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文檔簡介
94年4月21日中國時(shí)報(bào)為何發(fā)生地震地震生成的條件錯(cuò)綜複雜,至今仍未完全瞭解。一般而言,有兩個(gè)最重要的因素,一是產(chǎn)生地震的物質(zhì)來源,如火山、斷層、相變等,二是造成應(yīng)力、應(yīng)變的動(dòng)力來源,如板塊間的撞擊、火山的噴發(fā)等。缺少任何一項(xiàng)時(shí),地震都無法發(fā)生。
最常發(fā)生地震的原因板塊運(yùn)動(dòng)學(xué)說是廿世紀(jì)自然科學(xué)發(fā)展上一項(xiàng)重大的成就。簡單而言,此學(xué)說主張板塊不但會(huì)運(yùn)動(dòng),而且其運(yùn)動(dòng)模式遵守一定的法則:板塊的新物質(zhì)在中洋脊(mid-oceanridge)生成,然後向外擴(kuò)張直到與另一板塊而遇後,較重的一方就向下衝而返回地函。因此整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程即相當(dāng)於一個(gè)巨大的循環(huán)運(yùn)輸系統(tǒng),而板塊向下衝回地函的地區(qū)即稱之為隱沒帶。圖二為一簡單的模型示意圖。由於板塊是堅(jiān)硬的巖石圈的一部分,因此在其邊緣兩個(gè)板塊相互碰撞的地區(qū)(例如隱沒帶)即產(chǎn)生相當(dāng)大的應(yīng)力,當(dāng)此應(yīng)力超過了巖石所能承受的強(qiáng)度時(shí),巖石即產(chǎn)生破裂,這就是地震。這也就說明了為何地震活動(dòng)的分佈(如圖三)與板塊邊界為何有如此密切的關(guān)係。
最常發(fā)生地震的原因地震可能發(fā)生原因有三類︰1˙斷層發(fā)生、2˙火山爆發(fā)、3˙隕石撞擊,本次地震屬於第一類,也就是伴隨著斷層移動(dòng)而發(fā)生。地震依震源深度可分為三類,地震震源深度在0-70公里稱為淺層地震,在71-300公里之間的稱之為中層地震,在301-700公里的地震稱之為深層地震。地震是一種能量釋出,然後以波的形式向四方擴(kuò)散,整個(gè)傳播途中它的能量會(huì)因?yàn)槟Σ?、吸收等因而衰減,因此當(dāng)?shù)卣鹗菍凫稖\震時(shí),它的能量釋放會(huì)比較快,影響區(qū)域較小,但卻因震度強(qiáng),所以造成的災(zāi)害卻比較重大。依據(jù)地震學(xué)家古騰堡的公式估計(jì),地震規(guī)模每增大一個(gè)單位,所釋放的能量約增大30倍。臺(tái)灣為何如此多的地震臺(tái)灣位於歐亞板塊和菲律賓海板塊之反衝地帶,地震活動(dòng)十分頻繁,平均每年大小地震超過四千個(gè),其中有感地震可達(dá)二百餘個(gè)。臺(tái)灣地區(qū)常受到地震侵襲,在本區(qū)從事地震觀測和地震研究是十分重要的事。日本人於公元一八九七年十二月,在臺(tái)北中央氣象局之現(xiàn)址建立了第一個(gè)地震觀測站。在這以前,除了少數(shù)文獻(xiàn)涉及地面斷裂外,絕大部份的資料都是震災(zāi)報(bào)告。雖然適當(dāng)而且深入地分析這種資料,可提供震源的訊息,但總歸是粗略和可靠性低。由這種資料所推得的地震通常稱為「文獻(xiàn)記載地震」和「歷史地震」。
