海啸能量如何在海洋中传播?海啸波能到达多远?

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海啸由一系列非常长的波浪组成,一旦由于地震或者是海底火山爆发,产生海啸,其能量就会分布在整个水体中,而与海洋的深度无关。波浪将在远离源区的各个方向在海洋表面向外传播,就像将石头扔进池塘所引起的涟漪一样;海啸波的波长及其周期将取决于产生机制和源事件的大小。如果海啸是由大面积的大地震产生的,它的初始波长和周期会更大。如果海啸是由局部滑坡引起的,它的初始波长和周期都会更短。海啸波的周期可能从 5 分钟到 90 分钟不等。海啸的波峰在穿越海洋时的距离可以从几公里到一百公里甚至更远。随着海浪接近海岸,它们的波长减小,波高增加。

在开阔的海洋上,海啸的波长可能高达 200 公里,比海洋深度(几公里数量级)大很多倍。在深海,海啸从波谷到波峰的高度可能只有几厘米到一米或更多——同样取决于产生源。深海中的海啸波可以长时间高速传播数千公里,并且在此过程中损失的能量非常少。水越深,海啸波的速度就越大。

例如,在最深的海洋深处,海啸的波速将高达 800 公里/小时,与喷气式飞机的速度大致相同。由于太平洋的平均深度为 4000 米(14,000 英尺),海啸波速平均约为 200 米/秒或超过 700 公里/小时(500 英里/小时)。在如此高的速度下,在阿留申群岛产生的海啸可能会在不到四个半小时内到达夏威夷。 1960 年,智利产生的巨大海啸在不到 24 小时内到达了 16,800 多公里以外的日本,造成数百人死亡。

汤加到新西兰的距离大约是2400公里左右,如果汤加产生了巨大的海啸(例如水底火山爆发),最快可能在3-4个小时左右抵达新西兰;而如果速度较慢,则会在半天左右的时间抵达新西兰的东海岸和北边的海岸。太平洋岛国附近的海底火山众多,说不定哪天一个海底火山的剧烈活动就会产生一个巨大的海啸,影响新西兰。

简单一句话说明,如果发动海啸的源头比较靠近地面,则其速度相对较慢;如果海啸的能量源头在深海,则其传播速度会非常的快。

 

image source: itic.ioc-unesco.org website

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