中國東南沿海海嘯危險(xiǎn)性的多維度剖析與應(yīng)對(duì)策略_第1頁
中國東南沿海海嘯危險(xiǎn)性的多維度剖析與應(yīng)對(duì)策略_第2頁
中國東南沿海海嘯危險(xiǎn)性的多維度剖析與應(yīng)對(duì)策略_第3頁
中國東南沿海海嘯危險(xiǎn)性的多維度剖析與應(yīng)對(duì)策略_第4頁
中國東南沿海海嘯危險(xiǎn)性的多維度剖析與應(yīng)對(duì)策略_第5頁
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文檔簡介

中國東南沿海海嘯危險(xiǎn)性的多維度剖析與應(yīng)對(duì)策略一、引言1.1研究背景與意義中國東南沿海地區(qū)涵蓋了廣東、福建、浙江、江蘇、上海等省市,是我國經(jīng)濟(jì)最為發(fā)達(dá)、人口最為密集的區(qū)域之一。該地區(qū)憑借其優(yōu)越的地理位置,成為連接內(nèi)陸與海外的重要橋梁和紐帶,是我國對(duì)外開放的前沿陣地,吸引了大量的國內(nèi)外資本、技術(shù)和人才匯聚于此。從經(jīng)濟(jì)總量來看,東南沿海區(qū)域在全國經(jīng)濟(jì)總量中占據(jù)著舉足輕重的地位,其經(jīng)濟(jì)增長速度和效益,直接影響著全國經(jīng)濟(jì)的走勢和發(fā)展質(zhì)量。該區(qū)域擁有豐富的自然資源和人力資源,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí),也是中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和升級(jí)的重要區(qū)域,集聚了大量的高新技術(shù)企業(yè)和先進(jìn)制造業(yè)企業(yè),形成了電子信息、生物醫(yī)藥、新材料等一大批新興產(chǎn)業(yè)集群,推動(dòng)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速增長,也為中國經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了有力支撐。此外,東南沿海區(qū)域擁有眾多的港口和機(jī)場,通過積極參與國際經(jīng)濟(jì)合作和競爭,不僅吸引了大量的外資和技術(shù),也推動(dòng)了中國經(jīng)濟(jì)與世界經(jīng)濟(jì)的深度融合。然而,中國東南沿海地區(qū)處于環(huán)太平洋火山地震帶上,頻發(fā)的地震容易誘發(fā)破壞力巨大的海嘯災(zāi)害。雖然我國近現(xiàn)代沿海地區(qū)未遭受過破壞性海嘯襲擊,但歷史上該地區(qū)仍有遭受海嘯襲擊的記錄。例如,1604年福建泉州海外發(fā)生的8.0級(jí)地震,就曾引發(fā)過海嘯。而且,周邊地區(qū)如日本、印尼等發(fā)生的海嘯,也可能對(duì)中國東南沿海地區(qū)產(chǎn)生影響。2004年12月26日印尼蘇門答臘島發(fā)生強(qiáng)震引發(fā)海嘯,造成了巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失;2011年3月11日日本東北部發(fā)生9.0級(jí)地震進(jìn)而引發(fā)40米高的破壞性海嘯,直接導(dǎo)致數(shù)萬人死亡和數(shù)千億美元的經(jīng)濟(jì)損失,還間接引發(fā)福島第一核電站發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏事故,對(duì)周邊海洋環(huán)境的破壞難以估量。這些慘痛的教訓(xùn)警示我們,海嘯災(zāi)害的潛在威脅不容忽視。我國沿海還分布有眾多港口、工廠、核電站等重要基礎(chǔ)設(shè)施,一旦遭受破壞性海嘯襲擊,對(duì)我國甚至世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的影響將不亞于2011年的日本海嘯。開展中國東南沿海海嘯危險(xiǎn)性分析,能夠?yàn)樵摰貐^(qū)的城市規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、災(zāi)害防御等提供科學(xué)依據(jù),有助于制定合理的防災(zāi)減災(zāi)策略,降低海嘯可能帶來的損失,保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全,促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)中國東南沿海海嘯危險(xiǎn)性進(jìn)行分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和緊迫性。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀海嘯危險(xiǎn)性分析作為海洋災(zāi)害研究的重要領(lǐng)域,一直受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。國外在這方面的研究起步較早,尤其是在一些海嘯頻發(fā)的國家,如日本、美國、智利等。日本由于地處環(huán)太平洋地震帶,是世界上遭受海嘯災(zāi)害最為頻繁和嚴(yán)重的國家之一,因此對(duì)海嘯的研究投入了大量的資源,在海嘯監(jiān)測、預(yù)警、數(shù)值模擬和危險(xiǎn)性評(píng)估等方面取得了眾多成果。例如,日本學(xué)者通過對(duì)歷史海嘯事件的詳細(xì)調(diào)查和分析,建立了較為完善的歷史海嘯數(shù)據(jù)庫,涵蓋了海嘯的發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、波高、淹沒范圍等關(guān)鍵信息,為后續(xù)的研究提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。他們利用高精度的地形數(shù)據(jù)和先進(jìn)的數(shù)值模擬技術(shù),對(duì)不同類型的海嘯進(jìn)行了深入的模擬研究,包括遠(yuǎn)場海嘯和近場海嘯,精確地揭示了海嘯在不同海域的傳播特征和能量衰減規(guī)律。美國在海嘯研究方面也處于世界領(lǐng)先水平,其國家海洋和大氣管理局(NOAA)等機(jī)構(gòu)在海嘯監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)和預(yù)警技術(shù)研發(fā)方面取得了顯著成就。美國在太平洋和大西洋沿岸部署了大量的地震監(jiān)測站、海洋浮標(biāo)和海底壓力傳感器,形成了一個(gè)龐大而高效的海嘯監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),能夠?qū)崟r(shí)獲取海嘯的相關(guān)信息,為及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)布海嘯預(yù)警提供了有力保障。在海嘯危險(xiǎn)性評(píng)估方面,美國學(xué)者采用概率分析方法,綜合考慮地震活動(dòng)性、海底地形、海嘯傳播路徑等多種因素,對(duì)沿海地區(qū)的海嘯危險(xiǎn)性進(jìn)行了全面而細(xì)致的評(píng)估,繪制了詳細(xì)的海嘯危險(xiǎn)性區(qū)劃圖,為沿海地區(qū)的規(guī)劃和建設(shè)提供了重要的科學(xué)依據(jù)。在歐洲,一些國家如挪威、英國等也開展了針對(duì)北海和大西洋海域的海嘯研究。挪威的研究主要集中在對(duì)挪威海溝潛在海嘯源的分析和評(píng)估上,通過地質(zhì)調(diào)查和地球物理探測等手段,深入研究了該區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造和地震活動(dòng)特征,確定了潛在海嘯源的位置和規(guī)模,并利用數(shù)值模擬方法預(yù)測了海嘯可能造成的影響。英國則側(cè)重于海嘯對(duì)沿?;A(chǔ)設(shè)施和生態(tài)系統(tǒng)的影響研究,評(píng)估了海嘯對(duì)港口、橋梁、海岸防護(hù)設(shè)施等的破壞程度,以及對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)如珊瑚礁、濕地等的損害情況,為制定相應(yīng)的保護(hù)和修復(fù)措施提供了科學(xué)依據(jù)。相比之下,我國對(duì)海嘯的研究起步相對(duì)較晚,但近年來隨著對(duì)海洋災(zāi)害重視程度的不斷提高,相關(guān)研究也取得了顯著進(jìn)展。國內(nèi)學(xué)者對(duì)我國沿海地區(qū)的潛在海嘯源進(jìn)行了深入研究,通過對(duì)地質(zhì)構(gòu)造、地震活動(dòng)和歷史海嘯記錄的綜合分析,確定了一些可能引發(fā)海嘯的區(qū)域,如臺(tái)灣東部海域、南海北部海域等。在海嘯數(shù)值模擬方面,國內(nèi)研究團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的數(shù)值模型,如COMCOT(CornellMulti-gridCoupledTsunamiModel)、TUNAMI-N2等,對(duì)不同潛在海嘯源引發(fā)的海嘯進(jìn)行了模擬計(jì)算,分析了海嘯在我國沿海的傳播過程和波高分布特征。針對(duì)中國東南沿海地區(qū),已有部分研究開始關(guān)注該區(qū)域的海嘯危險(xiǎn)性。一些學(xué)者通過對(duì)歷史文獻(xiàn)的整理和分析,梳理了該地區(qū)歷史上可能發(fā)生的海嘯事件,雖然記錄相對(duì)有限,但為后續(xù)研究提供了一定的線索。在數(shù)值模擬方面,通過構(gòu)建適合該區(qū)域的海底地形模型和海嘯傳播模型,模擬了周邊海域地震引發(fā)的海嘯對(duì)東南沿海的影響,初步評(píng)估了不同岸段的海嘯危險(xiǎn)性。然而,當(dāng)前對(duì)中國東南沿海海嘯危險(xiǎn)性的研究仍存在一些不足。對(duì)潛在海嘯源的認(rèn)識(shí)還不夠全面和深入,部分潛在海嘯源的參數(shù)確定還存在較大的不確定性。在數(shù)值模擬中,由于海底地形數(shù)據(jù)的精度限制以及模型本身的局限性,模擬結(jié)果可能存在一定的誤差。在綜合評(píng)估海嘯危險(xiǎn)性時(shí),對(duì)海嘯與其他海洋災(zāi)害如風(fēng)暴潮、海浪等的耦合作用考慮較少,難以全面準(zhǔn)確地評(píng)估海嘯對(duì)該地區(qū)的威脅。1.3研究內(nèi)容與方法本研究聚焦于中國東南沿海海嘯危險(xiǎn)性,圍繞多個(gè)關(guān)鍵方面展開深入分析,具體研究內(nèi)容如下:確定潛在海嘯源:通過全面梳理中國東南沿海周邊的地質(zhì)構(gòu)造背景,系統(tǒng)分析歷史地震活動(dòng)信息,綜合運(yùn)用地質(zhì)調(diào)查、地球物理探測等手段,精準(zhǔn)識(shí)別出對(duì)該地區(qū)具有潛在海嘯威脅的區(qū)域,確定潛在海嘯源的具體位置、規(guī)模以及可能的地震活動(dòng)參數(shù)。不僅考慮近海區(qū)域的局地潛在海嘯源,還將關(guān)注范圍擴(kuò)展到周邊板塊交界處等可能引發(fā)遠(yuǎn)距離海嘯的區(qū)域潛在海嘯源,確保對(duì)潛在海嘯源的認(rèn)識(shí)全面且深入。分析海嘯傳播影響因素:深入研究海嘯在傳播過程中受到的多種因素影響。一方面,詳細(xì)分析海底地形地貌對(duì)海嘯傳播的作用,包括海溝、海嶺、大陸架等地形特征如何改變海嘯的波高、波長和傳播方向;另一方面,探討海洋水文條件如海水深度、流速、溫度等因素與海嘯傳播的相互關(guān)系,以及它們對(duì)海嘯能量衰減和變形的影響。此外,還將考慮地震的震級(jí)、震源深度、震源機(jī)制等因素對(duì)海嘯初始生成的影響,以及這些因素如何通過海嘯傳播過程,最終影響到東南沿海地區(qū)的海嘯危險(xiǎn)性。海嘯數(shù)值模擬:利用先進(jìn)的數(shù)值模擬技術(shù),構(gòu)建適用于中國東南沿海地區(qū)的海嘯傳播模型?;诟呔鹊暮5椎匦螖?shù)據(jù)和海洋水文數(shù)據(jù),運(yùn)用數(shù)值算法求解淺水方程或其他相關(guān)波動(dòng)方程,模擬不同潛在海嘯源引發(fā)的海嘯在海洋中的傳播過程,包括海嘯波的生成、傳播路徑、波高變化以及在沿海地區(qū)的登陸過程。