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1896年6月15日，日本宫城县三陆海域发生8.2级大地震，由于陆地上震感微弱，许多人并没有将它放在心上。然而，地震后35分钟左右，第一波海啸冲击到三陆海岸，几分钟后，第二波海啸也紧随而来，高达30多米的海啸造成9000多座房屋被毁，约2.2万人死亡。 
( y; H0 u, ~3 _# l' x 海啸还波及到太平洋中部的夏威夷群岛，美国西海岸加利福尼亚州也观测到海啸。 海啸并不常有，却是致命的6 z! Q7 y$ C; E. I0 }0 U7 U
根据联合国2018年公布的数据，在过去100年里，58场海啸夺走逾26万人的生命，平均每场海啸造成4600人丧生，超过其他任何自然灾害，这其中尤以2004年印度洋海啸的死亡人数最多，14个国家共22.7万人遇难。2011年日本“3.11”地震引发的海啸，还出现了海洋核污染的特大事故。
2 a: q) |! ^7 v 海啸形成的根本原因，是海水受到垂直方向的扰动，水面的压力差促使波浪四下传播，学术上亦称为重力波。海底地震是最常见的海啸致因，称为地震海啸。另外，水下的山体滑坡、火山喷发、大规模塌陷、核弹爆炸、陨石撞击都有可能引发海啸。 " L6 ~6 A: {* W1 O
9 ?8 L4 X3 \$ q: r" ~( d( q* t6 p 海啸的多种诱因占比 8 s% r T! F2 |; Q/ \+ ? f
地震等因素引起海水移动并产生震荡波，在海面上不断扩大，传播到很远的距离。海啸波在外海时一般不被注意，因为那里的水很深，虽然波速较快，但引起的海面波动起伏很小。当它到达岸边浅水处时，前缘水体的速度降低，但后方的高速波浪仍在前行，于是巨量的水体犹如“汽车追尾”般地堆积到了岸边，海水猛烈抬升，有时可高达几十米，形成滔天巨浪扑向陆地。 ; x) o6 K% S% i, e! N) z7 m8 e
这里的“速度降低”只是相对含义，比如在水深10米浅水区，波速下降到36千米/小时，什么概念？这相当于世界百米冠军博尔特奔跑的速度。巨量的海水以这样的速度冲击海岸还是非常猛烈的。
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' G. z: n9 M0 ?; ~ 海啸的传播速度与水深的关系
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水分子在深水和浅水区的运动
: z# y' o$ w/ b- B- l 但是，并不是所有的大地震都能激发海啸，每10次发生在海域中的8级以上大地震，大约只有1次可能引发海啸。这种小概率的事件大多有几个特点： “ 震级足够大；
: ? }" I: i& C5 `0 m 震源错动方式以垂直方向为主，能引起海床剧烈的上升或下降； ' H: n M! f, u3 `; H, b; ]; H
震源深度较浅，能把释放的能量充分转换成海水运动，形成海啸；
: M4 c( R1 c4 N2 M 有足够的水深存储海啸能量。
% u w& Z6 C7 @ r; t I: @' ^ 当然，特殊情况也时有发生，少数走滑型的地震错动也引起过海啸，可能与当地的地质地理条件有关。 如何有效防范海啸灾难发生呢？
1 R: p, z# h" |. U 面对海啸灾害，最重要的措施是建立和完善海啸监测和预警系统。
2 _( r6 `7 c) C' y/ x 海啸预警的物理基础在于地震纵波的传播速度约为6-7千米/秒，比海啸的传播速度快20至30倍，因此对于距震中较远区域，地震波要比海啸早到达数十分钟乃至数小时。利用这个时间差进行数据整合和分析，模拟计算海啸到达海岸的时间及强度，运用卫星遥感等空间技术监测海啸在海域中传播的进程，将预警信息通过现有的通信网络及时有效地传达给潜在受灾区域的民众，采取有效的避险措施进行应对。再加上平时对民众定期开展防灾减灾科普教育与应急演练，这样就可以实现灾前的有效应对，减轻海啸袭击时造成的损失。 * O% `. s: l2 _- u q$ a1 R
% O9 n3 g+ v4 J- H 海底监测系统的数据采集和传输 ( K4 l+ ]' H- f/ |
以美国为例，当发生大型海底地震或是海底山体滑坡时，海啸预警中心会通过地震测量设备、海平面仪器和美国国家海洋和大气管理局（NOAA）海啸探测浮标等采集的相关数据来判断海啸是否发生，同时向地震附近地区发布海啸可能发生的警告。若经分析判断海啸未发生，则发布无海啸发生的信息公报，并取消地震附近地区的海啸警告；若海啸已发生，则继续发布海啸信息公报，并向各受灾地区提供海啸咨询、监测和警示服务。 6 Y6 U' |2 ^( A1 w5 r0 t
# G* `+ o) X% ~: c, Y$ g+ M 美国海啸预警系统工作流程图
% K9 X, D( f& o# B# n- l' ` 鉴于海啸的破坏程度，世界各大沿海国家着力建立或完善本国的海啸预警系统，并就海啸预警和防灾减灾进行广泛的国际合作，通过建立国际海啸预警系统，整合各国力量。 / q) J& I& X4 }1 B9 e' ^
国际海啸预警系统由地震与海啸监测系统、海啸预警中心和信息发布系统构成。其中地震台站、地震台网中心、海洋潮汐台站共同构成了地震与海啸监测系统。 7 c |. N3 k, T- x, [
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国际海啸预警系统示意图
1 R M; \+ E' O+ L 目前全球范围内主要有四个国际性海啸预警系统，分别是太平洋海啸预警系统、印度洋海啸预警系统、加勒比海啸预警系统和东北大西洋与地中海海啸预警系统。 5 [% t; K! O+ `# c# c1 `
( h& E# z% c9 R0 u: p3 d 海啸预警地震监测系统台站分布图
: X1 R1 h: D% ?: X7 l 我国自1983年加入太平洋海啸预警系统，相较于其他国家起步较晚。20世纪90年代，国家海洋局组织开发了太平洋海啸资料数据库、太平洋海啸传播数值预报模式和越洋、局地海啸数值预报模式。2012年，我国设立国家海洋局海啸预警中心。2018年，我国承建的南中国海区域海啸预警中心正式开展业务化试运行。我国在海啸预警业务领域具备了独立的海底地震监测能力，并实现了全球及区域海底地震的实时监测，标志着我国初步具备了全球海底地震及其引发海啸的自动化监测预警能力。
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5 Y$ m$ F5 h$ `, T+ |! I% S+ z% F 参考文献：
8 d0 @8 b" |( y" j ?! W! h 1、冯锐，趣味地震学（2）：世界海啸意识日，国际地震动态，第2期(总第482期)，2019年2月 : R. s# V% B. Y' ~8 v
2、董杰等，全球海啸预警系统发展及其对我国的启示，海洋通报，第38卷第4期，2019年8月 ) e6 W4 K) H& s, m
3、李宏伟等，地震监测系统在我国海啸预警业务中的应用，海洋预报，第35卷第2期，2018年4月
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来源：震知卓见
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