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篇名: 海嘯
作者: 珊	日期: 2007.07.16　　天氣: 　心情:

　　　　　　　　海嘯

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。

海嘯的規模：

海嘯的大小多以規模表示。最常用的方法是今村所創，而飯田增設（-1）之海嘯規模分級表。

今村與飯田海嘯規模之分級表

規模
說明

4
波高超過30公尺，被害區域達到沿岸500公里以上者。

3
波高超過10~20公尺，被害區域達到沿岸400公里以上者。

2
波高4~6公尺程度，可使部分房屋流失，人畜溺死者。

1
波高2公尺左右，損壞海濱的房屋，帶走船舶的程度。

0
波高1公尺左右，可能造成小災害者。

-1
波高50公分以下，通常無災害者。

　　　海潮暴漲有可能是海嘯所引起，也可能是颱風所引起。禁地海嘯所引起的海潮暴漲通常伴隨著地震，遠洋地震所引起的海嘯則不會感受到地震動。兒颱風所引起的海嘯則伴隨強風。史籍上若提到地大震，之後海潮暴漲，則海嘯的可能性極大。然而多數記載只提到海潮暴漲，並無其他說明，是否是地震海嘯就有待進一步探討。因此將史籍上所述之海嘯或疑海嘯，以海嘯信度表示其發生之可能性。

海嘯信度表

海嘯信度
說明

4
海嘯（信度近於1.0）

3
可能是海嘯（信度近於0.75）

2
可疑海嘯（信度近於0.5）

1
非常可疑海嘯（信度近於0.25）

0
不是海嘯

台灣及鄰近地區曾發生過的海嘯：

依現有歷史紀錄來看，台灣發生最大海嘯是1867年12月18日在基隆外海地震所引起之海嘯，其地震規模約為7.0，當時並無波浪紀錄，但依據Davidson (1903)之災害描述，湧高約為3.4公尺至7.5公尺。此地震發生時，基隆市街及附近地區發生大海嘯，海水夾帶著巨大的波浪，以驚人的速度衝上市街，淹沒街道，破壞房屋，有一座山分裂為兩半，山側噴出硫磺質溫泉，人命損失沒有詳細統計，推估死者可能達到數百人。此外，在1951年10月20日，1960年5月24日，1963年10月13日及1964年3月28日，花蓮驗潮站皆有海嘯之記錄，然而其規模均甚小(0.3公尺以下)。 1960年5月24日的海嘯為智利大地震所引起。同一海嘯在日本東北部太平洋沿岸造成湧高達6公尺的海嘯，造成一千多人死傷或失蹤，以及港灣設施及船舶等受損毀。