臺(tái)灣為何如此多的地震目前臺(tái)灣地區(qū)有兩個(gè)地震觀測網(wǎng),從事每月的測震作業(yè)。其中一個(gè)就是屬於中央氣象局的測震網(wǎng)。該網(wǎng)在一九八○年以前共有十七個(gè)測震站(見附圖一),其儀器大多數(shù)是使用數(shù)十年之機(jī)械型地震儀,種類很多,保養(yǎng)不易。而且有不少儀器年已停止生產(chǎn),零件維護(hù)十分困難。為了改進(jìn)以上的缺點(diǎn),自一九八○年起,除了鞍部站(其為國際站)、玉山站及蘭嶼站(這兩站缺電源)外,其餘各站之地震儀陸續(xù)更新,到一九八二年全部完成。目前該局已積極地努力增建測站,以改進(jìn)地震觀測。另外的一個(gè)測震網(wǎng)就是屬中央研究院地球科學(xué)研究所的臺(tái)灣匯記式地震觀測網(wǎng)。迄今測震站的總時(shí)已達(dá)廿個(gè)(見附圖二)。發(fā)生在臺(tái)灣本島及周圍(主要在北緯廿一度到廿六度,東經(jīng)一一九度到一二三度間),規(guī)模大於一的地震,均能由全部或部份測震站偵測站偵測到。地震波由野外測震站的感應(yīng)器接收後,經(jīng)過放大及調(diào)變,然後傳輸?shù)脚_(tái)北的紀(jì)錄中心。地震的常聽到基本名詞地震波:地震發(fā)生時(shí),在地球內(nèi)部及地表傳播的波動(dòng);主要有P波(為縱波)、S波(為橫波)及表面波。震源:地震發(fā)生之小區(qū)域。震央:震源在地球表面之垂足。震度階段:表示人體所感覺到之地震動(dòng)強(qiáng)弱的尺度,和加速度有關(guān),其分級(jí)見附表一。地震規(guī)模:量度地震本身大小的尺度,由地震波的最大振幅或總振動(dòng)長決定,與地震所釋出之能量有關(guān)。主震:一地震系列中,規(guī)模最大者稱為主震。前震:地震系列中,主震前發(fā)生之地震。餘震:地震系列中,主震後發(fā)生之地震。群震:地震系列中,各地震之規(guī)模大致相同,沒有一特別大的主震。
地震的規(guī)模及強(qiáng)度地震規(guī)模與地震震度在新式的地震儀尚未發(fā)明以前,人們將地震分為數(shù)級(jí),稱之為地震強(qiáng)度(EarthquakeIntensity),簡稱為震度,又稱為震階,這樣的分類是按照房屋建築物所受到的損害大小和人對(duì)地震的感覺來決定。目前世界通用之地震強(qiáng)度有12級(jí)與7級(jí)之分,臺(tái)灣使用之七級(jí)地震強(qiáng)度指一到六級(jí)加上零級(jí)(無感地震),為地震儀所測得之震波加速度計(jì)算的結(jié)果。地震強(qiáng)度只能表示災(zāi)害所造成的影響與情形,但並不代表真正的量與大小,此外這個(gè)數(shù)字也會(huì)因離震央距離之遠(yuǎn)近而有改變。為了解決地震震度無法表示地震能量的缺憾,美國地震學(xué)家芮希特(CharlesFrancisRichter)根據(jù)地震儀的紀(jì)錄,創(chuàng)立了一個(gè)新的地震分析標(biāo)準(zhǔn),叫做地震規(guī)模(EatrhquakeMagnitude)。他根據(jù)地震時(shí)所產(chǎn)生的震波運(yùn)動(dòng)量,也就是振幅大小計(jì)算而得,因而會(huì)有小數(shù)點(diǎn)的情形發(fā)生。每一個(gè)數(shù)字代表地震震源所述出的能量多寡,這也就是報(bào)紙上與臺(tái)灣省氣象局所用之芮氏地震規(guī)模。地震的規(guī)模及強(qiáng)度地震規(guī)模公式
M=log10(A/T)M︰地震規(guī)模
A︰最大振幅
T︰週期規(guī)模與能量關(guān)係
log10E=5.24+1.44ME︰釋放能量(焦耳)芮氏地震規(guī)模每一單位的增加是前一單位的十倍,也就是說規(guī)模2的地震是規(guī)模1的30倍,規(guī)模3的地震則是規(guī)模1的900倍。目前地球所能產(chǎn)生的地震規(guī)模最大為9,最小為-2或-3,已經(jīng)產(chǎn)生過的最大為8.7。