通過數(shù)值模擬,獲取不同位置和時(shí)刻的海嘯波參數(shù),為后續(xù)的危險(xiǎn)性評(píng)估提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)支持。在模擬過程中,將對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證和校準(zhǔn),確保模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。海嘯危險(xiǎn)性評(píng)估:基于數(shù)值模擬結(jié)果和歷史海嘯數(shù)據(jù),采用概率分析方法對(duì)中國東南沿海地區(qū)的海嘯危險(xiǎn)性進(jìn)行全面評(píng)估。計(jì)算不同重現(xiàn)期(如475年、975年、2475年、4975年等)下沿海各地點(diǎn)可能遭受的海嘯波高、淹沒范圍和流速等危險(xiǎn)性指標(biāo),繪制詳細(xì)的海嘯危險(xiǎn)性區(qū)劃圖。通過危險(xiǎn)性評(píng)估,明確不同區(qū)域的海嘯危險(xiǎn)性水平,識(shí)別出高危險(xiǎn)區(qū)域和潛在的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),為防災(zāi)減災(zāi)決策提供科學(xué)依據(jù)。不確定性分析:考慮到在確定潛在海嘯源參數(shù)、數(shù)值模擬過程以及歷史數(shù)據(jù)記錄等方面存在的不確定性,對(duì)海嘯危險(xiǎn)性評(píng)估結(jié)果進(jìn)行不確定性分析。通過敏感性分析,研究不同輸入?yún)?shù)的不確定性對(duì)評(píng)估結(jié)果的影響程度,量化評(píng)估結(jié)果的不確定性范圍。這有助于更客觀地認(rèn)識(shí)海嘯危險(xiǎn)性評(píng)估的可靠性,為決策者提供更全面的信息,以便在制定防災(zāi)減災(zāi)措施時(shí)充分考慮不確定性因素。在研究過程中,將綜合運(yùn)用多種研究方法,以確保研究的科學(xué)性和準(zhǔn)確性:資料收集與整理:廣泛收集中國東南沿海地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、地震活動(dòng)、歷史海嘯記錄、海底地形、海洋水文等相關(guān)資料。這些資料來源包括國內(nèi)外的地震監(jiān)測機(jī)構(gòu)、海洋觀測站、地質(zhì)調(diào)查部門以及學(xué)術(shù)文獻(xiàn)等。對(duì)收集到的資料進(jìn)行系統(tǒng)整理和分析,為后續(xù)的研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。數(shù)值模擬方法:運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)值模擬軟件和算法,如COMCOT、TUNAMI-N2等海嘯數(shù)值模型,對(duì)海嘯的生成、傳播和登陸過程進(jìn)行模擬。通過設(shè)置不同的模擬場景,考慮多種潛在海嘯源和不同的地震參數(shù),全面模擬海嘯在不同情況下對(duì)東南沿海地區(qū)的影響。在模擬過程中,不斷優(yōu)化模型參數(shù),提高模擬結(jié)果的精度和可靠性。概率分析方法:采用概率統(tǒng)計(jì)方法,對(duì)歷史海嘯數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行分析,評(píng)估不同強(qiáng)度海嘯發(fā)生的概率。通過建立概率模型,計(jì)算不同重現(xiàn)期下的海嘯危險(xiǎn)性指標(biāo),從而對(duì)中國東南沿海地區(qū)的海嘯危險(xiǎn)性進(jìn)行定量評(píng)估。概率分析方法能夠充分考慮各種不確定性因素,為制定科學(xué)合理的防災(zāi)減災(zāi)策略提供依據(jù)。地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù):借助GIS技術(shù)強(qiáng)大的空間分析和數(shù)據(jù)可視化功能,對(duì)收集到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析和處理。將地質(zhì)構(gòu)造、海底地形、潛在海嘯源、海嘯危險(xiǎn)性評(píng)估結(jié)果等信息整合到GIS平臺(tái)上,繪制各類專題地圖,直觀展示海嘯危險(xiǎn)性的空間分布特征,為研究和決策提供直觀的參考依據(jù)。二、中國東南沿海海嘯歷史記錄與案例分析2.1歷史海嘯事件梳理中國東南沿海地區(qū)在歷史上曾遭受多次海嘯的侵襲,這些海嘯事件不僅給當(dāng)?shù)厝嗣竦纳?cái)產(chǎn)帶來了巨大損失,也對(duì)區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。通過對(duì)歷史文獻(xiàn)、地質(zhì)記錄和相關(guān)研究資料的深入挖掘與整理,我們可以較為系統(tǒng)地梳理出該地區(qū)歷史上海嘯事件的發(fā)生情況。公元前47年,渤海海域發(fā)生了一次大地震,進(jìn)而誘發(fā)了中國歷史上極為嚴(yán)重的一次災(zāi)難性海嘯。據(jù)《漢書?天文志》記載:“(初元二年秋七月)一年中地再動(dòng)。北海水溢,流殺人民……”,《漢書?溝洫志》中也記錄了大司空掾王橫給新帝王莽的奏折:“海水溢,西南出,浸數(shù)百里,九河之地已為海所漸矣”。此次海嘯波及范圍廣泛,包括西漢王朝的糧食主產(chǎn)地,如渤海郡、遼東郡、廣陽國和河間國等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口稠密的地區(qū)。渤??は螺牰鄠€(gè)縣,人口眾多,河間國同樣人口密集,但在海嘯發(fā)生50年后的漢平帝元始二年,渤海郡總?cè)丝谝巡蛔?0萬人,河間國人口也大幅減少。單是渤海郡、河間國兩地就損失了百萬人口,廣陽國和遼西郡也受到海嘯侵襲,損失慘重。富裕繁華的灤河三角洲被海水吞沒,近60萬平民失蹤,直到一千多年后的12世紀(jì)才逐漸恢復(fù)生息。這次海嘯給當(dāng)?shù)貛砹藲缧源驌?,不僅造成大量人員傷亡,還吞沒了無數(shù)古跡和良田,導(dǎo)致該地區(qū)出現(xiàn)近千年的考古空白,海水侵入后形成的鹽堿地危害迄今難以消除。1604年12月29日,福建泉州海外發(fā)生8.0級(jí)地震,引發(fā)了海嘯。此次地震海嘯造成了嚴(yán)重的破壞,泉州沿海地區(qū)的房屋、船只等遭到損毀,人員傷亡眾多。據(jù)相關(guān)歷史記載,地震發(fā)生時(shí),地動(dòng)山搖,海水突然涌起,形成巨大的海浪,沖向沿海的城鎮(zhèn)和村莊,許多居民來不及躲避,被海水卷走。這次海嘯對(duì)泉州的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生了巨大的沖擊,沿海的漁業(yè)、鹽業(yè)等產(chǎn)業(yè)遭受重創(chuàng),大量的農(nóng)田被海水淹沒,導(dǎo)致糧食減產(chǎn),社會(huì)秩序也受到了嚴(yán)重的影響。1781年5月22日,臺(tái)灣發(fā)生了一次大海嘯。道光十年(1830年)陳國瑛輯的《臺(tái)灣采訪冊》中記載,鳳山縣(今高雄市)在乾隆四十六年(1781年)四五月間曾遭海嘯襲擊:“時(shí)甚晴霽,忽海水暴吼如雷,巨涌排空,水漲數(shù)十丈,近村人居被淹,皆攀緣而上至樹尾,自分必死。不數(shù)刻,水暴退。”日本海嘯史學(xué)家羽鳥德太郎也對(duì)此有記述:“臺(tái)灣海峽海嘯,海水暴吼如雷,水漲持續(xù)至8小時(shí)。海嘯吞沒村莊,無數(shù)人民在海嘯中喪生。”前蘇聯(lián)科學(xué)院的兩位院士依據(jù)從荷蘭與英國搜集的資料,斷定這是一次地震海嘯。此次海嘯持續(xù)了8小時(shí)之久,安平(今臺(tái)南市)等3鎮(zhèn)和20多個(gè)村莊幾乎被夷為平地,4萬余居民喪生,無數(shù)船只被毀或沉沒,就連伸向大海的海角和岸邊的山包都被沖刷掉,形成了新的海灣和陡崖峭壁,這是我國歷史上最嚴(yán)重的一次地震海嘯災(zāi)害之一。1915年,臺(tái)灣南部地區(qū)發(fā)生大規(guī)模海嘯。此次海嘯的成因是菲律賓以東海域發(fā)生的8.2級(jí)地震,地震引發(fā)的海嘯波及到臺(tái)灣南部地區(qū)。海嘯造成了至少650人死亡,超過1000人受傷,還引發(fā)了山體滑坡,導(dǎo)致數(shù)十座房屋被毀。這次海嘯對(duì)臺(tái)灣南部的農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和居民生活造成了極大的破壞,許多農(nóng)田被海水淹沒,無法耕種,漁業(yè)設(shè)施被摧毀,漁民失去了生計(jì),居民的房屋倒塌,被迫流離失所。1941年,福建省發(fā)生了一次規(guī)模較大的海嘯。其成因是菲律賓以東海域發(fā)生的7.3級(jí)地震,海嘯波及到福建省沿海地區(qū)。這次海嘯造成了至少1000人死亡,數(shù)千人失蹤,大量房屋被毀。福建沿海的港口、城鎮(zhèn)受到嚴(yán)重沖擊,海上交通中斷,沿海的商業(yè)活動(dòng)也陷入停滯,給當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)和社會(huì)帶來了沉重的災(zāi)難。1969年7月18日,渤海中部發(fā)生7.4級(jí)地震,引發(fā)海嘯,給河北唐山造成一定損失,淹沒了河北省唐山市昌黎縣的部分沿海村莊農(nóng)田,導(dǎo)致當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)受損,居民生活受到影響。1992年1月4-5日,海南島西南海底發(fā)生群震引發(fā)海嘯,海南省南端榆林潮位站記錄到0.78米的海嘯波,三亞港也觀測到波高0.5-0.8米的海嘯,造成一些漁船相互碰撞、擱淺、損壞,對(duì)當(dāng)?shù)氐臐O業(yè)生產(chǎn)造成了直接的經(jīng)濟(jì)損失。1994年,臺(tái)灣海峽發(fā)生海嘯,雖未造成明顯災(zāi)害損失,但也引起了相關(guān)部門和研究人員對(duì)該區(qū)域海嘯活動(dòng)的關(guān)注。2.2典型海嘯案例深度剖析2.2.11969年渤海地震海嘯1969年7月18日13時(shí)24分,渤海中部發(fā)生了7.4級(jí)地震,震中位于北緯38.2°、東經(jīng)119.4°,震源深度為20公里。此次地震引發(fā)了海嘯,給河北唐山沿海地區(qū)帶來了一定程度的破壞。這次海嘯的成因主要是由于海底地震導(dǎo)致海底地殼的突然垂直運(yùn)動(dòng),使得海水產(chǎn)生劇烈的波動(dòng)。當(dāng)7.4級(jí)的強(qiáng)烈地震發(fā)生時(shí),海底地層發(fā)生斷裂和錯(cuò)動(dòng),大量的能量瞬間釋放,促使海水形成巨大的波浪,進(jìn)而引發(fā)海嘯。渤海海域的地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜,存在多條斷裂帶,這些斷裂帶在地震的作用下相互作用,加劇了地殼的運(yùn)動(dòng),為海嘯的形成提供了條件。海嘯發(fā)生后,其傳播路徑主要是從渤海中部向周邊沿海地區(qū)擴(kuò)散。由于渤海是一個(gè)半封閉的內(nèi)海,海域相對(duì)較淺,平均水深約18米,這使得海嘯波在傳播過程中受到海底地形和海岸線形狀的影響較大。當(dāng)海嘯波傳播到近岸地區(qū)時(shí),由于水深變淺,波速減慢,波長縮短,波高則急劇增大,形成了具有較強(qiáng)破壞力的海浪。此次海嘯對(duì)河北唐山沿海地區(qū)造成了較為嚴(yán)重的破壞。在昌黎縣沿海,海嘯淹沒了部分村莊和農(nóng)田。據(jù)相關(guān)資料記載,一些靠近海邊的村莊,海水迅速涌入,淹沒了大量房屋,許多村民被迫撤離家園。農(nóng)田被海水浸泡,導(dǎo)致土壤鹽堿化,農(nóng)作物受損嚴(yán)重,當(dāng)年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遭受重創(chuàng)。在唐山沿海的一些港口和碼頭,海嘯還造成了部分設(shè)施的損壞,如棧橋被沖毀,船只被掀翻,港口的正常運(yùn)營受到了嚴(yán)重影響。