海嘯-珊│愛情公寓交友網站與聊天室

海嘯，就是海上突然出現的巨浪，有時浪高可達十公尺以上。這種巨浪可能在同一地點持續數小時，重複幾十次，如果沖向陸地，所到之處，破壞設施、建築，會造成生命財產的重大損失。

二○○四年十二月二十六日清晨，印尼發生 9.0 級大地震，震央位於蘇門答臘島西北部的亞齊省西南外海 160 公里處。地震引發南亞大海嘯，巨浪沖向印尼、泰國、斯里蘭卡、印度這些印度洋周邊國家，甚至沖向遠在五千公里外的非洲東岸，一天之內造成數十萬人傷亡，
數百萬人無家可歸。

　　　海嘯發生的頻率並不低，以臺灣為例，二十世紀就有四次海嘯紀錄，但因規模不大，
浪高都不及一公尺，因此未造成重大災害。規模像這次南亞大海嘯的，倒是很少發生，
全球平均幾十年才有一次。

海嘯發生的原因

海嘯發生時，沖向陸地的巨浪，速度可達每秒數十公尺。以速度 V = 10 m/s 計算，質量 M = 1 kg 海水持有的動能 K 是

K = 1/2 × MV² = 1/2 × 1 kg ×（10 m/s）² = 50 joule

而且，海水由海面沖向陸地，至少經過幾十秒的時間，也就是這些海水「持有」這些動能至少達幾十秒。

因此，海嘯的發生，一定是有造成局部海水突然獲得大量動能的機制，海水瞬間開始快速流動，形成巨浪，這種海浪以速度

V =（gh）^1/2

（其中 g 是重力加速度 9.8 m/s²，h 是水深）向四面八方傳播。以水深三千公尺的海面為例，

V = （9.8 × 3000）^1/2 m/s ＝ 170 m/s

約等於傳播速度每小時六百公里。

若海水原本的平衡狀態瞬間被破壞，破壞的能量就會轉移到海水，使海水突然獲得大量動能而引發海嘯。這有以下三種可能的原因：（1）巨大外物（例如彗星）撞擊海洋；（2）海底山崩塌；（3）海底淺層地震。

如果不幸有一顆彗星撞擊地球，且撞到海洋，則被撞的局部海水會因此被排開，並吸收彗星的動能，而形成巨浪，引發大海嘯。一九九四年曾有彗星撞木星的事件，至於彗星撞地球，雖然有史以來未曾發生，但在史前曾經發生過，未來還是有可能的。美國亞利桑那州就有一個三萬三千年前產生的直徑1.2公里的彗星撞擊坑。

海底山崩塌是可能引發海嘯的第二個原因。如果海底山發生崩塌，崩塌的部分會掉落海底地表，降低位能，轉換為海水的動能，使海水流動，產生巨浪而引發海嘯。海底山崩塌曾經造成一九九八年的巴布亞紐幾內亞海嘯。最近有人預測西非摩洛哥外海加納利群島中的巴爾默島，可能因火山爆發造成崩塌，而引發高達一百公尺巨浪的大海嘯。不過筆者對發生如此大規模崩塌的可能性，抱持強烈懷疑。

最常引發海嘯的是震源在海底的淺層地震。斷層是板塊邊界，若海底淺層地震造成斷層兩側的板塊產生垂直方向的相對位移，則覆蓋的海水也會跟著產生垂直方向的相對位移，海水原本的平衡狀態被破壞，抬升板塊上方的海水變得比較高，位能變得比較高，於是向位能比較低的下沈板塊方向流動。也就是說，海底淺層地震可能使震央附近的海水突然獲得大量位能，這個位能因地心引力立即轉換為動能，使海水流動，而引發海嘯。

依震源深度，可以把地震分為淺層（深度 0 ~ 70 公里）、中層（深度 70 ~ 300 公里）、深層（深度超過 300 公里）三種。斷層地震都發生在板塊邊界處，依照板塊之間相互移動的方式，斷層可分為平移型、發散型和聚合型三種。發散型斷層是上盤向下滑移（下沈），又稱正斷層，聚合型斷層是上盤向上滑移（抬升），又稱為逆斷層。正斷層和逆斷層都是傾斜滑移斷層。