地震的規(guī)模及強(qiáng)度類別異稱級(jí)數(shù)計(jì)算方式注意地震震度地震強(qiáng)度、地震階世界常用為12級(jí)或7級(jí)依建築物受損、災(zāi)害情形與人體感覺區(qū)分地震震度會(huì)因?yàn)榫嚯x地震中心遠(yuǎn)近而有不同地震規(guī)模芮氏規(guī)模、芮氏地震無限,目前發(fā)生最大者為8.5-8.7以地震儀最大振幅與百公里內(nèi)一般振幅之比值修正後取對(duì)數(shù)值而得不會(huì)因位位置不同而不同地震的強(qiáng)度差別震度名稱震動(dòng)程度震波加速度(cm/sec2)0無感地震儀可紀(jì)錄,但人體無法感覺0.8以下1微震靜止時(shí)可能感覺,或平衡感好的人能夠感覺0.8-2.52輕震門窗搖動(dòng),一般人可以察覺2.5-8.03弱震房屋搖動(dòng),門窗發(fā)出格格聲響,懸掛物搖擺、盛水動(dòng)盪,靜止汽車明顯搖晃8.0-254中震房屋搖晃劇烈,不穩(wěn)固物傾倒,較重家具開始移動(dòng),輕微災(zāi)害發(fā)生25.8-80.05強(qiáng)震牆壁龜裂、牌坊煙囪傾倒、駕駛汽車者可以感到地震,家具翻倒,施工不良或偷工減料之建築物有相當(dāng)損傷80.0-250.06烈震房屋倒塌,山崩地裂,地層下陷、井水發(fā)生變化,地面慘生明顯裂隙,鐵軌彎曲,地下導(dǎo)管破裂250以上地震的規(guī)模差別2.5一般人能夠感覺到搖晃4.5開始造成局部傷害5所釋放的能量相當(dāng)於1945年美國墨西哥原子彈試爆能量總和7猛烈的地震,可搗毀大部分建築物7.3相當(dāng)於三十顆廣島原子彈威力8相當(dāng)於一千顆廣島原子彈威力8.5-8.7目前發(fā)生規(guī)模最大的地震,1960智利大地震、1897印度阿薩母地震、1964阿拉斯加大地震
臺(tái)灣最嚴(yán)重的地震
88年9月21日凌晨1時(shí)47分,發(fā)生近百年來規(guī)模最大的強(qiáng)烈地震,震央(斷層開始斷裂處稱之為震央)位於日月潭西方12.5公里,也就是南投縣集集鎮(zhèn)附近(北緯23.78度、東經(jīng)121.09度),芮氏地震規(guī)模高達(dá)ML=7.3,釋出的總能量是去年嘉義瑞里大地震的40倍,相當(dāng)於三十顆廣島原子彈威力,全臺(tái)灣皆能感受到強(qiáng)烈震度,並造成多起房屋倒塌與意外事故,並引發(fā)嘉義以北大停電,各地接二連三傳出重要災(zāi)情。本次集集大地震,除了主震外,隔日上午也發(fā)生五百多起大大小小的餘震,其中最大一次發(fā)生在臺(tái)中上午2點(diǎn)16分,規(guī)模6.8,同日清晨4時(shí)40分,花蓮附近也發(fā)生規(guī)模5.6的地震,但該地震的發(fā)生與本次南投大地震無關(guān)。專家預(yù)測這一、兩星期內(nèi)會(huì)有規(guī)模六以上的餘震,在未來一個(gè)月內(nèi)都也可能發(fā)生餘震,民眾要多提高警覺。臺(tái)灣最嚴(yán)重的地震
大茅埔-雙冬斷層」在1917年1月7日發(fā)生規(guī)模5.6級(jí)大地震後,已有82之久的時(shí)間沒有再發(fā)生過如此劇烈的地震。集集大地震的發(fā)生再次釋放了大量的能量,這個(gè)地震屬於淺層地震,震源深度少於十公里(媒體報(bào)導(dǎo)之震源發(fā)生於地表下一公里,但專家表示過淺的震源不會(huì)造成如此大的能量釋放)。南投與臺(tái)中附近由於位於震央周圍,災(zāi)情尤其慘重﹔臺(tái)北地區(qū)由於位屬盆地,能量易於聚集,故雖非震央附近,但災(zāi)情亦十分慘重。由震災(zāi)的觀點(diǎn)而言,東部和西部的地震略有不同。東部的地震通常在外海且較深,再加以東部人口較少,雖然地震頻繁,震災(zāi)仍然不大。反之,西部的地震主要在陸地上且較淺,人口稠密,再加上原的沖積層,雖然地震較少,但震災(zāi)卻較嚴(yán)重。臺(tái)灣東部菲律賓海板塊推擠中部大茅埔-雙冬斷層遭,這個(gè)斷層再推擠帶動(dòng)西側(cè)平行的車籠埔斷層劇烈上升(霧峰以北平均向上抬升約四公尺、以南約二公尺,最大抬升可達(dá)五公尺﹔水平位移6-9公尺),由於餘震與主震位置差異甚遠(yuǎn),這樣的情形可能使餘震時(shí)期延長為六個(gè)月之久(以一兩周內(nèi)最為嚴(yán)重),民眾宜多加嚴(yán)防。臺(tái)灣最嚴(yán)重的地震