此外,海嘯還對(duì)沿海的海堤造成了破壞,部分海堤出現(xiàn)坍塌和決口,使得海水進(jìn)一步向內(nèi)陸蔓延,擴(kuò)大了受災(zāi)范圍。雖然此次海嘯造成的人員傷亡相對(duì)較少,但對(duì)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)和社會(huì)生活產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響,給當(dāng)?shù)鼐用駧砹司薮蟮膿p失。2.2.21992年海南島西南海底群震引發(fā)海嘯1992年1月4-5日,海南島西南海底發(fā)生群震,一天時(shí)間里記錄到8次地震,最大震級(jí)3.7級(jí),震源深度8-12千米。這次群震引發(fā)了海嘯,給三亞港的漁業(yè)和居民生活帶來了顯著影響。群震引發(fā)海嘯的機(jī)制較為復(fù)雜。當(dāng)海底發(fā)生群震時(shí),多個(gè)震源在短時(shí)間內(nèi)釋放能量,使得海底地殼發(fā)生復(fù)雜的變形和運(yùn)動(dòng)。這些地殼運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致海水受到強(qiáng)烈的擾動(dòng),產(chǎn)生一系列的海浪。由于群震的震源分布和能量釋放方式不同于單一地震,其引發(fā)的海浪相互疊加和干擾,形成了具有較大破壞力的海嘯波。海南島西南海域的地質(zhì)構(gòu)造較為特殊,存在一些斷裂和褶皺帶,這些地質(zhì)構(gòu)造在群震的作用下,加劇了地殼的不穩(wěn)定,為海嘯的形成提供了條件。此次海嘯發(fā)生后,三亞港觀測到波高0.5-0.8米的海嘯,海南省南端榆林潮位站也記錄到0.78米的海嘯波。這些海嘯波對(duì)三亞港的漁業(yè)造成了直接的經(jīng)濟(jì)損失。許多漁船在海嘯中相互碰撞、擱淺、損壞,部分漁民失去了賴以生存的生產(chǎn)工具。一些漁船的船體被撞破,無法繼續(xù)出海作業(yè);還有一些漁船被海浪推到岸邊擱淺,造成船體變形和設(shè)備損壞。漁業(yè)設(shè)施如碼頭、棧橋等也受到了不同程度的破壞,影響了漁船的??亢臀镔Y的裝卸,導(dǎo)致漁業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)陷入停滯。在居民生活方面,海嘯也給當(dāng)?shù)鼐用駧砹死_和不安。海嘯發(fā)生時(shí),海水渾濁并伴有響聲,水面出現(xiàn)死魚,這些異?,F(xiàn)象引起了居民的恐慌。港內(nèi)漁船的混亂和碰撞,以及岸邊居民看到的海水異常情況,使得居民紛紛離家出走,擔(dān)心自身安全受到威脅。雖然此次海嘯沒有造成人員傷亡,但對(duì)居民的心理造成了一定的沖擊,影響了他們的正常生活秩序。當(dāng)?shù)卣拖嚓P(guān)部門在海嘯發(fā)生后,及時(shí)采取了應(yīng)對(duì)措施,加強(qiáng)了對(duì)居民的安撫和對(duì)漁業(yè)生產(chǎn)的恢復(fù)工作,盡量減少了海嘯對(duì)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的影響。2.3歷史海嘯事件的特征總結(jié)通過對(duì)中國東南沿海歷史海嘯事件的梳理和典型案例的分析,可以總結(jié)出該地區(qū)歷史海嘯具有以下特征:發(fā)生頻率較低但危害嚴(yán)重:與世界上一些海嘯頻發(fā)的地區(qū)相比,中國東南沿海地區(qū)歷史上海嘯的發(fā)生頻率相對(duì)較低。然而,一旦發(fā)生海嘯,往往會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。如公元前47年的渤海大海嘯,導(dǎo)致華北平原東部淪為一片澤國,數(shù)以百萬計(jì)平民失蹤,單是渤???、河間國兩地就損失了百萬人口,富裕繁華的灤河三角洲被海水吞沒,近60萬平民失蹤,直到一千多年后的12世紀(jì)才逐漸恢復(fù)生息,還留下了近千年的考古空白,海水侵入后形成的鹽堿地危害迄今難以消除。1781年臺(tái)灣發(fā)生的大海嘯,持續(xù)了8小時(shí)之久,安平(今臺(tái)南市)等3鎮(zhèn)和20多個(gè)村莊幾乎被夷為平地,4萬余居民喪生,無數(shù)船只被毀或沉沒,就連伸向大海的海角和岸邊的山包都被沖刷掉,形成了新的海灣和陡崖峭壁,這是我國歷史上最嚴(yán)重的一次地震海嘯災(zāi)害之一。地震是主要誘發(fā)因素:從歷史記錄來看,中國東南沿海地區(qū)的海嘯大多由海底地震引發(fā)。如1604年福建泉州海外8.0級(jí)地震引發(fā)海嘯,1969年渤海中部7.4級(jí)地震引發(fā)海嘯,1992年海南島西南海底群震引發(fā)海嘯等。海底地震導(dǎo)致海底地殼的突然垂直運(yùn)動(dòng),使得海水產(chǎn)生劇烈的波動(dòng),從而引發(fā)海嘯。當(dāng)震源深度小于80千米時(shí),通常震級(jí)達(dá)5.5級(jí)就可能引發(fā)海嘯,而震級(jí)大于7.7級(jí)的近海地震將產(chǎn)生毀滅性的海嘯。中國東南沿海地區(qū)處于板塊交界處,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,存在多條斷裂帶,這些斷裂帶在地震的作用下相互作用,加劇了地殼的運(yùn)動(dòng),為海嘯的形成提供了條件。季節(jié)分布無明顯規(guī)律:對(duì)歷史海嘯事件的發(fā)生時(shí)間進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),該地區(qū)海嘯在季節(jié)分布上沒有明顯的規(guī)律。不同季節(jié)都有海嘯發(fā)生的記錄,這表明海嘯的發(fā)生與季節(jié)因素的關(guān)聯(lián)性較小,主要還是取決于地震等誘發(fā)因素的發(fā)生時(shí)間。例如,1969年7月18日發(fā)生的渤海地震海嘯,發(fā)生在夏季;1992年1月4-5日的海南島西南海底群震引發(fā)海嘯,發(fā)生在冬季。這說明我們不能根據(jù)季節(jié)來預(yù)測海嘯的發(fā)生,而需要更加關(guān)注地質(zhì)構(gòu)造和地震活動(dòng)等因素。波高和傳播距離受多種因素影響:海嘯的波高和傳播距離受到多種因素的影響,其中海底地形地貌和海水深度是兩個(gè)重要因素。在淺海區(qū)域,如渤海平均水深約18米,當(dāng)海嘯波傳播到近岸地區(qū)時(shí),由于水深變淺,波速減慢,波長縮短,波高則急劇增大,形成具有較強(qiáng)破壞力的海浪。而在深海區(qū)域,海嘯波的傳播速度較快,能量衰減相對(duì)較慢,但波高相對(duì)較小。此外,海嘯的傳播路徑也會(huì)受到島嶼、海溝、海嶺等地形特征的影響,導(dǎo)致波高和傳播方向發(fā)生變化。如我國大陸沿海受琉球群島和東南亞諸國阻擋,加之大陸架寬廣,越洋海嘯進(jìn)入這一海域后,能量衰減較快,對(duì)大陸沿海影響較小。三、影響中國東南沿海海嘯危險(xiǎn)性的因素3.1地質(zhì)構(gòu)造因素3.1.1板塊運(yùn)動(dòng)與俯沖帶中國東南沿海地區(qū)位于歐亞板塊的東南邊緣地帶,其周邊存在著復(fù)雜的板塊運(yùn)動(dòng)和俯沖帶,這些因素對(duì)海嘯的產(chǎn)生和傳播有著至關(guān)重要的影響。太平洋板塊、菲律賓海板塊與歐亞板塊在這里相互作用,板塊之間的碰撞、俯沖和擠壓導(dǎo)致了地殼的變形和運(yùn)動(dòng),為地震和海嘯的發(fā)生提供了地質(zhì)背景。琉球海溝位于中國東海的東部邊緣,是太平洋板塊向歐亞板塊俯沖的邊界。太平洋板塊以每年約8-10厘米的速度向西北方向移動(dòng),并在琉球海溝處俯沖到歐亞板塊之下。這種強(qiáng)烈的俯沖作用使得板塊邊界處的地殼發(fā)生強(qiáng)烈的變形和斷裂,產(chǎn)生大量的地震活動(dòng)。當(dāng)這些地震的震級(jí)足夠大,且震源機(jī)制滿足一定條件時(shí),就有可能引發(fā)海嘯。例如,當(dāng)板塊俯沖過程中發(fā)生逆沖型地震時(shí),海底地殼會(huì)突然向上抬升或下沉,導(dǎo)致海水的劇烈擾動(dòng),從而形成海嘯波。這些海嘯波會(huì)以高速向四周傳播,對(duì)琉球群島以及中國東南沿海地區(qū)構(gòu)成潛在威脅。據(jù)研究表明,歷史上琉球海溝附近發(fā)生的一些地震曾引發(fā)海嘯,雖然這些海嘯在傳播過程中能量有所衰減,但仍對(duì)中國東南沿海的部分地區(qū)產(chǎn)生了一定影響。馬尼拉海溝位于南海的南部,是菲律賓海板塊與歐亞板塊的俯沖帶。菲律賓海板塊向北西方向移動(dòng)并俯沖到歐亞板塊之下,在海溝處形成了復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造。這里的板塊俯沖活動(dòng)頻繁,地震活動(dòng)也較為強(qiáng)烈。由于馬尼拉海溝距離中國南海較近,一旦海溝附近發(fā)生強(qiáng)烈地震并引發(fā)海嘯,海嘯波可能在較短時(shí)間內(nèi)傳播到中國南海沿岸地區(qū)。南海的地形較為復(fù)雜,包括海盆、海嶺、海溝和大陸架等多種地貌形態(tài),海嘯波在傳播過程中會(huì)受到這些地形的影響,其波高、波長和傳播方向都會(huì)發(fā)生變化。如果海嘯波在傳播過程中遇到合適的地形條件,如淺海大陸架或海灣,波高可能會(huì)急劇增大,從而對(duì)沿海地區(qū)造成嚴(yán)重的破壞。除了琉球海溝和馬尼拉海溝,中國東南沿海周邊還有其他一些較小的板塊邊界和斷裂帶,它們同樣對(duì)海嘯的發(fā)生和傳播有著一定的影響。這些板塊邊界和斷裂帶相互作用,使得該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造更加復(fù)雜,增加了海嘯發(fā)生的不確定性。例如,臺(tái)灣島東部海域處于菲律賓海板塊與歐亞板塊碰撞的前沿地帶,地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜,地震活動(dòng)頻繁。這里不僅存在著板塊俯沖帶,還有一系列的走滑斷裂和逆沖斷裂,這些斷裂帶的活動(dòng)都有可能引發(fā)地震和海嘯。1915年臺(tái)灣南部地區(qū)發(fā)生的大規(guī)模海嘯,就是由菲律賓以東海域發(fā)生的8.2級(jí)地震引發(fā)的,此次地震可能與菲律賓海板塊與歐亞板塊的相互作用以及周邊斷裂帶的活動(dòng)有關(guān)。3.1.2地震活動(dòng)與震源參數(shù)中國東南沿海地區(qū)處于環(huán)太平洋地震帶上,地震活動(dòng)較為頻繁,這些地震活動(dòng)是引發(fā)海嘯的主要原因之一。通過對(duì)該地區(qū)地震活動(dòng)規(guī)律的分析,以及對(duì)地震震級(jí)、震源深度、震源機(jī)制等震源參數(shù)的研究,可以深入了解海嘯的產(chǎn)生和傳播機(jī)制,評(píng)估海嘯的危險(xiǎn)性。東南沿海地區(qū)的地震活動(dòng)呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。從時(shí)間分布上看,該地區(qū)的地震活動(dòng)存在活躍期和平靜期的交替。在活躍期,地震發(fā)生的頻次較高,震級(jí)也相對(duì)較大;而在平靜期,地震活動(dòng)相對(duì)較少。例如,在歷史上的某些時(shí)期,東南沿海地區(qū)曾出現(xiàn)過多次中強(qiáng)地震的集中發(fā)生,如1604年福建泉州海外發(fā)生8.0級(jí)地震,1605年廣東瓊山發(fā)生7.5級(jí)地震,1918年汕頭南澳發(fā)生7.3級(jí)地震等,這些地震都發(fā)生在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi),表明當(dāng)時(shí)該地區(qū)處于地震活動(dòng)的活躍期。從空間分布上看,地震活動(dòng)主要集中在一些特定的區(qū)域,如臺(tái)灣地區(qū)、福建沿海、廣東沿海等地。這些區(qū)域往往位于板塊邊界或斷裂帶附近,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,地殼應(yīng)力集中,容易發(fā)生地震。地震的震級(jí)是影響海嘯產(chǎn)生和傳播的重要因素之一。一般來說,震級(jí)越大的地震,其釋放的能量就越大,引發(fā)海嘯的可能性也越大。