時間
海嘯侵襲之地區
出處及文獻所提供之信度（Mt）、海嘯規模或浪高（H）
此海嘯侵襲台灣之可能性（信度）

1076年（10月31日－11月28日）
海陽、潮陽
宋史五行志（李善邦，1981）
0

1353年8月1日
泉州
元史五行志（李善邦，1981）
0

1640年12月29日
台灣海峽北部
（包澄瀾，1991）
0

1640年（9月16日－10月14日）
廣東揭陽、澄海、潮陽
Mt＝0，信度＝4（包澄瀾，1991）
1

1641年（9月16日－11月26日）
廣東澄海、潮陽
（包澄瀾，1991）
0

1661年1月8日
安平
Mt=1，信度=4（包澄瀾，1991）Mt=0，信度=4（游明聖，1994）
3

1721年1月5日
台南
Mt=－1，信度=4（游明聖，1994）
2

1721年9月
台南
（包澄瀾，1991）
0

1754年4月
淡水
Mt=1，信度=3（包澄瀾，1991）
2

1741年2月24日
日本石垣島
日本石垣島宮良村85.4公尺（宇佐美龍夫，1977）日本石垣島85公尺（徐明同，1981）
3

1781年4－5月
高雄地區
Mt=1，信度=3（包澄瀾，1991）Mt＞2，信度＝4（游明聖，1994）
3

1792年8月9日
彰化地區
（包澄瀾，1991）Mt＞2，信度＝4（游明聖，1994）
3

1866年6月11日
高雄地區
Mt＝2，信度＝4（游明聖，1994）
3

1867年6月11日
基隆地區
Mt＝2，信度＝4（包澄瀾，1991）Mt＝2，信度＝4（徐明同，1981）Mt＝2，信度＝4（游明聖，1994）
4

1971年1月25日
福建同安
Mt＝1，信度＝4（包澄瀾，1991）（李起彤，1991）
3

1917年5月6日
台灣東部
Mt＝－1，信度＝4（包澄瀾，1991）（徐明同，1981）
2

1918年2月13日
廣東汕頭
Mt＝1，信度＝4（包澄瀾，1991）
1

1918年5月1日
基隆
（楊春生等，1983）
1

1921年9月
台南
（馬宗晉等，1994）
1

1938年6月10日
日本宮古島
平良港1.5公尺，信度＝4（宇左美龍夫，1977）
1

1951年10月22日
東北部海域
Mt＝－1，信度＝4（徐明同，1981）（楊春生，1983）
4

1960年5月24日
智利
基隆0.66公尺，花蓮0.3公尺（徐明同，1981）
4

1963年2月13日
台灣東部
Mt＝－1信度＝4（羽鳥德太郎，1994
4

1963年10月13日
千島列島
花蓮約0.1公尺，信度＝4（徐明同，1981）
4

1964年3月28日
阿拉斯加
花蓮約0.15公尺，信度＝4（徐明同，1981）
4

1966年3月13日
台灣東部
Mt＝－1，信度＝4（包澄瀾，1991）Mt＝0信度＝4（羽鳥德太郎，1994
3

1972年1月25日
台灣東部
Mt＝0信度＝4（羽鳥德太郎，1994
3

1978年3月12日
蘭嶼
Mt＝0信度＝4（羽鳥德太郎，1994（李德貴，1981）
4

1986年11月15日
台灣東部
花蓮2公尺，石垣島0.3公尺，宮古島0.45公尺（許明光等，1994）
4

1988年2月29日
北太平洋
坎門0.37公分，廈門0.34公尺（包澄瀾等，1991）
3

1993年8月8日
關島附近
花蓮0.29公尺，成功0.27公尺（氣象局海象測報中心）陳建宏（1994）
4

1994年9月16日
福建東山附近、澎湖
東山0.18公尺（李起彤），澎湖0.38公尺（氣象局海象測報中心徐月娟）
4

1996年2月17日
台灣（海嘯源區在印尼）
成功0.55公尺，鹽寮0.3公尺，基隆0.36公尺（氣象局海象測報中心徐月娟）
4

海嘯對台灣的影響：

　　　我國海區地處太平洋西部，瀕臨西北太平洋地震帶。
那麼，我國沿海會不會發生地震海嘯?
遠洋海域發生的地震海嘯會不會波及我國並造成災害性破壞呢?
據歷史記載，二千年以來，我國只發生過10次地震海嘯，平均200年左右才出現一次。這表明我國沿海發生地震海嘯的可能性很小。這是因為我國海區處于寬廣大陸架上，水深較淺大都在200米以內，不利于地震海嘯的形成與傳播。從地質構造上看，我國除了郯城--廬江大斷裂縱貫渤海外，沿海地區很少有大斷裂層和斷裂帶，在我國海區內也很少有島弧和海溝，所以，即使我國海區發生較強的地震，一般不會引起海底地殼大面積的垂直升降變化，缺乏引發海嘯的大地震。從1969年-1978年我國渤海、廣東陽江、遼寧海城、河北唐山發生的4次大地震結果看，儘管地震震級均在6級以上，均未引發地震海嘯。
太平洋地震帶上發生的地震海嘯對我國沿海影響又如何呢?在我國遼闊的近海海域內，分布著大小數千個島嶼礁灘。從渤海的廟島群島，到黃海的勾南沙、東海的舟山群島，台灣島以及南海諸島，這些眾多島嶼構成了一個環繞大陸的弧形圈，形成一道海上屏障；在我國近海外側又有日本九洲、琉球群島，以及菲律賓諸島拱衛，又構成另一道天然的防波堤，抵御著外海海嘯波的猛烈沖擊。加之寬廣大陸架淺海底摩擦阻力的作用，當海嘯波從深海傳播到我國海區時，其能量已迅速衰減，已構不成威脅。智利大海嘯發生時，海嘯波傳至上海時，在吳淞口驗潮站只記錄到15-20厘米的海嘯波高﹔傳至廣州時，閘坡海洋站僅測出這次地震海嘯波的微弱痕跡。由此可以說明，不僅我國沿海地區不易發生地震海嘯，就是遠海發生的地震海嘯也不會對我國沿海構成威脅。當然，加強地震海嘯發生機制的研究，准確預測和預報地震海嘯仍然是必要的，對防範突發性地震海嘯還是有意義的。

　　　　我國近海海域雖不具備地震海嘯的海洋條件，但地震引起1-2米波高的潮水涌上岸的情況還是發生過的。若發生7．5級以上強震，渤海和北黃海不會有地震海嘯影響，但台灣及其附近有可能造成一定災害。可見地震海嘯仍是我國不容忽視的海洋災害，尤其是閩台地區，本地地震海嘯災害的潛在危險仍然存在。

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