921大地震的特點(diǎn)規(guī)模7.3,屬大地震。屬內(nèi)陸直下型地震。是由地殼內(nèi)部向上方滑動(dòng)的「逆斷層」破壞型。釋放能量大,破壞力依日本專家指出約十倍於阪神大地震。震央深度原宣佈1公里,後來更正為8公里,屬極淺層地震。由於車籠埔斷層長80餘公里,地表是以每秒三公里左右的速度從震央由南向北破裂,就像連珠炮般一路點(diǎn)放,到臺(tái)中後速度減慢為每秒二點(diǎn)五公里,所以主震時(shí)間長達(dá)二、三十秒。主震時(shí)出現(xiàn)最大地震重力加速度為0.983g,遠(yuǎn)超過日本阪神大地震的0.83g臺(tái)灣最嚴(yán)重的地震
地震建築物震害的原因包括:1.結(jié)構(gòu)系統(tǒng)不良–除挑高挑空造成軟弱層外,並有短柱效應(yīng);2.結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)及施工不良一箍筋間距太大,無耐震彎鉤,主筋搭接位置不當(dāng),搭接出現(xiàn)於同一斷面;3.樑柱內(nèi)埋設(shè)管路,導(dǎo)致承載力降低;4.山坡地違法濫建,任意加蓋違建與任意改裝,影響建築物的耐震行為;5.學(xué)校新舊建築夾雜接續(xù),耐震考量不足。(註16)而臺(tái)北市結(jié)構(gòu)技師公會(huì)理事長蔡榮根先生勘災(zāi)後指出一樓挑高、挑空的大樓例如新莊「博士的家」、雲(yún)林斗六等地的建築物,在地震來時(shí)會(huì)比沒挑高的建築物承受更大的地震力。又松山的東星大樓,雖然一樓沒有挑高,但是拿來當(dāng)金融機(jī)構(gòu)營業(yè)廳使用,為使樓面寬廣,拆掉許多隔間牆,而三樓以上又因當(dāng)賓館使用,隔間牆做得特別多,因此形成「頭重腳輕」的「軟腳蝦」式建築。(註17)當(dāng)然在地震來臨時(shí)不堪一擊。建築技術(shù)規(guī)則的防震
地震看來,主震時(shí)最大地震重力加速度為0.983g,遠(yuǎn)超過我國中央氣象局震度階級(jí)第六級(jí)加速度0.25g,因此有必要參考國外標(biāo)準(zhǔn),對(duì)0.25g以上部分再細(xì)分,以避免同一級(jí)重力加速度相差數(shù)倍的情形發(fā)生。其次對(duì)於現(xiàn)行建築技術(shù)規(guī)則所劃分的強(qiáng)、中、弱震地區(qū),有必要加以檢討調(diào)整以符合實(shí)際要求。至於建築技術(shù)規(guī)則在六十三年、七十一年、七十八年版,均有修訂但都沒有規(guī)範(fàn)垂直地震力,直到八十六年因日本阪神地震的教訓(xùn)而大幅修訂,最新版才加上垂直地震力條文,雖然要求尚不及日本,但已與美國同步。問題是在此次地震我們發(fā)現(xiàn),建築物的韌性設(shè)計(jì),可藉由建物有變形(韌性)吸收地震能量,建物破壞順序應(yīng)為牆、樑、柱??墒窃诘顾拇髽侵袇s存在著柱斷、樑未破壞或受損的奇特現(xiàn)象,表示現(xiàn)行規(guī)範(fàn)有檢討之必要。很高興,中央氣象局於89年8月8日宣布將原有的震度六級(jí)地動(dòng)加速度範(fàn)圍改為250~400gal,並新增震度七級(jí),其地動(dòng)力速度為400gal以上。如此一來與日本分級(jí)制相同,更能細(xì)分受災(zāi)地區(qū)不同的受災(zāi)程度,將資源做適當(dāng)?shù)姆峙渫度刖葹?zāi)工作及加強(qiáng)防震工程。臺(tái)灣最嚴(yán)重的地震
地震發(fā)生時(shí)如何預(yù)防受傷
何種構(gòu)造建築物最防震
建物優(yōu)劣
偷工減料建築最大傷害