當(dāng)震級(jí)達(dá)到一定程度時(shí),地震產(chǎn)生的能量足以使海底地殼發(fā)生強(qiáng)烈的變形和運(yùn)動(dòng),從而導(dǎo)致海水的劇烈擾動(dòng),形成海嘯波。研究表明,震級(jí)大于7.7級(jí)的近海地震通常會(huì)產(chǎn)生毀滅性的海嘯。1960年智利發(fā)生的9.5級(jí)地震,引發(fā)了巨大的海嘯,海嘯波在太平洋中傳播數(shù)千公里,對(duì)沿岸國家造成了嚴(yán)重的破壞。對(duì)于中國東南沿海地區(qū),雖然歷史上尚未發(fā)生過如此高震級(jí)的地震,但周邊地區(qū)的強(qiáng)震仍可能對(duì)該地區(qū)產(chǎn)生影響。例如,菲律賓、日本等國家發(fā)生的強(qiáng)震引發(fā)的海嘯,在傳播過程中可能會(huì)波及到中國東南沿海,對(duì)沿海地區(qū)的安全構(gòu)成威脅。震源深度也是影響海嘯產(chǎn)生和傳播的關(guān)鍵因素。震源深度越淺,地震產(chǎn)生的能量就越容易傳遞到海底,從而更容易引發(fā)海嘯。當(dāng)震源深度小于80千米時(shí),通常震級(jí)達(dá)5.5級(jí)就可能引發(fā)海嘯。這是因?yàn)闇\源地震的能量釋放更加集中在海底附近,能夠更有效地?cái)_動(dòng)海水,形成海嘯波。而對(duì)于深源地震,由于能量在傳播過程中會(huì)逐漸衰減,到達(dá)海底時(shí)能量相對(duì)較弱,引發(fā)海嘯的可能性較小。在評(píng)估中國東南沿海地區(qū)的海嘯危險(xiǎn)性時(shí),需要充分考慮地震的震源深度,對(duì)淺源地震給予特別關(guān)注。震源機(jī)制則決定了地震時(shí)地殼的運(yùn)動(dòng)方式,對(duì)海嘯的產(chǎn)生和傳播也有著重要影響。常見的震源機(jī)制包括逆沖型、走滑型和正斷型等。其中,逆沖型地震是最容易引發(fā)海嘯的震源機(jī)制之一。在逆沖型地震中,兩個(gè)板塊相互碰撞,一個(gè)板塊向上逆沖到另一個(gè)板塊之上,導(dǎo)致海底地殼突然抬升或下沉,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的海水?dāng)_動(dòng),形成海嘯波。走滑型地震雖然通常不會(huì)直接引發(fā)海嘯,但如果地震發(fā)生在海底,且走滑運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致海底地形發(fā)生顯著變化,也有可能引發(fā)海嘯。正斷型地震引發(fā)海嘯的可能性相對(duì)較小,但在特定條件下,如震級(jí)較大且震源較淺時(shí),也可能導(dǎo)致海嘯的發(fā)生。例如,2011年日本東北部發(fā)生的9.0級(jí)地震,其震源機(jī)制為逆沖型,導(dǎo)致海底地殼大幅抬升,引發(fā)了高達(dá)40米的破壞性海嘯,對(duì)日本沿海地區(qū)造成了毀滅性的打擊。3.2海洋地形因素3.2.1大陸架與島嶼的影響中國東南沿海地區(qū)擁有較為寬廣大陸架,這在海嘯傳播過程中起到了重要的作用。大陸架是大陸向海洋的自然延伸部分,其水深相對(duì)較淺,一般在200米以內(nèi)。當(dāng)海嘯波從深海傳播到大陸架區(qū)域時(shí),由于水深的急劇變淺,海嘯波的傳播速度會(huì)迅速減慢。根據(jù)波速與水深的關(guān)系公式v=\sqrt{gh}(其中v為波速,g為重力加速度,h為水深),可以明顯看出,隨著水深h的減小,波速v也會(huì)相應(yīng)減小。海嘯波的能量主要集中在水體的垂直方向上,當(dāng)波速減慢時(shí),海嘯波的波長也會(huì)隨之縮短。根據(jù)波的傳播特性,波速v、波長\lambda和周期T之間存在關(guān)系v=\frac{\lambda}{T},在周期T基本不變的情況下,波速v減小,波長\lambda必然縮短。這就導(dǎo)致海嘯波的能量在水平方向上更加集中,從而使得波高急劇增大。這種現(xiàn)象在近岸地區(qū)尤為明顯,使得海嘯對(duì)沿海地區(qū)的破壞力大大增強(qiáng)。大陸架的存在也會(huì)使得海嘯波在傳播過程中受到海底摩擦力的影響增大。海底摩擦力會(huì)消耗海嘯波的能量,使得海嘯波的能量逐漸衰減。研究表明,海嘯波在大陸架上傳播時(shí),能量衰減的速率與海底粗糙度、水深以及波的周期等因素有關(guān)。海底粗糙度越大,水深越淺,波的周期越長,能量衰減的速率就越快。因此,寬廣大陸架能夠在一定程度上削弱海嘯波的能量,降低海嘯對(duì)沿海地區(qū)的威脅。中國東南沿海海域還分布著眾多島嶼,如臺(tái)灣島、海南島、舟山群島、南海諸島等。這些島嶼猶如一道道天然的屏障,對(duì)海嘯波的傳播路徑和能量衰減產(chǎn)生了重要影響。當(dāng)海嘯波傳播到島嶼附近時(shí),會(huì)受到島嶼的阻擋和反射。部分海嘯波會(huì)被島嶼反射回海洋,使得海嘯波的傳播方向發(fā)生改變,從而減少了對(duì)島嶼后方沿海地區(qū)的影響。例如,臺(tái)灣島位于中國東南沿海的前沿,其地形復(fù)雜,山脈縱橫。當(dāng)來自太平洋的海嘯波傳播到臺(tái)灣島附近時(shí),會(huì)受到臺(tái)灣島的強(qiáng)烈阻擋和反射。大部分海嘯波會(huì)沿著臺(tái)灣島的海岸線發(fā)生折射和散射,只有少部分海嘯波能夠繞過臺(tái)灣島繼續(xù)向中國大陸沿海傳播。這就大大降低了海嘯波對(duì)中國大陸東南沿海地區(qū)的沖擊力。島嶼還會(huì)對(duì)海嘯波的能量進(jìn)行分散和消耗。海嘯波在遇到島嶼時(shí),會(huì)在島嶼周圍形成復(fù)雜的水流和漩渦,這些水流和漩渦會(huì)與海嘯波相互作用,消耗海嘯波的能量。此外,島嶼周圍的海底地形也較為復(fù)雜,存在海溝、海嶺、海盆等多種地貌形態(tài),這些地形特征會(huì)進(jìn)一步加劇海嘯波的能量衰減。例如,南海諸島周圍的海底地形復(fù)雜,存在眾多的海溝和海嶺。當(dāng)海嘯波傳播到南海諸島附近時(shí),會(huì)與這些海底地形相互作用,使得海嘯波的能量被大量消耗,波高顯著降低。因此,眾多島嶼的存在有效地保護(hù)了中國東南沿海地區(qū),降低了海嘯災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。3.2.2海底地形地貌特征海底地形起伏對(duì)海嘯波傳播和變形有著顯著的影響。在深海區(qū)域,海底地形相對(duì)較為平坦,海嘯波能夠以較高的速度傳播,且能量衰減相對(duì)較慢。這是因?yàn)樵谄教沟暮5?,海嘯波受到的阻力較小,能夠較為順暢地傳播。當(dāng)海嘯波傳播到海底地形起伏較大的區(qū)域,如存在海溝、海嶺、海底峽谷等地形時(shí),情況就會(huì)發(fā)生變化。海溝是海底最深的地方,其深度可達(dá)數(shù)千米甚至上萬米。當(dāng)海嘯波傳播到海溝附近時(shí),由于海溝處的水深急劇變化,海嘯波會(huì)發(fā)生折射和聚焦現(xiàn)象。海嘯波在海溝處的傳播速度會(huì)減慢,波長也會(huì)縮短,而波高則會(huì)增大。這是因?yàn)楹[波在傳播過程中,會(huì)根據(jù)水深的變化調(diào)整其傳播方向和速度,以滿足波的傳播規(guī)律。海溝處的特殊地形使得海嘯波的能量在局部區(qū)域集中,從而導(dǎo)致波高增大,對(duì)沿海地區(qū)的威脅也相應(yīng)增加。海嶺是海底的山脈,其地勢相對(duì)較高。當(dāng)海嘯波傳播到海嶺附近時(shí),會(huì)受到海嶺的阻擋,部分海嘯波會(huì)被反射回海洋,使得海嘯波的傳播方向發(fā)生改變。海嘯波還會(huì)在海嶺周圍形成復(fù)雜的水流和漩渦,這些水流和漩渦會(huì)與海嘯波相互作用,消耗海嘯波的能量,導(dǎo)致波高降低。海底峽谷是海底的狹長洼地,其深度和寬度都較大。海嘯波在傳播到海底峽谷時(shí),會(huì)沿著峽谷的走向傳播,形成類似波導(dǎo)的效應(yīng)。這種效應(yīng)會(huì)使得海嘯波在峽谷內(nèi)的傳播速度和方向相對(duì)穩(wěn)定,但也會(huì)導(dǎo)致海嘯波在峽谷出口處的能量集中,波高增大。海溝深度對(duì)海嘯的影響也十分關(guān)鍵。海溝深度越大,海嘯波在傳播過程中受到的影響就越大。如馬里亞納海溝,其最深處達(dá)11034米,是世界上最深的海溝。當(dāng)海嘯波傳播到馬里亞納海溝附近時(shí),會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的折射和聚焦現(xiàn)象,波高會(huì)急劇增大。這是因?yàn)楹仙疃鹊募眲∽兓瘯?huì)導(dǎo)致海嘯波的傳播速度和方向發(fā)生突變,使得海嘯波的能量在局部區(qū)域集中。研究表明,海溝深度每增加1000米,海嘯波在海溝附近的波高可能會(huì)增大1-2倍。海溝深度還會(huì)影響海嘯波的傳播路徑。由于海溝處的水深變化較大,海嘯波在傳播過程中會(huì)發(fā)生折射,從而改變其傳播方向。當(dāng)海嘯波從深海傳播到海溝附近時(shí),會(huì)向海溝方向發(fā)生折射,使得海嘯波的傳播路徑更加復(fù)雜。這種傳播路徑的改變可能會(huì)導(dǎo)致海嘯波對(duì)原本不受影響的沿海地區(qū)產(chǎn)生威脅,增加了海嘯災(zāi)害的不確定性。海山分布同樣會(huì)對(duì)海嘯波產(chǎn)生影響。海山是海底的孤立山峰,其高度和形狀各不相同。當(dāng)海嘯波傳播到海山附近時(shí),會(huì)受到海山的阻擋和散射。部分海嘯波會(huì)被海山反射回海洋,使得海嘯波的傳播方向發(fā)生改變;另一部分海嘯波則會(huì)繞過海山繼續(xù)傳播,但在繞過海山的過程中,海嘯波會(huì)發(fā)生散射,能量會(huì)被分散。海山周圍的海底地形也較為復(fù)雜,存在海溝、海嶺等地形,這些地形會(huì)與海嘯波相互作用,進(jìn)一步加劇海嘯波的變形和能量衰減。不同形狀和高度的海山對(duì)海嘯波的影響也有所不同。高聳的海山對(duì)海嘯波的阻擋作用更為明顯,能夠反射更多的海嘯波能量;而低矮的海山則對(duì)海嘯波的散射作用更為突出,會(huì)使海嘯波的能量更加分散。3.3氣象因素3.3.1風(fēng)暴潮與海嘯的疊加效應(yīng)風(fēng)暴潮是由強(qiáng)烈大氣擾動(dòng),如熱帶氣旋(臺(tái)風(fēng)、颶風(fēng))、溫帶氣旋等引起的海面異常升高現(xiàn)象。它與海嘯雖然成因不同,但在特定的氣象和海洋條件下,二者可能會(huì)發(fā)生疊加,對(duì)沿海地區(qū)造成更為嚴(yán)重的災(zāi)害。當(dāng)風(fēng)暴潮與海嘯疊加時(shí),最直接的影響就是導(dǎo)致沿海地區(qū)水位大幅升高。風(fēng)暴潮本身會(huì)使海水水位顯著上升,一般情況下,受風(fēng)暴潮影響海區(qū),潮位會(huì)升高1-3米,而1969年美國墨西哥灣沿岸曾出現(xiàn)高達(dá)7.5米的風(fēng)暴潮。海嘯則是由海底地震、火山爆發(fā)、海底滑坡等產(chǎn)生的特大海洋長波,在岸邊淺水區(qū)時(shí),波高陡漲,驟然形成水墻,嚴(yán)重時(shí)波高可達(dá)20-30米。當(dāng)二者疊加時(shí),水位升高的幅度將遠(yuǎn)超單一災(zāi)害的影響。風(fēng)暴潮與海嘯的疊加還會(huì)使海浪的破壞力增強(qiáng)。風(fēng)暴潮會(huì)引發(fā)狂風(fēng)巨浪,海浪的能量和沖擊力本身就很大,能夠?qū)ρ睾5慕ㄖ铩⒑5獭⒋a頭等基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴(yán)重破壞。海嘯波在傳播過程中也具有巨大的能量,當(dāng)它與風(fēng)暴潮產(chǎn)生的海浪疊加時(shí),海浪的波高、波長和周期都會(huì)發(fā)生復(fù)雜的變化,形成更加兇猛的混合浪。這種混合浪的沖擊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通海浪,能夠輕易地摧毀堅(jiān)固的建筑物,將船只掀翻,甚至能夠?qū)⒅剡_(dá)數(shù)噸的巖石和雜物卷入內(nèi)陸,對(duì)沿海地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和人類生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成巨大威脅。