日本大海嘯的破壞力很強
美國地質調查局高級顧問戴維·艾伯蓋特表示,宮城大地震將地殼撕開一條長逾240千米、寬達80千米的裂縫。盡管日本應對地震的經驗非常成熟,但由于此次地震強度極為罕見,因此預計將給日本造成數以千億美元計的經濟損失。
美國地質勘探局地質學家布萊恩·阿特沃特表示,宮城大地震釋放出的能量接近于美國全國一個月的能源消耗量——以2010年美國每天肖耗1900萬桶石油的標準計算,近似一次性燃燒5.7億桶石油,相當于1.1萬顆廣島原子彈的能量總和。如此大的地震,引發的海嘯的威力也是驚人的,海面上出現一個大大的漩渦。
由于這次大地震的震源在海洋中,地震引發的人員傷亡主要還是由于海嘯引起的。能夠減小海嘯能量的只有陸地,海嘯只能靠撞擊陸地來釋放能量。而且,海嘯不是一波就會結束,可能同時在幾小時內出現數次。東京大學地震研究所的副教授酒井慎一說:“對海底海嘯儀的數據進行分析后發現,在地震發生后五六分鐘,海面至少上升了3,5米。這是首次觀測到海面高度出現這么大的變化。以前的海嘯最多也就導致海面出現數厘米的升高。”
宮城大地震后僅30分鐘,就有3米高的海嘯到達了陸地。日本東北地區臨太平洋的巖手、宮城、福島、茨城等縣首當其沖,災情慘重。兇猛海嘯卷起日本東北海岸的船只、車輛和貨柜,挾帶土石的渾濁海水沖進陸地,淹沒房屋和農田。海嘯過后,仙臺警方巡邏市區時,在仙臺市若林區赫然發現大批遺體。離海岸僅1千米的仙臺機場泡在水中,跑道大半遭土石掩埋。日本NHK電視臺播出的畫面顯示海嘯卷起一艘大船,沖破防波堤,卷進宮城縣海港氣仙沼市。
海嘯沖毀房屋和輪船后還引發了火災。3月11日,日本東北重災區四縣陸續傳出火災。日產汽車和住友工業位于東北地區的廠房皆傳火警。宮城縣氣仙沼市多艘漁船因海嘯翻覆,燃料流出引發火勢,并隨著沖進陸地的大水蔓延,入夜后的氣仙沼市區一片火海。
幸運的是,海嘯襲擊的日本沿海地區大多是農田、工廠、機場和小城鎮,并非人口密集區域,這是這次大海嘯導致的死亡人數遠低于2004年印尼海嘯死亡人數的重要原因。在2004年的印尼海嘯中,海嘯襲擊的區域正好是印尼的一些大城市,那里不但有密集的居民,也有不少來自國內外的游客。
日本大海嘯的成因
海嘯是一種破壞力極其巨大的海浪,是由風暴或海底地震造成的。不是任何海洋地質的突變都會導致海嘯的發生。據統計,每15000次海底構造地震中,只有100次會釀成海嘯。通常海嘯的產生受震源條件、震源水深、震源深度和震級大小控制。通常,震級大于里氏6.5級、震源深度在50千米以內的地震,會產生災難性海嘯。
宮城大地震的震級為里氏9.0級,震源深度為24.2千米,正好符合發生海嘯的條件。這次日本大地震引發的海嘯,幾乎襲擊了日本在太平洋沿岸的所有地區。日本地震專家認為,這次海嘯規模如此之大,主要有兩個原因:一是地震本身規模大、震源淺、離陸地近:二是震源所在海域海岸地形特殊,放大了海嘯能量。
這次地震是日本有地震觀測史以來震級最高的一次,其能量釋放大約相當于1995年日本阪神大地震的1000倍。這次大地震的震中位于距離宮城縣海岸約130千米的大海中,因此稱這次地震為宮城大地震。震源區域位于北起巖手縣近海南至茨城縣近海,長約500千米,寬200千米。
大海嘯襲擊了日本在太平洋沿岸的所有地區,但是以巖手縣為中心的三陸海域是里亞斯型海岸(屬沉降海岸),有可能導致災害更為嚴重。京都大學防災研究所教授間瀨肇指出:“據推測,沖上陸地的海水量可以與2004年印尼大海嘯相匹敵。而在三陸海域的那種里亞斯型海岸,有很多外側寬廣而內側狹窄的‘三角形海灣’,越向海灣內側,海浪就越容易升高。”三陸地區是經常遭到海嘯襲擊的地方。1896年,一場震感不大的地震,卻引發了超過20米高的海嘯,死者和失蹤者達2.2萬人。1933年的三陸地震也引發了超過20米的海嘯,死者和失蹤者約3000人。
科學預警減少大海嘯損失
日本科幻片《日本沉沒》講述了一個日本即將發生特大地震的科幻故事。在這部影片中,地殼的變動將導致日本大部分陸地都將下沉到海洋中。結果,大地震引發了火山爆發和大規模海嘯,日本人民處于水深火熱之中。日本科學家為了避免“日本沉沒”的命運,駕駛潛艇深入海底,用高強度烈性炸藥將帶動日本列島下沉的板塊炸出一個大裂口,有效地防止了日本列島繼續下沉的趨勢。
在現實之中,科學家還沒有開發出有效預測地震的技術,更不能像科幻片中那樣去干預地震的擴散。但是,我們可以采用科學的方法來減少地震帶來的災害。比如說,日本人十分重視防震建筑的建設,這樣就可以大大減少地震中房屋倒塌帶來的災害。同樣,海嘯也是地震引發的災害,我們也可以采取科學的方法去減少損失,目前常用的方法就是預警。
海嘯波是長波,波長有數百千米。在開闊的海面上,海嘯波高度很低,僅為1米左右。海嘯的傳播速度與它移行的水深成正比。在太平洋上,海嘯波的傳播速度一般為每小時數百千米。而地震波的傳播速度為每小時數萬千米。地震波與海嘯波抵達海岸的時間差,是海嘯預警的科學依據。在宮城大地震中,震源距離海岸約130千米,陸地上監測到地震波的時間為地震發生后的數秒,而海嘯波抵達海岸則需要10分鐘以上。
同樣是里氏9.0級地震引發的海嘯,為何日本大海嘯的傷亡人數會遠遠小于印尼大海嘯的傷亡人數?其中一個重要的原因,就是日本有完善的地震和海嘯預警系統,而印尼缺乏這樣的系統,許多游客和居民在不知情的情況下被海嘯吞噬。3月11日,宮城大地震發生之后,日本氣象廳立即向日本沿海區域發出了大海嘯警報;12日晚上,氣象廳又發出了海嘯警報。13日上午7點半,氣象廳將海嘯警報均改為海嘯注意預警。至此,本次地震中發出的海嘯警報已全部解除。
沿海地區的人們接收到海嘯預警后,首先要做的事情不是向內陸地區奔跑,或驅車向內陸,因為人的奔跑速度與車的行駛速度往往都要比海嘯的擴散速度慢得多。最好的逃生方法是跑向高處,哪怕只是一個三四十米高的土丘也可以幫助人有效逃生。因為海嘯波的高度很少高于20米,即使海浪能夠沖上土丘,能量也被大大減弱,不會把避難者卷入海浪中。如果周圍沒有山坡或土丘,可選擇跑向建筑物的高處逃生。一般不要登上低矮平房的房頂逃生,因為低矮平房容易被海嘯淹沒或卷