臺(tái)灣發(fā)生地震頻率高,民眾應(yīng)在平時(shí)就做好防震的準(zhǔn)備,並注意選擇結(jié)構(gòu)完整安全的建物,切忌隨意改建建物原有的格局,並隨時(shí)補(bǔ)強(qiáng)房子的小瑕疵、裂縫等,才可在地震來時(shí)將生命財(cái)產(chǎn)的損失降到最低。一般來說,建築物的耐震度與該建物的設(shè)計(jì)人、施工、使用人有關(guān),任何一方的疏失都使得建物的耐震度受損。 至於各建材耐震性以純鋼骨建物較具抗震性,其它依次是鋼骨混凝土、鋼筋混凝土、磚造屋,但是如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工品質(zhì)沒有問題,基本上各種建材的抗震性差異並不大,但如果房子是蓋在地層活動(dòng)帶、土質(zhì)鬆軟帶、或地基處理不好、採挑高設(shè)計(jì),是造成建物抗震性差的主因。另外未按規(guī)定改建,破壞棟樑結(jié)構(gòu)也會(huì)造成抗震性減弱。而建物外觀呈L型、T型、U型、十型、雙塔、不規(guī)則或樓層有退縮造型者,在地震來臨時(shí),因轉(zhuǎn)輒處多,較容易發(fā)生斷裂、倒塌。(參見附表二)不過根據(jù)以往地震災(zāi)害的例子,房子以偷工減料及施工不良而發(fā)生倒塌的危險(xiǎn)性大於建物本身建材的不同。何種構(gòu)造建築物最防震
鋼骨及鋼骨鋼筋建物
優(yōu)點(diǎn)1、鋼材韌性佳、抗震性強(qiáng)2、施工工期短
3、跨距、空間大、外觀多樣化
4、鋼材可回收
5、耗能少
6、減少砂石使用量
7、作業(yè)過程污染少
8、結(jié)構(gòu)面小,可增加空間1、缺點(diǎn)
1、
材料成本高
2、
焊接技術(shù)不穩(wěn)定
3、
強(qiáng)風(fēng)及強(qiáng)震時(shí)搖晃程度最大
4、
外牆玻璃易破裂何種構(gòu)造建築物最防震
鋼筋混凝土、防震性良好優(yōu)點(diǎn)1、施工時(shí)間短
2、防震性良好
3、價(jià)格低
缺點(diǎn)
1、耗能量大
2、建材大都無法回
收
3、大量使用砂石,
破壞環(huán)境生態(tài)
4、作業(yè)過程污染大地震發(fā)生時(shí)如何預(yù)防受傷
地震來臨時(shí)如何躲藏
道格卡普是美國國際搜救隊(duì)長,自一九八五年至今,他及他的隊(duì)員己參與全世界七十九次重大災(zāi)難的救災(zāi)工作,他曾經(jīng)爬進(jìn)近七百棟因?yàn)榈卣?、爆炸而?yán)重倒塌的建築物內(nèi)搜查受困的生還者以及罹難者的遺體。除了參與兩年前日本神戶大地震及美國奧克拉荷馬市聯(lián)邦大樓爆炸案救授工作,十二年來國際新聞中的重大災(zāi)難救災(zāi),他都沒缺席。
本月十九日他離華前,除了中華民國搜救總隊(duì)邀他演講,美國在臺(tái)協(xié)會(huì)、加拿大駐華經(jīng)貿(mào)辦事處也邀請他,為美、加外交官員傳授在建築物倒塌時(shí)如何求生。國人從小到大,在防震演習(xí)中,老師總是叫學(xué)生躲在課桌下,道格得知這點(diǎn)後,很焦急地一再呼籲:不要躲在桌子、床舖下,而是要以比桌、床高度為低的姿勢,躲在桌子床舖的旁
邊。
地震來臨時(shí)如何躲藏
地震來臨時(shí)如何躲藏
地震來臨時(shí)如何躲藏
為何發(fā)生海嘯因海底地震,海底火山爆發(fā)或海底山崩而引發(fā)的巨型海浪,常造成海岸地區(qū)巨大災(zāi)害。在大洋中,海嘯的波長可長達(dá)數(shù)百公里,但波高不及1公尺,因此在傳送過程不易被發(fā)現(xiàn)。當(dāng)海嘯接近近岸水深較淺地區(qū),受海底地形及海岸線幾何形狀的影響,波長減短而波高增加。海嘯登陸時(shí)可將海水面暫時(shí)提高30公尺甚至更高。此一海水面可達(dá)的最大高度稱為海嘯溯上(Tsunamirun-up),主要受海岸地形及海嘯的波浪特性控制,短距離內(nèi)變化大。