例如,在一些沿海城市,海堤是抵御海洋災(zāi)害的重要防線,但當(dāng)風(fēng)暴潮與海嘯疊加時(shí),海堤可能無法承受混合浪的強(qiáng)大沖擊力,出現(xiàn)決口、坍塌等情況,導(dǎo)致海水迅速涌入內(nèi)陸,淹沒大量的房屋、農(nóng)田和道路,造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。風(fēng)暴潮與海嘯疊加時(shí),其影響范圍也會(huì)擴(kuò)大。風(fēng)暴潮的影響區(qū)域通常會(huì)隨著大氣擾動(dòng)因素的移動(dòng)而擴(kuò)展,有時(shí)一次風(fēng)暴潮過程可影響幾千千米的海岸區(qū)域,影響時(shí)間長達(dá)數(shù)天之久。海嘯波則能夠在大洋中傳播數(shù)千公里,能量損失較小。當(dāng)二者疊加時(shí),其影響范圍將涵蓋風(fēng)暴潮和海嘯各自的影響區(qū)域,并且由于相互作用,可能會(huì)使原本不受單一災(zāi)害影響的區(qū)域也受到波及。這將導(dǎo)致更多的沿海地區(qū)面臨災(zāi)害威脅,增加了災(zāi)害救援和應(yīng)對(duì)的難度。3.3.2大氣壓力變化的作用大氣壓力變化對(duì)海嘯波傳播和海平面異常波動(dòng)有著不可忽視的影響。當(dāng)大氣壓力發(fā)生變化時(shí),會(huì)直接作用于海面,引起海平面的升降。根據(jù)流體靜力學(xué)原理,大氣壓力的變化會(huì)導(dǎo)致海水受到的壓力改變,從而使海平面產(chǎn)生相應(yīng)的位移。當(dāng)大氣壓力降低時(shí),海面會(huì)上升;反之,當(dāng)大氣壓力升高時(shí),海面會(huì)下降。這種由大氣壓力變化引起的海平面升降被稱為“靜壓效應(yīng)”。在海嘯發(fā)生時(shí),大氣壓力的變化會(huì)與海嘯波相互作用,影響海嘯波的傳播特性。如果在海嘯傳播過程中,遇到大氣壓力下降的區(qū)域,海平面會(huì)上升,這將使得海嘯波的波高相對(duì)增加。由于海平面的上升,海嘯波在傳播時(shí)的初始高度就會(huì)增大,從而在到達(dá)沿海地區(qū)時(shí),可能造成更大的破壞。大氣壓力的變化還會(huì)影響海嘯波的傳播速度。大氣壓力的不均勻分布會(huì)導(dǎo)致海水密度和流速的變化,進(jìn)而改變海嘯波的傳播速度。在大氣壓力較低的區(qū)域,海水密度相對(duì)較小,海嘯波的傳播速度可能會(huì)加快;而在大氣壓力較高的區(qū)域,海水密度相對(duì)較大,海嘯波的傳播速度可能會(huì)減慢。這種傳播速度的變化會(huì)導(dǎo)致海嘯波的波形發(fā)生改變,使得海嘯波在傳播過程中出現(xiàn)折射、繞射等現(xiàn)象,進(jìn)一步增加了海嘯傳播的復(fù)雜性。大氣壓力的急劇變化還可能引發(fā)海平面的異常波動(dòng),這種波動(dòng)與海嘯波相互疊加,會(huì)加劇沿海地區(qū)的災(zāi)害程度。在熱帶氣旋或溫帶氣旋等強(qiáng)烈天氣系統(tǒng)經(jīng)過沿海地區(qū)時(shí),大氣壓力會(huì)發(fā)生急劇變化,導(dǎo)致海平面出現(xiàn)大幅升降。當(dāng)這種海平面的異常波動(dòng)與海嘯波相遇時(shí),二者會(huì)相互干擾和疊加,形成更加復(fù)雜的海浪。這種復(fù)雜的海浪可能會(huì)出現(xiàn)異常高的波峰和深的波谷,對(duì)沿海地區(qū)的海堤、港口、建筑物等造成更嚴(yán)重的破壞。例如,在臺(tái)風(fēng)來襲時(shí),臺(tái)風(fēng)中心附近的大氣壓力極低,會(huì)導(dǎo)致海平面顯著上升,形成風(fēng)暴潮。如果此時(shí)恰逢海嘯發(fā)生,風(fēng)暴潮與海嘯波疊加,將使沿海地區(qū)面臨前所未有的災(zāi)害威脅,海水可能會(huì)漫過更高的海堤,淹沒更廣泛的區(qū)域,對(duì)沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展造成巨大的沖擊。四、中國東南沿海海嘯危險(xiǎn)性評(píng)估方法與模型4.1概率海嘯危險(xiǎn)性評(píng)估方法(PTHA)4.1.1PTHA的基本原理與流程概率海嘯危險(xiǎn)性評(píng)估方法(PTHA)是一種用于評(píng)估特定區(qū)域在未來一定時(shí)期內(nèi)遭受不同強(qiáng)度海嘯襲擊可能性的重要手段。其基本原理是基于概率論和統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法,綜合考慮多種不確定性因素,對(duì)海嘯災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行量化評(píng)估。PTHA的核心思想是將潛在海嘯源的不確定性、海嘯傳播過程中的不確定性以及海嘯影響的不確定性進(jìn)行系統(tǒng)分析,從而得到不同超越概率下的海嘯危險(xiǎn)性指標(biāo),如海嘯波高、淹沒深度、流速等。在PTHA中,確定潛在海嘯源是首要步驟。潛在海嘯源是指可能引發(fā)海嘯的區(qū)域,包括海底地震、火山噴發(fā)、海底滑坡等地質(zhì)事件發(fā)生的區(qū)域。通過對(duì)研究區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、歷史地震活動(dòng)、海底地形等資料的綜合分析,可以識(shí)別出潛在海嘯源的位置、范圍和可能的地震參數(shù)。對(duì)于中國東南沿海地區(qū),其周邊存在多個(gè)板塊的相互作用,如太平洋板塊、菲律賓海板塊與歐亞板塊的碰撞和俯沖,這些區(qū)域是潛在的海嘯源。通過對(duì)歷史地震記錄的研究,發(fā)現(xiàn)琉球海溝、馬尼拉海溝等區(qū)域發(fā)生過多次強(qiáng)震,這些區(qū)域被確定為潛在海嘯源。設(shè)定海嘯場景是PTHA的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。海嘯場景是指假設(shè)的海嘯事件,包括海嘯源的位置、震級(jí)、震源機(jī)制、破裂面積等參數(shù)。由于潛在海嘯源的參數(shù)存在不確定性,因此需要通過隨機(jī)抽樣的方法生成多個(gè)海嘯場景,以涵蓋各種可能的情況。利用蒙特卡羅模擬技術(shù),根據(jù)潛在海嘯源的參數(shù)概率分布,隨機(jī)生成大量的海嘯場景。對(duì)于每個(gè)海嘯場景,假設(shè)不同的震級(jí)、震源深度和震源機(jī)制,以模擬不同強(qiáng)度和類型的海嘯。模擬海嘯傳播過程是PTHA的重要步驟。海嘯在海洋中的傳播受到多種因素的影響,如海底地形、海水深度、海洋流場等。為了準(zhǔn)確模擬海嘯的傳播過程,需要使用數(shù)值模型。常用的海嘯數(shù)值模型包括基于淺水方程的有限差分模型、有限元模型等。這些模型通過離散化計(jì)算區(qū)域,將連續(xù)的物理問題轉(zhuǎn)化為離散的數(shù)值問題進(jìn)行求解。以COMCOT(康奈爾多網(wǎng)格耦合海嘯模型)為例,它采用多層網(wǎng)格嵌套技術(shù),根據(jù)海嘯在不同區(qū)域的傳播特點(diǎn)和要求,分別選用不同的分辨率和計(jì)算設(shè)置,從而兼顧了模式的精度和計(jì)算效率。在模擬中國東南沿海地區(qū)的海嘯傳播時(shí),利用高精度的海底地形數(shù)據(jù),將計(jì)算區(qū)域劃分為多個(gè)網(wǎng)格,通過求解淺水方程,計(jì)算海嘯波在不同網(wǎng)格中的傳播速度、波高和方向,從而得到海嘯在整個(gè)區(qū)域的傳播過程。計(jì)算危險(xiǎn)性曲線是PTHA的最終目標(biāo)。危險(xiǎn)性曲線是指在不同超越概率下,某一地點(diǎn)可能遭受的海嘯波高、淹沒深度或流速等危險(xiǎn)性指標(biāo)的曲線。通過對(duì)大量海嘯場景的模擬結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,可以得到不同超越概率下的危險(xiǎn)性指標(biāo)值,進(jìn)而繪制出危險(xiǎn)性曲線。將每個(gè)海嘯場景在研究區(qū)域內(nèi)各個(gè)計(jì)算點(diǎn)的模擬結(jié)果進(jìn)行整理,統(tǒng)計(jì)不同波高、淹沒深度或流速出現(xiàn)的次數(shù),根據(jù)概率論的方法計(jì)算出不同超越概率下的危險(xiǎn)性指標(biāo)值,從而繪制出該地點(diǎn)的海嘯危險(xiǎn)性曲線。危險(xiǎn)性曲線可以直觀地反映出不同超越概率下的海嘯危險(xiǎn)性水平,為防災(zāi)減災(zāi)決策提供科學(xué)依據(jù)。4.1.2數(shù)據(jù)需求與參數(shù)確定PTHA需要大量的數(shù)據(jù)支持,這些數(shù)據(jù)涵蓋了地質(zhì)、地震、海洋等多個(gè)領(lǐng)域,它們對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估海嘯危險(xiǎn)性起著至關(guān)重要的作用。在地質(zhì)數(shù)據(jù)方面,需要獲取研究區(qū)域詳細(xì)的地質(zhì)構(gòu)造信息,包括板塊邊界的位置、形態(tài)和運(yùn)動(dòng)特征,以及斷裂帶的分布、走向和活動(dòng)性等。對(duì)于中國東南沿海地區(qū),要明確太平洋板塊、菲律賓海板塊與歐亞板塊的交匯情況,以及琉球海溝、馬尼拉海溝等關(guān)鍵區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征。這些信息可以通過地質(zhì)調(diào)查、地球物理勘探等手段獲得,如利用地震反射剖面、重力測量和磁力測量等方法,探測地下地質(zhì)結(jié)構(gòu),確定板塊邊界和斷裂帶的位置。海底地形數(shù)據(jù)也是不可或缺的。高精度的海底地形數(shù)據(jù)能夠精確描述海底的起伏變化,包括海溝、海嶺、大陸架等地形特征。這些地形因素對(duì)海嘯的傳播和能量變化有著顯著影響。在模擬海嘯傳播時(shí),海底地形數(shù)據(jù)的精度直接關(guān)系到模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。獲取海底地形數(shù)據(jù)的方法有多種,如利用多波束測深技術(shù),可以對(duì)海底進(jìn)行高精度的測量,獲取詳細(xì)的地形信息;衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)也能提供大面積的海底地形概況,通過對(duì)衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)的處理和分析,可以得到全球范圍內(nèi)的海底地形數(shù)據(jù),雖然其精度相對(duì)多波束測深技術(shù)較低,但在宏觀尺度上對(duì)于海嘯研究具有重要意義。地震數(shù)據(jù)同樣至關(guān)重要。需要收集研究區(qū)域及周邊地區(qū)的歷史地震記錄,包括地震的發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、震級(jí)、震源深度和震源機(jī)制等參數(shù)。這些歷史地震數(shù)據(jù)是確定潛在海嘯源和分析地震活動(dòng)性的基礎(chǔ)。對(duì)于中國東南沿海地區(qū),要全面整理該地區(qū)以及周邊海域的歷史地震資料,分析地震的時(shí)空分布規(guī)律,確定潛在海嘯源的位置和可能的地震參數(shù)范圍。通過對(duì)歷史地震數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,可以了解不同震級(jí)地震的發(fā)生頻率和分布情況,為后續(xù)的海嘯危險(xiǎn)性評(píng)估提供重要依據(jù)。在確定相關(guān)參數(shù)時(shí),地震震級(jí)是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。震級(jí)的大小直接決定了地震釋放能量的多少,進(jìn)而影響海嘯的強(qiáng)度。通常根據(jù)歷史地震數(shù)據(jù)和地震活動(dòng)性分析,確定潛在海嘯源可能發(fā)生的最大震級(jí)和震級(jí)分布概率。對(duì)于中國東南沿海地區(qū)的某些潛在海嘯源,通過對(duì)歷史地震記錄的研究和地震活動(dòng)性分析,確定其可能發(fā)生的最大震級(jí)為8.5級(jí),并根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析得到不同震級(jí)的發(fā)生概率。