築,在6分鍾內幾乎傾毀殆盡,10萬人死於巨浪之中,損失極為慘重。這突如其來的巨大破壞力,給地震海嘯蒙上了神秘和恐怖的色彩。
曆史上最有名的地震海嘯有兩次。一次發生在地中誨。約在公元前1450年,希臘東南的西雷島,由於火山爆發,整個島嶼被拋向空中,隨後墜人海底。巨大的海嘯使西雷島上的米若阿文化毀於一旦。有的學者認為,《聖經》上說的摩西分紅海的故事就與這次海嘯有關,柏拉圖曾提到過的“大西洲”也是以此為基礎的。另一次巨大的地震海嘯發生在1755年11月1日,地震的震中在葡萄牙的裏斯本以西的大西洋海底,這次海嘯使6萬多人喪生。這次地震引起的海嘯波高近30米。那天正是“萬聖節”,許多信徒正在教堂內做禱告,被倒塌的教堂壓死了。這場悲劇引起了許多人對宗教信仰的懷疑。法國啟蒙思想家盧梭曾舉此例,勸導人們不要進入教堂。
在近代。最大的一次地震海嘯發生在100多年前,即1883年8月27日。印度尼西亞蘇門答臘附近的喀拉喀托火山爆發,隨之而來的巨浪高達30多米,把整個村莊從地圖上抹掉,死亡人數達3.6萬。1890年,日本秋田地區的地震海嘯使2.7萬人喪生,1萬多所房屋被毀,海水還淹沒了大片土地。
1960年5~6月在南美洲智利附近的海底發生了一係列大地震。其中10次超過了7級,3次超過了8級。最強烈的一次8.9級,發生在智利奇洛埃地區,並且引起了世界上最大的一次海嘯。
1960年5月23日發生8.9級地震,隨著在700千米範圍內引起了海底地殼的變動,震中地殼最大上升量達3~4米,最大的下沉量達2米。地震有感範圍達1000千米以上。由於海底地殼的急劇升降,使海水隨之升降而發生海嘯。這次海嘯在智利500千米沿岸上的平均波高為10米,最大波高為25米。當然,就海嘯波的高度來說,它並不是地震海嘯中最高的,但是它的波及範圍之廣和能量之大,卻在所有的誨嘯中占有絕無僅有的地位。
海嘯發生後,首先衝向智利海岸,毀壞港口設施,吞沒漁民村鎮,使有些村鎮遭到了毀滅性的災難,數以千計的人遭滅頂之災,數以萬計的人無家可歸。海嘯引起的巨浪以極快的速度湧向整個太平洋海域,撲向南太平洋的新西蘭、澳大利亞,在悉尼港形成強大的漩渦,使港內的船隻受到了重大的損失。海嘯撲向菲律賓、夏威夷和日本海岸。它以707千米/小時的平均速度。隻用了14小時56分就走完了10560千米的路程,到達了太平洋中的夏威夷群島,簡直比得上飛機的速度了。在夏威夷觀測到的海嘯波高為9米。當它用21個多小時走完1700千米的路程到達日本時,最大波高仍有8.1米。這次海嘯把日本本州島的太平洋沿岸洗劫一空,把日本北部一個地方的整個海岸都堆上了各種輪船的殘骸。
這次智利海嘯波及到日本之前,盡管早已發出了警報,人們已經有了準備,但仍然造成了相當大的破壞,毀壞房屋1500多幢,傷亡達千餘人。可見,海嘯雖然走了如此漫長的路程,威力卻不減,仍保持著極大的破壞力。這次海嘯一直影響到前蘇聯境內的鄂霍次克海後方才罷休。魔鬼般的海冰劫難
海冰是海水和大氣相互作用的產物,其形成大致經曆5個階段。一是海麵氣溫下降,表麵海水溫度降至冰點以下時。海水裏又有利於形成冰的雪粒等凝結核,海水表麵層就開始結成縱橫交錯的冰針或小冰片。二是海麵溫度繼續降低,大量的冰針或冰片聚集起來,形成覆蓋海麵的薄冰,薄冰破裂成一個個大小相當均勻的圓盤狀冰餅。三是海麵溫度進一步下降,圓盤狀冰餅互相凍接起來,形成有一定厚度的、麵積相當大的冰蓋層。四是海麵溫度再下降,冰層膨脹龜裂,大片冰層就形成破碎的冰塊。五是海水的運動,促使冰塊疊加,各個冰塊之間又凍接起來,形成麵積更廣闊的大冰原。冰原再互相撞碰,重疊,就形成山巒般起伏不平的大冰群。這時,冰厚可達15~20米。
在極地附近,冰川的一部分滑行至海洋中,斷裂成一個個巨大的冰山。冰山形狀奇特,千姿百態,有的宛如平台,有的陡峻尖削,大的麵積卻有幾百甚至5000平方千米,高出海麵11多米,猶如海島一般,但露出水麵的通常隻是冰山高度的1/5或1/4。在北極海域,曾有一座台狀冰山,長55千米,寬30千米,露出水麵的部分高達30米。在南極海域,曾有過一座巨大的冰山,長350千米,寬40千米。南極海域的冰山約有22萬座,約為北極冰山數的4倍。冰山壽命很長,一般是4~11年,有些長達13年之久。在移居海洋的數年中,冰山漂移流浪,遠離它的故鄉。格陵蘭島附近的冰山。經加拿大東部海域向南移動,可越過北緯48度。南極冰山向北移動,可到達大西洋南緯35度、印度洋南緯45度、太平洋南緯50度。冰山漂移到溫暖的水域,水線腰部日益細瘦,及至有一天支撐不住上截而翻倒下來。翻倒激起的巨浪會給過往附近海域的艦船造成巨大的威脅。