海嘯溯上的準(zhǔn)確預(yù)測可有效減少海嘯帶來的災(zāi)害為何發(fā)生海嘯海底地震、海底火山爆發(fā)、及海底山崩都可能造成海嘯。而大部分的海嘯是由海底地震所引致。地震是由於斷層破裂所引起,部分造成海嘯之海底地震,其斷層破裂面延伸至海底,或破裂面雖未延伸至海底,但因震源接近海底,仍造成海底瞬間之垂直錯(cuò)動(dòng)。此一海底瞬間之垂直位移,立即造成震源地區(qū)海面之陡昇會(huì)陡降,此一位能在重力的作用下,轉(zhuǎn)換成動(dòng)能以波動(dòng)的方式向四處傳播,就形成海嘯。海嘯從發(fā)生地區(qū)由內(nèi)而外傳播,一般在深而遼闊的海洋,傳播速度約一小時(shí)500至1000公里,浪高不超過一公尺。海嘯的波長可達(dá)一百里,週期約為10至20分鐘,在大海中波高只有一公尺,但靠近海岸,波高可達(dá)十公尺,因此相對(duì)的波峰接近海岸時(shí),海水面會(huì)下降,形成海水退後的現(xiàn)象。海嘯屬可傳播很遠(yuǎn)的長波,其傳播速率隨著深度而變,例如:太平洋平均深度約4,000公尺,其傳播速度約2000m/sec,而能以約一天的時(shí)間,由太平洋之一岸傳播至另一岸。海嘯的規(guī)模海嘯的大小多以規(guī)模表示。最常用的方法是今村所創(chuàng),而飯?zhí)镌鲈O(shè)(-1)之海嘯規(guī)模分級(jí)表。今村與飯?zhí)锖[規(guī)模之分級(jí)表規(guī)模說明4波高超過30公尺,被害區(qū)域達(dá)到沿岸500公里以上者。3波高超過10~20公尺,被害區(qū)域達(dá)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(zāi)害者。-1波高50公分以下,通常無災(zāi)害者。海嘯的規(guī)模海潮暴漲有可能是海嘯所引起,也可能是颱風(fēng)所引起。禁地海嘯所引起的海潮暴漲通常伴隨著地震,遠(yuǎn)洋地震所引起的海嘯則不會(huì)感受到地震動(dòng)。兒颱風(fēng)所引起的海嘯則伴隨強(qiáng)風(fēng)。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(shù)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(jìn)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(fā)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??梢珊[(信度近於0.25)0不是海嘯臺(tái)灣會(huì)不會(huì)發(fā)生海嘯依現(xiàn)有歷史紀(jì)錄來看,臺(tái)灣發(fā)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(guī)模約為7.0,當(dāng)時(shí)並無波浪紀(jì)錄,但依據(jù)Davidson(1903)之災(zāi)害描述,湧高約為3.4公尺至7.5公尺。此地震發(fā)生時(shí),基隆市街及附近地區(qū)發(fā)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(cè)噴出硫磺質(zhì)溫泉,人命損失沒有詳細(xì)統(tǒng)計(jì),推估死者可能達(dá)到數(shù)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(yàn)潮站皆有海嘯之記錄,然而其規(guī)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(dá)6公尺的海嘯,造成一千多人死傷或失蹤,以及港灣設(shè)施及船舶等受損毀。最近最嚴(yán)重的海嘯二○○四年十二月二十六日清晨,印尼發(fā)生9.0級(jí)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(fā)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(yuǎn)在五千公里外的非洲東岸,一天之內(nèi)造成數(shù)十萬人傷亡,數(shù)百萬人無家可歸。