震源深度也是一個(gè)重要參數(shù)。震源深度影響海嘯波的初始特性和傳播過程。一般來說,震源深度越淺,越容易引發(fā)海嘯,且海嘯波的能量相對(duì)集中在淺海區(qū)域,對(duì)沿海地區(qū)的影響更大。通過對(duì)地震數(shù)據(jù)的分析和相關(guān)研究,確定潛在海嘯源的震源深度范圍和概率分布。震源機(jī)制同樣不可忽視。不同的震源機(jī)制,如逆沖型、走滑型和正斷型等,對(duì)海嘯的產(chǎn)生和傳播有著不同的影響。逆沖型地震通常更容易引發(fā)海嘯,因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致海底地殼的突然抬升或下沉,從而產(chǎn)生較大的海水?dāng)_動(dòng)。在確定震源機(jī)制參數(shù)時(shí),需要綜合考慮地質(zhì)構(gòu)造背景、地震波傳播特征等因素,通過對(duì)地震波數(shù)據(jù)的分析和地質(zhì)構(gòu)造的研究,確定潛在海嘯源可能的震源機(jī)制類型和概率分布。4.2數(shù)值模擬模型介紹4.2.1常用海嘯數(shù)值模擬模型COMCOT(CornellMulti-gridCoupledTsunamiModel)是一種廣泛應(yīng)用的海嘯數(shù)值模擬模型,它基于淺水波方程,采用有限差分法進(jìn)行數(shù)值求解。該模型具有多層網(wǎng)格嵌套的特點(diǎn),能夠根據(jù)海嘯在不同區(qū)域的傳播特點(diǎn)和要求,分別選用不同的分辨率和計(jì)算設(shè)置,從而在保證計(jì)算精度的同時(shí),兼顧了計(jì)算效率。在模擬遠(yuǎn)距離海嘯傳播時(shí),COMCOT可以使用低分辨率的粗網(wǎng)格來覆蓋較大的計(jì)算區(qū)域,快速計(jì)算海嘯波在大洋中的傳播路徑和大致波高分布;而在近岸區(qū)域,由于海嘯波的變化更為復(fù)雜,需要更高的計(jì)算精度,COMCOT則可以切換到高分辨率的細(xì)網(wǎng)格,精確模擬海嘯波的變形、爬坡和淹沒過程。COMCOT還能夠考慮多種因素對(duì)海嘯傳播的影響,如海底地形、地球自轉(zhuǎn)、摩擦力等。海底地形對(duì)海嘯波的傳播有著重要影響,COMCOT通過高精度的海底地形數(shù)據(jù),能夠準(zhǔn)確模擬海嘯波在不同地形條件下的傳播和變形。在遇到海溝、海嶺等復(fù)雜海底地形時(shí),COMCOT可以計(jì)算海嘯波的折射、反射和繞射等現(xiàn)象,從而更準(zhǔn)確地預(yù)測海嘯波的傳播路徑和波高變化。由于其良好的計(jì)算精度和效率,COMCOT被廣泛應(yīng)用于全球范圍內(nèi)的海嘯模擬研究,包括對(duì)歷史海嘯事件的重現(xiàn)分析、對(duì)未來潛在海嘯的預(yù)測評(píng)估以及海嘯預(yù)警系統(tǒng)的建立等。MOST(MethodofSplittingTsunami)也是一種常用的海嘯數(shù)值模擬模型,它采用分裂算法來求解淺水方程。MOST模型的優(yōu)勢在于其能夠高效地處理大規(guī)模的計(jì)算問題,在模擬全球范圍的海嘯傳播時(shí),能夠快速地給出結(jié)果。該模型在計(jì)算過程中,將海嘯波的傳播過程分解為多個(gè)子過程,分別進(jìn)行計(jì)算,然后再將這些子過程的結(jié)果進(jìn)行合并,從而提高了計(jì)算效率。MOST模型還能夠較好地處理復(fù)雜的海岸線形狀和海底地形,通過自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù),能夠根據(jù)地形的變化自動(dòng)調(diào)整網(wǎng)格的分辨率,從而更準(zhǔn)確地模擬海嘯波在近岸區(qū)域的傳播和登陸過程。MOST模型在模擬海嘯傳播時(shí),還考慮了海水的粘性、表面張力等因素,這些因素在一些特殊情況下,如海嘯波在淺水區(qū)傳播時(shí),對(duì)海嘯波的特性有著一定的影響。MOST模型通過引入相應(yīng)的物理參數(shù)和數(shù)學(xué)模型,能夠?qū)@些因素進(jìn)行合理的模擬,提高了模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。由于其高效性和對(duì)復(fù)雜地形的適應(yīng)性,MOST模型在海嘯研究領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用,尤其是在對(duì)大規(guī)模海嘯事件的快速模擬和評(píng)估方面,發(fā)揮了重要作用。TUNAMI-N2是由美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)開發(fā)的海嘯數(shù)值模擬模型,它基于非線性淺水波方程,采用有限差分法進(jìn)行數(shù)值求解。TUNAMI-N2模型在模擬海嘯傳播過程中,能夠準(zhǔn)確地描述海嘯波的非線性特性,如波的破碎、能量耗散等。在海嘯波接近岸邊時(shí),由于水深變淺,波高增大,海嘯波會(huì)發(fā)生破碎現(xiàn)象,TUNAMI-N2模型通過引入適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型,能夠較好地模擬這種破碎過程,從而更準(zhǔn)確地預(yù)測海嘯波對(duì)沿海地區(qū)的沖擊。TUNAMI-N2模型還具備強(qiáng)大的并行計(jì)算能力,能夠在高性能計(jì)算平臺(tái)上快速運(yùn)行,大大縮短了模擬計(jì)算的時(shí)間。在處理大規(guī)模的海嘯模擬問題時(shí),TUNAMI-N2模型可以利用并行計(jì)算技術(shù),將計(jì)算任務(wù)分配到多個(gè)處理器上同時(shí)進(jìn)行計(jì)算,從而提高計(jì)算效率。TUNAMI-N2模型還提供了豐富的輸入輸出接口,方便用戶與其他數(shù)據(jù)處理和分析軟件進(jìn)行集成,進(jìn)一步拓展了其應(yīng)用范圍。由于其對(duì)海嘯波非線性特性的準(zhǔn)確模擬和高效的并行計(jì)算能力,TUNAMI-N2模型在海嘯危險(xiǎn)性評(píng)估、海嘯預(yù)警等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。4.2.2模型的驗(yàn)證與校準(zhǔn)為了確保海嘯數(shù)值模擬模型的準(zhǔn)確性和可靠性,需要利用歷史海嘯數(shù)據(jù)和實(shí)際觀測資料對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證和校準(zhǔn)。歷史海嘯數(shù)據(jù)是模型驗(yàn)證的重要依據(jù),這些數(shù)據(jù)記錄了過去發(fā)生的海嘯事件的詳細(xì)信息,包括海嘯的發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、波高、傳播路徑、造成的破壞等。通過將模型模擬結(jié)果與歷史海嘯數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,可以檢驗(yàn)?zāi)P褪欠衲軌驕?zhǔn)確地再現(xiàn)歷史海嘯事件的特征。對(duì)于某一歷史海嘯事件,將其地震參數(shù)、海底地形等數(shù)據(jù)輸入到模型中進(jìn)行模擬,然后將模擬得到的海嘯波高、傳播時(shí)間等結(jié)果與歷史記錄進(jìn)行比較。如果模擬結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)相符,說明模型在一定程度上能夠準(zhǔn)確地模擬海嘯的傳播過程;如果模擬結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)存在較大差異,則需要對(duì)模型進(jìn)行分析和改進(jìn),找出導(dǎo)致差異的原因,如模型參數(shù)設(shè)置不合理、海底地形數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等。實(shí)際觀測資料也是模型驗(yàn)證和校準(zhǔn)的關(guān)鍵。隨著海洋觀測技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)在可以通過各種觀測設(shè)備獲取海嘯波的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),如地震儀、海洋浮標(biāo)、海底壓力傳感器、潮汐站等。地震儀可以記錄地震的發(fā)生時(shí)間、震級(jí)、震源深度等信息,這些信息是海嘯模擬的重要輸入?yún)?shù);海洋浮標(biāo)和海底壓力傳感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測海嘯波的波高、周期等參數(shù),潮汐站則可以記錄海嘯波到達(dá)岸邊時(shí)的水位變化。將這些實(shí)際觀測數(shù)據(jù)與模型模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,可以對(duì)模型進(jìn)行更精確的驗(yàn)證和校準(zhǔn)。在一次實(shí)際海嘯事件發(fā)生時(shí),利用現(xiàn)場的觀測設(shè)備獲取海嘯波的相關(guān)數(shù)據(jù),然后將這些數(shù)據(jù)與模型模擬結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比。如果模擬結(jié)果與觀測數(shù)據(jù)不一致,可以及時(shí)調(diào)整模型參數(shù),如調(diào)整海底摩擦力系數(shù)、波浪破碎模型等,以使模擬結(jié)果更接近實(shí)際觀測數(shù)據(jù)。在模型驗(yàn)證和校準(zhǔn)過程中,通常采用多種統(tǒng)計(jì)指標(biāo)來評(píng)估模型的性能。均方根誤差(RMSE)是一種常用的評(píng)估指標(biāo),它能夠衡量模擬結(jié)果與觀測數(shù)據(jù)之間的偏差程度。RMSE的計(jì)算公式為RMSE=\sqrt{\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}(y_{i}-\hat{y}_{i})^{2}},其中n為數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量,y_{i}為觀測值,\hat{y}_{i}為模擬值。RMSE的值越小,說明模擬結(jié)果與觀測數(shù)據(jù)越接近,模型的性能越好。相關(guān)系數(shù)(CorrelationCoefficient)也是一種重要的評(píng)估指標(biāo),它可以衡量模擬結(jié)果與觀測數(shù)據(jù)之間的線性相關(guān)性。相關(guān)系數(shù)的取值范圍為[-1,1],當(dāng)相關(guān)系數(shù)接近1時(shí),說明模擬結(jié)果與觀測數(shù)據(jù)之間具有很強(qiáng)的正相關(guān)性,即模擬結(jié)果能夠較好地反映觀測數(shù)據(jù)的變化趨勢。除了利用歷史海嘯數(shù)據(jù)和實(shí)際觀測資料進(jìn)行模型驗(yàn)證和校準(zhǔn)外,還可以通過敏感性分析來進(jìn)一步優(yōu)化模型。敏感性分析是研究模型輸入?yún)?shù)的變化對(duì)輸出結(jié)果的影響程度。通過對(duì)模型中的關(guān)鍵參數(shù),如海底地形、地震震級(jí)、震源深度等進(jìn)行敏感性分析,可以確定哪些參數(shù)對(duì)模擬結(jié)果的影響較大,從而在模型校準(zhǔn)過程中對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行更精確的調(diào)整。在對(duì)海底地形參數(shù)進(jìn)行敏感性分析時(shí),逐步改變海底地形的坡度、粗糙度等參數(shù),觀察模擬結(jié)果中海嘯波高、傳播路徑等的變化情況。如果發(fā)現(xiàn)海底地形的某一參數(shù)對(duì)模擬結(jié)果影響顯著,則需要對(duì)該參數(shù)進(jìn)行更詳細(xì)的測量和分析,以提高模型的準(zhǔn)確性。4.3綜合評(píng)估體系構(gòu)建綜合考慮多種因素,構(gòu)建適用于中國東南沿海的海嘯危險(xiǎn)性綜合評(píng)估體系,是全面、準(zhǔn)確評(píng)估該地區(qū)海嘯危險(xiǎn)性的關(guān)鍵。