科學研究表明,海冰的破壞力不僅大,而且形式多樣:
一是冰的膨脹力。淡水隨溫度降低而密度增大,4℃以下,隨著溫度下降,水的體積卻要加大,這就是水的反常膨脹。小瓶中的水結冰,往往把小瓶脹裂就是這個緣故。海水也有這個反常特性,隻是海水呈現最大密度的溫度不是4℃,而是隨海水鹽度的高低而變化,一般要在零下2℃以下。以這個溫度為分界,氣溫再下降就會引起海冰的體積膨脹。此外,海冰膨脹還有一個因素,那就是海冰中的“鹽泡”。在海冰形成過程中,海水中的鹽大都析出來,進入未結冰的海水中,但也有少部分鹽被冰包圍起來,形成一個個“鹽泡”。隨著氣溫的降低,海冰中大量的“鹽泡”也凍結成冰,致使冰的體積更加脹大。冰的膨脹力十分驚人,能把船體擠壓得變形,使船艙破裂進水,甚至破壞港口、碼頭和海中的軍事設施。
二是海冰在風和海流作用下產生的推力。這是海冰破壞力的主要形式。有些海中建築物在凍冰時倒於海中,就是海冰的巨大推力造成的。
三是移動的冰撞擊物體時產生的衝擊力。冰的質量越大,漂移的速度越快,撞擊物體時產生的衝擊力也越大。例如,一個厚30厘米、麵積為1000平方米的冰塊,若漂移速度為0.5米/秒,則撞擊物體時可產生100噸的衝擊力。當行駛的艦船和漂移的冰塊或冰山相撞時,兩者共同的撞擊力就會更大,造成更嚴重的損失。
在現代條件下,艦船一般都裝有現代導航和水下探測設備。但這也不能絕對保證其在冰塊、冰山活動區航行的安全。
1912年4月lO日,英國白星航運公司的海上“豪華宮殿”——大西洋郵輪“泰坦尼克”號,從英國南部城市南安普敦港起航,開始了橫渡大西洋、直駛紐約的處女航。這是一艘排水量6.6萬多噸的巨型輪船,船內設施在當時世界上是無與倫比的,英國人把它稱為“永不沉沒的海上皇後”,將它視為自己的驕傲。當然,第一批乘客也自感無上光榮。
4月14日。午夜鍾聲響過不久,在紐芬蘭島東南380海裏處,“泰坦尼克”號與漂浮的冰山相撞。這座冰山露出水麵的部分約十七八米高,低於“泰坦尼克”號的甲板高度,但水麵以下部分暗藏的冰山“底盤”卻很大。堅硬的冰山,擦撞了船頭水下右舷的底艙部分,雖然沒有撞擊破洞,但是使撞擦處的幾塊鋼板中凹,板端鉚針崩脫而向外張開,形成了長達幾百米的一道口子,占船全長的1/3,劃穿了右舷前部的6個艙,前5艙都有水密艙,而第六艙偏偏沒有水密艙。大量海水乘虛而人,洶湧地灌進艙內,灌滿一艙又一艙。從深夜11點40分擦撞到淩晨2點18分全船沉沒,“泰坦尼克”號隻在海麵上支持了兩個多小時。當時船上有2201人,隻有711人生還。
“泰坦尼克”號撞到巨大冰山沉人大西洋海底之後,其原因一直是個謎。1985年,美國深水研究專家羅伯特·巴拉爾特,在距紐芬蘭東南方680千米的水下3795米處,發現了該船的殘骸,他借助遙控水下攝影儀拍攝了數張照片。
1993年夏天,一個由英、美兩國專家組成的探險小組對“泰坦尼克”號殘骸進行了5次探測。他們采用深水機器人和小型載人潛艇,多次靠近該船殘骸,打撈上許多錢幣、器皿、懷表乃至船體碎塊。1993年9月中旬,在紐約舉行的一次美國船舶製造和機器製造專家研討會上,有關專家學者提出了事故分析結果報告。他們的結論是:如果當時設計這艘最大、最豪華郵輪的人員在製造過程中不偷工減料的話,“泰坦尼克”號的沉沒或許可以避免,即使出事故不至於造成如此慘重的傷亡。專家們在會上強調指出,英國貝爾法斯特市沃爾弗造船廠的設計人員,完全按照當時造船的技術標準來鉚接船體,可是“泰坦尼克”號船殼卻采用了質量較差的鋼材,導致低溫下容易發脆和開裂。優質鋼材受到撞擊時隻是彎曲或變形,而“泰坦尼克”號的鋼質船殼在大西洋冰海中撞上冰山時,競像玻璃那樣裂開。因此,美國造船工程師弗·卡勻茨蓋在研討會上的最新研究結果的總結中說,這場慘劇可以說是“命中注定”。
1959年4月30日,丹麥“漢斯·賀托福特”號輪船,在格陵蘭島法韋爾角東麵120海裏處,與冰山相撞後沉沒,90多人喪生。