海嘯溢淹

何謂海嘯?

海嘯是一種波長極長的波浪當傳遞至近岸時,因地形逐漸變淺造成波浪變形,且夾帶大量動能侵入陸地造成災害。引發海嘯的原因有海底地震、火山爆發、斷層錯動、大規模土石崩落、冰山崩解及隕石撞擊海洋等;一般而言,海嘯多伴隨著地震而產生的,但地震波本身並不會引起海嘯,海嘯係因海域中發生大地震,造成海底的隆起和沈降,而形成海水的波動,海嘯波會向四面八方向外移動,在大洋上不容易透過觀測而察覺,越接近沿岸淺水區,則波高將變高數倍(圖1),因此,大地震發生位置越靠近陸地,對陸地影響越大,如2004年印度洋大地震造成南亞海嘯及2011年日本東北地方太平洋近海大地震(311地震),引起的海嘯都造成嚴重傷亡。

1 海嘯形成示意圖(修改至erdwissen.ch

海嘯傳播速度

海水愈深海嘯波傳速度愈快,海水愈淺海嘯波傳速度減緩;於海中時,海嘯波傳遞速度約與噴射機(800公里/小時)之速度相當,接近陸面時速度仍可維持新幹線(250公里/小時)之速度,海嘯傳播速度可以下公式計算。    

因為傳得既快能量也不易損失,所以可以穿越很遠的距離,甚至可以從太平洋的東岸花不到一天的時間就傳到西岸。

海嘯由寬廣又深的海域傳到海岸時,波形會變形。當海水傳到岸邊時,因為水深變淺,所以波浪的傳遞速度變慢,例如:水深4000公尺時,海嘯波速度713公里/小時,近岸時水深10公尺其波速36公里/小時(圖2)。當前一波海浪的速度變慢後,後一波因為速度未降追了上來,所以變成波高變高,所以即便在深水區不高的波浪,到了岸邊波高卻會增加許多。


2 水深與波速及波長的關係(資料來源:ITIC

海嘯發生的區域

目前全球有記載的由大地震引起的海嘯﹐80%以上發生在太平洋地區。在環太平洋地震帶的西北太平洋海域,更是發生地震海嘯的集中區域。海嘯主要分布在日本太平洋沿岸、太平洋的西部、南部和西南部、夏威夷群島、中南美和北美等(ITIC)。而台灣位處環太平洋地震帶上,亦有受到海嘯侵襲的可能,海嘯依來源可分為遠洋與近海,台灣的遠洋海嘯來自太平洋,但因台灣東部海岸地形陡峭,海底深達數千公尺,從太平洋傳來的波浪受到阻擋易折射出海,不易沿海岸上溯,對台灣影響較小,但台灣東北部海岸,外海有基隆海谷、棉花峽谷及沖繩海槽,海底地形相對平坦,因此基隆和蘭陽平原是較為危險的區域。另一方面,西南部海岸則因為從馬尼拉海溝、澎湖峽谷到澎湖水道,也是由深到淺的地形,因此若於馬尼拉海溝附近發生了芮氏規模9.0以上的地震,則隨後引發的海嘯可能十分鐘就會到達台灣最南端,約二十分鐘會侵襲高雄和台南,屆時可能將造成極大的危害。

本網站所提供之海嘯溢淹潛勢為科技部(原國家科學委員會)於行政院災害防救應用科技方案編列經費委託葉錦勳及吳祚任等人(2014),進行海嘯模擬研究成果。

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