如果海底地震是由平移斷層引發，斷層沒有傾斜滑移，則海底板塊只會發生水平位移。因海水是流體，雖然會跟隨發生水平位移，但位移量遠小於海底板塊的位移量，海水原本的平衡狀態被破壞得很有限。而且這種破壞僅限於水平方向，不涉及重力加速度，海水不會增加位能，因此即使發生海嘯，規模也不大。

如果發生海底傾斜滑移斷層地震，但震源很深，斷層破裂面並未延伸到海底地表，只局限在海底地表以下，則地震波傳到海水時，海水只是傳播震波的介質，震波傳過之後海水又恢復平靜。震波雖然可能產生盆地效應，即震波在一個封閉水體中來回擺盪而產生加成作用，但這種擺盪只會在小面積的水體，如湖泊或內海產生。由於封閉水體的水量有限，且傳播的只是震波，不是海浪，震波能量會由海水傳入海底而消散。

至於海水流入海底斷層的裂隙，不太可能是產生海嘯的原因。因為斷層的裂隙通常非常小，特別是傾斜滑移斷層，裂隙多在十公分以內，幾乎看不到。以臺灣一九九九年的 921 地震為例，在斷層面上兩板塊緊密接合，根本沒有裂隙，海水無法流入，因此不太可能引發海嘯。

斷層破裂面在陸上的地震，除非破裂面延伸到海底地表，否則海水的角色只是震波傳播的介質。地震波到達之後，海水雖短暫獲得振動的動能，卻無法「持有」這個動能，這個動能在不到一秒之內就傳播到別處，海水又恢復平靜，不會流動。所以陸上地震幾乎不可能引發海嘯。

最可能引發海嘯的，是斷層破裂面在海底地表的海底傾斜滑移地震。這種地震會造成斷層兩側板塊的地表產生垂直方向的相對位移，正斷層是下盤抬升，逆斷層則是上盤抬升，由於覆蓋在板塊上方的海水隨著板塊產生垂直方向的相對位移，在抬升板塊上方的海水面跟著抬升，於是高於下沈板塊上方的海水面，這個過程只需要幾秒鐘時間。隨後地心引力迫使具有較高位能的海水向下沈板塊快速流動，形成巨浪向四面擴散，而引發海嘯。

海底的斷層，大部分是位於海洋板塊衝入大陸板塊底下，或海洋板塊衝入另一海洋板塊底下的隱沒帶的聚合型斷層，屬於逆斷層，且斷層附近有海溝，發生地震時是上盤抬升，下盤下沈。雖然斷層也有平移型和發散型，但比較少。以這次引發南亞大海嘯的地震為例，就是印度板塊和澳洲板塊衝入緬甸小板塊和桑達板塊的逆斷層。

海底斷層傾斜滑移，抬升板塊上方的海水到底具有多少能量（位能）？以 1226 南亞大海嘯為例，斷層傾斜滑移造成上盤抬升達 30 公尺，斷層破裂面長度超過一千公里（10⁶ m）。假設上盤抬升與下盤下沈發生在斷層兩側各一百公里（10⁵ m）範圍內，則上盤抬升的海水質量 M 是（海水密度是 10³ kg/m³）

M = 10⁶ m × 30 m × 10⁵ m × 10³ kg/m³ = 3 × 10¹⁵ kg

獲得的位能 U（以 U = mgh 計算，重力加速度 g = 9.8 m/s²，
海水平均抬升高度 h = 15 m）

U = 3 × 10¹⁵ kg × 15 m × 9.8 m/s² = 4.4 × 10¹⁷ joule

大約是兩千顆廣島型原子彈的能量！如此巨大的重力位能瞬間轉為海水流動的動能，可以想見造成海浪及海浪衝擊的力量有多大！

由於抬升板塊上方的水體先流向下沈板塊，因此抬升板塊後方的海岸先發生大退潮，之後才會遭到海浪侵襲。相反地，下沈板塊後方的海岸不會因海嘯發生退潮。以這次南亞大海嘯為例，倖存的泰國普吉島遊客描述海嘯當時先發生大退潮，「來不及退游的魚在沙灘上掙扎，接著巨浪侵襲……」因為普吉島位於逆斷層上盤（抬升板塊）的後方，海水先向下盤流動，因此先發生大退潮。一八六七年基隆大海嘯也是先發生大退潮，是基於相同的原因。