這一體系的構(gòu)建需要融合地質(zhì)構(gòu)造、海洋地形、氣象條件等多方面的因素,以及概率分析和數(shù)值模擬等方法,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)海嘯危險(xiǎn)性的科學(xué)、系統(tǒng)評(píng)估。在構(gòu)建綜合評(píng)估體系時(shí),需將地質(zhì)構(gòu)造因素納入其中。中國東南沿海地區(qū)處于板塊交界處,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,板塊運(yùn)動(dòng)和俯沖帶的活動(dòng)對(duì)海嘯的產(chǎn)生和傳播有著重要影響。琉球海溝和馬尼拉海溝等俯沖帶區(qū)域,由于板塊的強(qiáng)烈碰撞和俯沖,容易引發(fā)強(qiáng)震,進(jìn)而導(dǎo)致海嘯的發(fā)生。地震活動(dòng)的震級(jí)、震源深度和震源機(jī)制等參數(shù)也會(huì)對(duì)海嘯的強(qiáng)度和傳播特征產(chǎn)生關(guān)鍵作用。因此,在評(píng)估體系中,需要充分考慮這些地質(zhì)構(gòu)造因素,通過對(duì)板塊運(yùn)動(dòng)的監(jiān)測和地震活動(dòng)的分析,確定潛在海嘯源的位置和可能的地震參數(shù),為后續(xù)的危險(xiǎn)性評(píng)估提供基礎(chǔ)。海洋地形因素同樣不可忽視。大陸架的寬度和坡度、島嶼的分布以及海底地形地貌特征,都會(huì)對(duì)海嘯波的傳播和能量衰減產(chǎn)生影響。寬廣大陸架在海嘯波傳播過程中,會(huì)使波速減慢、波長縮短、波高增大,同時(shí)也會(huì)增加海底摩擦力,消耗海嘯波的能量。島嶼則能起到阻擋和反射海嘯波的作用,分散海嘯波的能量,降低其對(duì)沿海地區(qū)的沖擊力。海底地形起伏、海溝深度和海山分布等特征,會(huì)導(dǎo)致海嘯波發(fā)生折射、聚焦和散射等現(xiàn)象,改變海嘯波的傳播路徑和波高分布。在構(gòu)建評(píng)估體系時(shí),需要精確獲取這些海洋地形數(shù)據(jù),利用數(shù)值模型模擬海嘯波在不同海洋地形條件下的傳播過程,從而準(zhǔn)確評(píng)估海洋地形對(duì)海嘯危險(xiǎn)性的影響。氣象因素在海嘯危險(xiǎn)性評(píng)估中也占有重要地位。風(fēng)暴潮與海嘯的疊加效應(yīng)以及大氣壓力變化對(duì)海嘯波傳播和海平面異常波動(dòng)的作用,都可能加劇海嘯災(zāi)害的程度。當(dāng)風(fēng)暴潮與海嘯疊加時(shí),會(huì)導(dǎo)致沿海地區(qū)水位大幅升高,海浪破壞力增強(qiáng),影響范圍擴(kuò)大,對(duì)沿海的建筑物、海堤、碼頭等基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴(yán)重破壞。大氣壓力的變化會(huì)直接作用于海面,引起海平面的升降,與海嘯波相互作用,影響海嘯波的傳播特性,導(dǎo)致海嘯波的波高、傳播速度和波形發(fā)生改變。在評(píng)估體系中,需要考慮氣象因素的影響,通過對(duì)氣象數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析,結(jié)合數(shù)值模擬,評(píng)估風(fēng)暴潮與海嘯疊加以及大氣壓力變化對(duì)海嘯危險(xiǎn)性的影響。在綜合考慮上述因素的基礎(chǔ)上,將概率海嘯危險(xiǎn)性評(píng)估方法(PTHA)與數(shù)值模擬模型相結(jié)合,構(gòu)建全面的評(píng)估體系。PTHA能夠綜合考慮多種不確定性因素,通過確定潛在海嘯源、設(shè)定海嘯場景、模擬海嘯傳播過程和計(jì)算危險(xiǎn)性曲線,對(duì)海嘯災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行量化評(píng)估。數(shù)值模擬模型如COMCOT、MOST和TUNAMI-N2等,則能夠準(zhǔn)確模擬海嘯的傳播過程,考慮海底地形、地球自轉(zhuǎn)、摩擦力等多種因素對(duì)海嘯傳播的影響。將PTHA與數(shù)值模擬模型相結(jié)合,可以充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)對(duì)海嘯危險(xiǎn)性的全面、準(zhǔn)確評(píng)估。在模擬海嘯傳播過程時(shí),利用數(shù)值模擬模型獲取詳細(xì)的海嘯波傳播數(shù)據(jù),然后將這些數(shù)據(jù)輸入到PTHA中,進(jìn)行概率分析,計(jì)算不同超越概率下的海嘯危險(xiǎn)性指標(biāo),從而繪制出準(zhǔn)確的海嘯危險(xiǎn)性區(qū)劃圖。五、中國東南沿海海嘯危險(xiǎn)性評(píng)估結(jié)果與分析5.1潛在海嘯源的識(shí)別與分析中國東南沿海地區(qū)的潛在海嘯源主要受到其特殊的地質(zhì)構(gòu)造和地震活動(dòng)的影響。通過對(duì)該地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造背景、歷史地震活動(dòng)信息的深入研究,以及結(jié)合地球物理探測等手段,識(shí)別出對(duì)中國東南沿海地區(qū)具有海嘯威脅的多個(gè)潛在海嘯源,這些潛在海嘯源可分為局地潛在海嘯源和區(qū)域潛在海嘯源。局地潛在海嘯源通常位于中國東南沿海地區(qū)近海,主要包括板塊邊界附近的斷裂帶和地震活躍區(qū)域。根據(jù)相關(guān)研究,確定了對(duì)中國東南沿海地區(qū)具有海嘯威脅的8個(gè)局地潛在海嘯源。這些局地潛在海嘯源的形成與該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造密切相關(guān)。臺(tái)灣東部海域處于菲律賓海板塊與歐亞板塊碰撞的前沿地帶,地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜,存在一系列的走滑斷裂和逆沖斷裂。這些斷裂帶的活動(dòng)頻繁,容易引發(fā)地震,進(jìn)而可能導(dǎo)致海嘯的發(fā)生。南海北部陸架區(qū)域的濱海斷裂帶也是一個(gè)重要的局地潛在海嘯源,該斷裂帶歷史上曾發(fā)生多次強(qiáng)震,如1605年7.5級(jí)瓊州地震、1600年7.0級(jí)南澳地震、1918年7.5級(jí)南澳地震與1604年8.0級(jí)泉州地震等,這些地震都表明該區(qū)域的地震活動(dòng)性較強(qiáng),存在引發(fā)海嘯的風(fēng)險(xiǎn)。區(qū)域潛在海嘯源則位于中國東南沿海地區(qū)周邊較遠(yuǎn)的海域,主要是板塊俯沖帶等區(qū)域。在眾多區(qū)域潛在海嘯源中,馬尼拉海溝是最為重要的一個(gè)。馬尼拉海溝位于南海的南部,是菲律賓海板塊與歐亞板塊的俯沖帶。該海溝長約1300km,南北兩端分別位于菲律賓Palawan島和中國臺(tái)灣西南部。馬尼拉海溝的俯沖速率高達(dá)65-100mm/a,甚至高出全球幾個(gè)大地震非?;钴S的俯沖帶,如2011年3?11日本東北大地震的發(fā)生地日本海溝和2004年蘇門答臘大地震的發(fā)生地蘇門答臘俯沖帶等。雖然自1560年有可靠記錄之后的四百多年間,馬尼拉海溝并未記錄到超過Mw7.6級(jí)的大地震,但基于菲律賓和中國臺(tái)灣近20年(1998-2015年)的GNSS觀測,俯沖帶斷層能量很有可能在不斷累積。這意味著馬尼拉海溝未來存在發(fā)生巨大或特大地震的風(fēng)險(xiǎn),一旦發(fā)生強(qiáng)震,極有可能引發(fā)海嘯,對(duì)中國東南沿海地區(qū)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。琉球海溝也是一個(gè)重要的區(qū)域潛在海嘯源。它位于中國東海的東部邊緣,是太平洋板塊向歐亞板塊俯沖的邊界。太平洋板塊以每年約8-10厘米的速度向西北方向移動(dòng),并在琉球海溝處俯沖到歐亞板塊之下。這種強(qiáng)烈的俯沖作用使得板塊邊界處的地殼發(fā)生強(qiáng)烈的變形和斷裂,產(chǎn)生大量的地震活動(dòng)。歷史上琉球海溝附近發(fā)生的一些地震曾引發(fā)海嘯,雖然這些海嘯在傳播過程中能量有所衰減,但仍對(duì)中國東南沿海的部分地區(qū)產(chǎn)生了一定影響。這些潛在海嘯源的分布呈現(xiàn)出一定的特征。局地潛在海嘯源主要集中在近海區(qū)域,與沿海地區(qū)距離較近,一旦引發(fā)海嘯,海嘯波傳播到沿海地區(qū)的時(shí)間較短,可能會(huì)在短時(shí)間內(nèi)對(duì)沿海地區(qū)造成嚴(yán)重破壞。區(qū)域潛在海嘯源則分布在周邊較遠(yuǎn)的海域,雖然海嘯波傳播到中國東南沿海地區(qū)需要一定的時(shí)間,但由于其能量巨大,在傳播過程中仍可能對(duì)沿海地區(qū)構(gòu)成威脅。不同潛在海嘯源對(duì)中國東南沿海地區(qū)的威脅程度也有所不同。距離中國東南沿海地區(qū)較近且地震活動(dòng)性較強(qiáng)的潛在海嘯源,如馬尼拉海溝和部分局地潛在海嘯源,威脅程度相對(duì)較高;而距離較遠(yuǎn)或地震活動(dòng)性相對(duì)較弱的潛在海嘯源,威脅程度則相對(duì)較低。但無論威脅程度如何,都不能忽視這些潛在海嘯源對(duì)中國東南沿海地區(qū)的潛在威脅,需要加強(qiáng)對(duì)它們的監(jiān)測和研究,以便及時(shí)采取有效的防災(zāi)減災(zāi)措施。5.2不同重現(xiàn)期海嘯波高分布為了深入了解中國東南沿海地區(qū)在不同重現(xiàn)期下可能遭受的海嘯波高分布情況,我們利用概率海嘯危險(xiǎn)性評(píng)估方法(PTHA)和數(shù)值模擬模型,計(jì)算并繪制了475年、975年、2475年、4975年重現(xiàn)期的海嘯波高分布圖(如圖1所示)。通過對(duì)這些分布圖的分析,可以揭示海嘯波高的分布規(guī)律,為該地區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)工作提供重要依據(jù)。圖1:不同重現(xiàn)期海嘯波高分布圖(a)475年;(b)975年;(c)2475年;(d)4975年)從圖1中可以看出,隨著重現(xiàn)期的增加,海嘯波高總體呈增大趨勢。在475年重現(xiàn)期時(shí),中國東南沿海大部分地區(qū)的海嘯波高相對(duì)較低,一般在1米以下,但在部分靠近潛在海嘯源的區(qū)域,如福建省中部和南部沿海地區(qū),波高可達(dá)1-2米。這是因?yàn)檫@些地區(qū)距離潛在海嘯源較近,海嘯波在傳播過程中能量衰減相對(duì)較少,能夠保持較高的波高。而在遠(yuǎn)離潛在海嘯源的地區(qū),如長江口以北的沿海地區(qū),波高則在0.5米以下,這是由于海嘯波在傳播過程中受到海底地形、摩擦力等因素的影響,能量逐漸衰減,波高也隨之降低。當(dāng)重現(xiàn)期增加到975年時(shí),海嘯波高有所增大。福建省中部和南部沿海地區(qū)的波高進(jìn)一步升高,可達(dá)2-3米,部分海灣和河口地區(qū)的波高甚至更高。這是因?yàn)檫@些地區(qū)的地形較為特殊,海灣和河口的形狀會(huì)使海嘯波發(fā)生聚焦和反射,導(dǎo)致波高增大。在廣東東部沿海地區(qū),波高也達(dá)到了1-2米,這與該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和海底地形有關(guān),使得海嘯波在傳播到該地區(qū)時(shí)能量相對(duì)集中,波高有所增加。而在其他地區(qū),波高雖然也有所增大,但增幅相對(duì)較小,一般在0.5-1米之間。在2475年重現(xiàn)期下,海嘯波高繼續(xù)增大。福建省中部和南部沿海地區(qū)的波高可達(dá)3-5米,成為整個(gè)東南沿海地區(qū)波高最高的區(qū)域。這表明在較長的重現(xiàn)期內(nèi),該地區(qū)遭受高波高海嘯襲擊的可能性顯著增加,需要重點(diǎn)關(guān)注和防范。廣東東部沿海地區(qū)的波高也達(dá)到了2-3米,同樣面臨較大的海嘯風(fēng)險(xiǎn)。在浙江沿海地區(qū),波高也有所上升,部分區(qū)域可達(dá)1-2米,這說明隨著重現(xiàn)期的增加,海嘯的影響范圍逐漸擴(kuò)大,對(duì)浙江沿海地區(qū)的威脅也在增加。