【海洋之谜】日本海啸让我们重新认识水的能量

日本9级大地震引发的海啸席卷而过时，全世界都为海水惊人的破坏力震惊不已。悲痛之余，我们不妨来了解一下有关水的可怕力学，了解一下渺小人类所面对的强大的自然水世界。
  海水的作用力像一把铁锤
  当9级大地震引发的海啸席卷日本东北部时，全世界都为水惊人的破坏力震惊不已。海啸过后，日本东北部沿海满目疮痍。原本城镇中密密匝匝的房屋，海水所过之处，皆夷为平地。海啸的威力为何如此之大？
: s& y* G3 f! y; m& T; u8 w! S0 I  一个标准的浴缸大约能容纳40加仑(约151升)左右的水，重330磅。一立方码，也就是长、宽、高分别为3英尺(约0.9米)的水立方体，看起来让人觉得并不怎么起眼，但是它的重量接近1700磅(约771千克)，差不多是一辆小型汽车的重量。如果像这次日本海啸，水以每小时30或40英里的速度运动时，水的重量就变成了致命的。想象一下，一个接一个重达1700磅的水立方以高速撞击在你身上。撞击你的海啸不是一辆失控的汽车，而是成千上万的车队。美国佛罗里达州立大学的海洋学教授菲利普·弗勒利希打比方形容说：“我们谈论海啸中10米高的水墙，可能还没有什么具体的感受。可以这么说，如果这10米高的巨浪绵延两英里，折算到个体身上，差不多相当于上百辆坦克碾过你。海水看起来是流动的液体，它的作用力却像是一把铁锤。”
" T3 y" ^1 @# b% L$ N0 _  海水压力变化形成海啸
/ c3 ^/ p7 [* Z) \! _& u' R1 a  其实，水的作用力跟高速行驶汽车的撞击方式并不太相同。作为液体，它能够滑过，并环抱物体的表面，将之推倒。海啸巨浪流动时还收集各种残骸碎片——泥浆、汽车、树木。当这些残骸撞向其他物体，更是增加了海啸的惊人破坏力。即使水浪只到你的膝盖，其中的力量也足以将你撞倒在地。
. O7 M  I9 V& j4 K" Y+ X4 D# d  海啸的力量可以从简单的物理学来理解。地震突然间向上或向下推挤海床。这改变了海床上面水的高度。物理学家们所称的势能，迅速被转变为海啸巨浪的动能。美国俄勒冈州立大学的海洋动力学工程师哈瑞·杰粗略估计，日本地震集中推挤了250英里长的海床，力的突然改变造成数十亿立方的水，好几万亿磅的力对沿岸突然袭击。他估计，海啸的能量已经差不多快相当于原子弹爆炸的能量了。
  地球上的海洋非常沉重，拥有巨大的压力。当发生地震，海水压力分配突然发生变化，海水会因此发生晃动，从而形成影响滨海国家的海啸。
: n( @. ]5 [5 Y* m  单单是将水圈在一处，就要花费大量的力气。美国科罗拉多河上的胡佛水坝储水300万立方码，这使得每平方英尺的水压达到了45000磅。不过，在这种情况下，水的巨大能量是被人类加以利用的——用来发电。
6 y2 M) @2 l- T6 n  我国大陆沿海发生
  大海啸可能性不高
  中国地震局地球物理研究所研究员张少泉，曾经在多个场合宣讲有关海啸的基本常识。他曾指出，地震海啸灾害的形成必须具备三个不可缺少的条件：第一是深海水深要够，通常要好几百米到几千米；第二是大地震级别要达到7.5级以上；第三是要有有利海啸发生的海岸和海底地形条件。海啸到达海岸线登陆的时候，如果它进入港湾或港口，风险会更高。因为港口水道狭窄，水流容易挤迫形成破坏力极强的水柱。不是所有的海底地震都会引起海啸，有人做过统计，在1.5万次海底地震当中，只有100次引起海啸。6级以下的地震基本上不可能引起海啸。目前的海啸监测设备投入成本都非常大，而准确率都很有限。
  张少泉指出，我国大陆沿海地区很少有大断裂和断裂带，沿海会发生大地震的可能性不高。在我国海区内也很少有岛湖和海沟，近代垂直差异运动不明显，因此不具备发生大地震的条件。另外，我国海域深度较浅，有发育良好的宽广的大陆架，海水大部分深度在200米以内，不利于地震海啸的形成和传播。