哪裡可能因地震引發海嘯

板塊邊界可分為聚合型、發散型和平移型三種。中洋脊包括發散型和平移型板塊邊界，且占了海底發散型板塊邊界的大部分。由於中洋脊地殼溫度很高（可能高達攝氏一千度以上），只會發生小規模地震（規模 4 以下），不太可能引發海嘯。不在中洋脊的平移型海底板塊邊界則都是平移斷層，如前所述，不會引發海嘯。

由於隱沒帶占了海域傾斜滑移板塊邊界的大部分，因此可能引發海嘯的海底斷層大多是聚合型的逆斷層，只有少數是正斷層。海底聚合型板塊邊界主要分布在：（1）環太平洋地震帶：由南美洲智利外海向北至中美洲，由北美洲阿拉斯加向西南，經阿留申群島、千島群島、日本、琉球群島、馬里亞納群島、菲律賓、紐幾內亞、所羅門群島到紐西蘭東部外海；（2）阿爾卑斯地震帶：包括地中海、孟加拉灣、印尼南方外海。

這次發生南亞大海嘯的地震震央，印尼亞齊省西南方外海，就是阿爾卑斯地震帶的一部分。環太平洋地震帶大部分是海底隱沒帶逆斷層，阿爾卑斯地震帶則大約一半是海底隱沒帶逆斷層。

會引發海嘯的隱沒帶多在大陸邊緣，逆斷層上盤在近陸地的一邊，下盤在面向大洋的一邊。發生海嘯時，上盤抬升的結果，海水先向下盤方向流動，因此上盤後方海岸先發生大退潮。所以，對大多數海岸而言，海嘯的發生是先有大退潮，然後才是大浪侵襲。

臺灣是否可能發生海嘯？是的，一七八一年在臺南，一八六七年在基隆、淡水，都有大海嘯的紀錄。臺灣位於歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊邊界上，斷層經過臺灣陸地，由於南方海域及東北方海域都是板塊邊界的隱沒帶（海底逆斷層），因此，海嘯可能在南北兩端發生，侵襲臺灣。

海嘯災害防治

海嘯是自然現象，無法避免。既然無法避免，就要面對它，與它和平共存，設法把海嘯的災害降到最低。

海嘯的傳播速度是每小時數百公里，除非正好在斷層附近，海嘯由斷層傳到陸地，總有幾分鐘以上的時間，利用這一點時間就可以減少災害。

以 1226 南亞大海嘯為例，由震央（印尼亞齊省外海）到斯里蘭卡距離約一千六百公里，海嘯的巨浪到達需 2.5 小時，如果能預先發布警報，所有的人都有足夠的時間撤至安全地點。由於缺少預警系統，斯里蘭卡傷亡慘重，甚至遠在東非的索馬利亞也有數百人喪生。但在震央附近的印尼錫默盧島（Simeulue），島民憑藉「發生地震立即往山上跑」的古老傳說，據報導在這次南亞大海嘯中竟然全島無一人傷亡！

由於地震發生後．鄰近的監測站可以在一分鐘之內測知，然後在幾秒內判定震央及強度，及時對可能受海嘯侵襲的地區發出警報，技術上不是問題。因此，建立海嘯預警系統，並且準備好發生海嘯時的撤離路線，是必須的。

臺灣如果發生海嘯，震央可能在臺灣南方或北方海域，與臺灣陸地有數百公里的距離，因此臺灣有大約一小時的預警時間，足夠避免嚴重損失，也因此臺灣有必要儘早建立海嘯預警系統。