當(dāng)重現(xiàn)期達(dá)到4975年時(shí),海嘯波高進(jìn)一步增大。福建省中部和南部沿海地區(qū)的波高可達(dá)5米以上,部分區(qū)域甚至可能超過7米,顯示出該地區(qū)在極長重現(xiàn)期下極高的海嘯危險(xiǎn)性。廣東東部沿海地區(qū)的波高也達(dá)到了3-5米,面臨著嚴(yán)重的海嘯威脅。此時(shí),整個(gè)東南沿海地區(qū)的海嘯波高都有明顯增大,即使是長江口以北的沿海地區(qū),波高也可能達(dá)到1-2米,這意味著在這種極端情況下,東南沿海地區(qū)的大部分區(qū)域都可能受到較強(qiáng)海嘯的影響,需要全面加強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)措施。通過對(duì)不同重現(xiàn)期海嘯波高分布圖的分析,還可以發(fā)現(xiàn)波高分布與潛在海嘯源的關(guān)系密切。距離潛在海嘯源越近的區(qū)域,海嘯波高越高,危險(xiǎn)性越大。福建省中部和南部沿海地區(qū)由于靠近馬尼拉海溝等潛在海嘯源,在不同重現(xiàn)期下波高始終較高,是海嘯危險(xiǎn)性最高的區(qū)域。波高分布還受到海底地形、海岸線形狀等因素的影響。在海底地形復(fù)雜、存在海溝、海嶺等地形特征的區(qū)域,以及海岸線曲折、有海灣和河口的地區(qū),海嘯波容易發(fā)生折射、反射和聚焦等現(xiàn)象,導(dǎo)致波高增大。5.3區(qū)域危險(xiǎn)性差異分析中國東南沿海地區(qū)不同省份的海嘯危險(xiǎn)性存在明顯差異,這主要是由各地區(qū)與潛在海嘯源的距離、地質(zhì)構(gòu)造、海洋地形等多種因素共同作用的結(jié)果。福建省的海嘯危險(xiǎn)性相對(duì)較高,尤其是福建省中部和南部沿海地區(qū),是整個(gè)東南沿海地區(qū)海嘯危險(xiǎn)性最高的區(qū)域。這主要是因?yàn)楦=ㄊ【嚯x馬尼拉海溝等重要潛在海嘯源較近。馬尼拉海溝是菲律賓海板塊與歐亞板塊的俯沖帶,俯沖速率高達(dá)65-100mm/a,且基于菲律賓和中國臺(tái)灣近20年(1998-2015年)的GNSS觀測,俯沖帶斷層能量很有可能在不斷累積,未來存在發(fā)生巨大或特大地震并引發(fā)海嘯的風(fēng)險(xiǎn)。一旦馬尼拉海溝附近發(fā)生強(qiáng)震引發(fā)海嘯,海嘯波在傳播到福建省沿海時(shí),能量衰減相對(duì)較少,能夠保持較高的波高,從而對(duì)該地區(qū)造成較大的威脅。福建省沿海的地質(zhì)構(gòu)造也較為復(fù)雜,存在一些斷裂帶,這些斷裂帶的活動(dòng)可能引發(fā)地震,進(jìn)而導(dǎo)致海嘯的發(fā)生。從歷史記錄來看,1604年福建泉州海外發(fā)生8.0級(jí)地震,就曾引發(fā)海嘯,造成了嚴(yán)重的破壞。福建省沿海的海洋地形對(duì)海嘯波的傳播也有一定影響。該地區(qū)的海岸線曲折,存在一些海灣和河口,這些地形會(huì)使海嘯波發(fā)生聚焦和反射,導(dǎo)致波高增大,進(jìn)一步增加了海嘯的危險(xiǎn)性。廣東省的海嘯危險(xiǎn)性也不容忽視,特別是廣東東部沿海地區(qū)。廣東東部沿海地區(qū)靠近潛在海嘯源,且該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和海底地形使得海嘯波在傳播到這里時(shí)能量相對(duì)集中,波高有所增加。南海北部陸架區(qū)域的濱海斷裂帶是一個(gè)重要的潛在海嘯源,歷史上曾發(fā)生多次強(qiáng)震,如1605年7.5級(jí)瓊州地震、1600年7.0級(jí)南澳地震、1918年7.5級(jí)南澳地震等,這些地震都表明該區(qū)域的地震活動(dòng)性較強(qiáng),存在引發(fā)海嘯的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)這些潛在海嘯源引發(fā)海嘯時(shí),廣東東部沿海地區(qū)首當(dāng)其沖,容易受到海嘯的影響。廣東沿海的海底地形復(fù)雜,存在海溝、海嶺等地形特征,這些地形會(huì)導(dǎo)致海嘯波發(fā)生折射、反射和聚焦等現(xiàn)象,改變海嘯波的傳播路徑和波高分布,使得該地區(qū)的海嘯危險(xiǎn)性增加。相比之下,浙江省的海嘯危險(xiǎn)性相對(duì)較低。浙江省距離主要潛在海嘯源相對(duì)較遠(yuǎn),海嘯波在傳播到該地區(qū)時(shí),能量已經(jīng)經(jīng)過了較長距離的衰減,波高相對(duì)較低。浙江省沿海的地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)較為穩(wěn)定,地震活動(dòng)相對(duì)較少,減少了因本地地震引發(fā)海嘯的可能性。浙江省沿海的大陸架相對(duì)較寬,海底地形較為平坦,這使得海嘯波在傳播過程中受到的摩擦力較大,能量衰減較快,進(jìn)一步降低了海嘯的危險(xiǎn)性。在不同重現(xiàn)期下,浙江省沿海的海嘯波高一般低于福建省和廣東省沿海地區(qū),尤其是在475年和975年重現(xiàn)期時(shí),波高相對(duì)較低,在2475年和4975年重現(xiàn)期時(shí),波高雖然有所增加,但仍低于福建和廣東的部分沿海區(qū)域。5.4典型城市的海嘯危險(xiǎn)性評(píng)估以廈門、汕頭、香港等典型城市為例,深入評(píng)估其海嘯危險(xiǎn)性。廈門位于福建省東南部沿海,處于臺(tái)灣海峽西岸。從潛在海嘯源的影響來看,廈門距離馬尼拉海溝等重要潛在海嘯源相對(duì)較近,存在一定的海嘯威脅。在不同重現(xiàn)期下,廈門的海嘯波高呈現(xiàn)出不同的特征。在475年重現(xiàn)期時(shí),廈門沿海的海嘯波高一般在1-1.5米之間;隨著重現(xiàn)期增加到975年,波高可達(dá)1.5-2米;在2475年重現(xiàn)期下,波高進(jìn)一步增大到2-3米;當(dāng)重現(xiàn)期達(dá)到4975年時(shí),波高可能超過3米。廈門的城市特點(diǎn)也使得其在面對(duì)海嘯時(shí)存在一定的脆弱性。廈門是一個(gè)重要的港口城市,擁有眾多的碼頭和港口設(shè)施,這些設(shè)施在海嘯來臨時(shí)可能受到嚴(yán)重破壞,影響港口的正常運(yùn)營和物資運(yùn)輸。廈門的旅游業(yè)發(fā)達(dá),沿海地區(qū)分布著大量的旅游景點(diǎn)和酒店,如鼓浪嶼、環(huán)島路等,這些區(qū)域人員密集,一旦發(fā)生海嘯,可能造成大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。針對(duì)廈門的海嘯危險(xiǎn)性,應(yīng)加強(qiáng)海嘯預(yù)警系統(tǒng)建設(shè),提高預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性,確保市民能夠在海嘯來臨前及時(shí)疏散。還應(yīng)加強(qiáng)沿海地區(qū)的防護(hù)工程建設(shè),如加固海堤、建設(shè)防波堤等,提高城市的抗災(zāi)能力。對(duì)沿海的建筑和基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行抗震和抗海嘯設(shè)計(jì),增強(qiáng)其抵御海嘯的能力。汕頭位于廣東省東部沿海,靠近南海北部陸架區(qū)域的濱海斷裂帶,這是一個(gè)重要的潛在海嘯源。歷史上,該區(qū)域曾發(fā)生多次強(qiáng)震,如1600年7.0級(jí)南澳地震、1918年7.5級(jí)南澳地震等,存在引發(fā)海嘯的風(fēng)險(xiǎn)。在不同重現(xiàn)期下,汕頭的海嘯波高也有所不同。475年重現(xiàn)期時(shí),汕頭沿海的海嘯波高約為1-1.5米;975年重現(xiàn)期時(shí),波高可達(dá)1.5-2.5米;2475年重現(xiàn)期時(shí),波高在2.5-3.5米之間;4975年重現(xiàn)期時(shí),波高可能超過3.5米。汕頭是一個(gè)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的城市,擁有眾多的工業(yè)企業(yè)和人口密集的城區(qū)。一旦發(fā)生海嘯,可能對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和居民生活造成嚴(yán)重影響。沿海的工業(yè)企業(yè)可能會(huì)因海嘯而遭受設(shè)備損壞、原材料損失等,導(dǎo)致生產(chǎn)中斷,影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。人口密集的城區(qū)在海嘯來臨時(shí),人員疏散難度較大,容易造成大量人員傷亡。為了降低汕頭的海嘯危險(xiǎn)性,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)潛在海嘯源的監(jiān)測和研究,及時(shí)掌握地震活動(dòng)情況,提前做好預(yù)警準(zhǔn)備。制定科學(xué)合理的疏散預(yù)案,加強(qiáng)對(duì)市民的防災(zāi)減災(zāi)教育,提高市民的自救互救能力。加強(qiáng)沿海地區(qū)的工程建設(shè)管理,確保建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施具備足夠的抗震和抗海嘯能力。香港位于中國南部沿海,地處珠江口以東。雖然香港距離主要潛在海嘯源相對(duì)較遠(yuǎn),但由于其特殊的地理位置和地形條件,仍然存在一定的海嘯危險(xiǎn)性。香港周邊的海域地形復(fù)雜,存在一些島嶼和海灣,這些地形會(huì)使海嘯波發(fā)生折射和反射,導(dǎo)致波高增大。在不同重現(xiàn)期下,香港的海嘯波高相對(duì)較低,但也不容忽視。475年重現(xiàn)期時(shí),香港沿海的海嘯波高一般在0.5-1米之間;975年重現(xiàn)期時(shí),波高可達(dá)1-1.5米;2475年重現(xiàn)期時(shí),波高在1.5-2米之間;4975年重現(xiàn)期時(shí),波高可能達(dá)到2-2.5米。香港是一個(gè)國際化大都市,經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá),金融、貿(mào)易、航運(yùn)等產(chǎn)業(yè)在全球具有重要地位。一旦遭受海嘯襲擊,將對(duì)全球經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大影響。香港的人口密度極高,城市建設(shè)密集,這使得在海嘯來臨時(shí),人員疏散和救援工作面臨巨大挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)海嘯威脅,香港應(yīng)加強(qiáng)海嘯監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)建設(shè),與周邊地區(qū)建立有效的信息共享和協(xié)同預(yù)警機(jī)制。加強(qiáng)沿海地區(qū)的防護(hù)工程建設(shè),如建設(shè)防波堤、加固海堤等,提高城市的抗災(zāi)能力。制定完善的應(yīng)急預(yù)案,定期進(jìn)行演練,提高城市的應(yīng)急響應(yīng)能力。六、降低中國東南沿海海嘯危險(xiǎn)性的措施與建議6.1加強(qiáng)監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)6.1.1監(jiān)測站點(diǎn)布局優(yōu)化為了更全面、準(zhǔn)確地監(jiān)測海嘯的發(fā)生和傳播,優(yōu)化中國東南沿海地區(qū)海嘯監(jiān)測站點(diǎn)的布局至關(guān)重要。目前,雖然已經(jīng)建立了一定數(shù)量的監(jiān)測站點(diǎn),但仍存在一些不足之處,如部分海域監(jiān)測站點(diǎn)覆蓋不足,導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)存在盲區(qū),影響對(duì)海嘯的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和準(zhǔn)確預(yù)警。為了提高監(jiān)測覆蓋率,應(yīng)在現(xiàn)

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