海嘯發(fā)生的頻率並不低,以臺(tái)灣為例,二十世紀(jì)就有四次海嘯紀(jì)錄,但因規(guī)模不大,浪高都不及一公尺,因此未造成重大災(zāi)害。規(guī)模像這次南亞大海嘯的,倒是很少發(fā)生,全球平均幾十年才有一次。
最近最嚴(yán)重的海嘯二○○四年十二月二十六日清晨,印尼發(fā)生9.0級(jí)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(fā)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(yuǎn)在五千公里外的非洲東岸,一天之內(nèi)造成數(shù)十萬人傷亡,數(shù)百萬人無家可歸。
海嘯發(fā)生的頻率並不低,以臺(tái)灣為例,二十世紀(jì)就有四次海嘯紀(jì)錄,但因規(guī)模不大,浪高都不及一公尺,因此未造成重大災(zāi)害。規(guī)模像這次南亞大海嘯的,倒是很少發(fā)生,全球平均幾十年才有一次。
最近最嚴(yán)重的海嘯海嘯發(fā)生時(shí),沖向陸地的巨浪,速度可達(dá)每秒數(shù)十公尺。以速度V=10m/s計(jì)算,質(zhì)量M=1kg海水持有的動(dòng)能K是K=1/2×MV2=1/2×1kg×(10m/s)2=50joule而且,海水由海面沖向陸地,至少經(jīng)過幾十秒的時(shí)間,也就是這些海水「持有」這些動(dòng)能至少達(dá)幾十秒。
因此,海嘯的發(fā)生,一定是有造成局部海水突然獲得大量動(dòng)能的機(jī)制,海水瞬間開始快速流動(dòng),形成巨浪,這種海浪以速度V=(gh)1/2(其中g(shù)是重力加速度9.8m/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)1/2m/s=170m/s約等於傳播速度每小時(shí)六百公里。
若海水原本的平衡狀態(tài)瞬間被破壞,破壞的能量就會(huì)轉(zhuǎn)移到海水,使海水突然獲得大量動(dòng)能而引發(fā)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。
最近最嚴(yán)重的海嘯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(huì)因此被排開,並吸收彗星的動(dòng)能,而形成巨浪,引發(fā)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(fā)生,但在史前曾經(jīng)發(fā)生過,未來還是有可能的。美國亞利桑那州就有一個(gè)三萬三千年前產(chǎn)生的直徑1.2公里的彗星撞擊坑。
海底山崩塌是可能引發(fā)海嘯的第二個(gè)原因。如果海底山發(fā)生崩塌,崩塌的部分會(huì)掉落海底地表,降低位能,轉(zhuǎn)換為海水的動(dòng)能,使海水流動(dòng),產(chǎn)生巨浪而引發(fā)海嘯。海底山崩塌曾經(jīng)造成一九九八年的巴布亞紐幾內(nèi)亞海嘯。最近有人預(yù)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(fā)造成崩塌,而引發(fā)高達(dá)一百公尺巨浪的大海嘯。不過筆者對(duì)發(fā)生如此大規(guī)模崩塌的可能性,抱持強(qiáng)烈懷疑。
最近最嚴(yán)重的海嘯最常引發(fā)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(cè)的板塊產(chǎn)生垂直方向的相對(duì)位移,則覆蓋的海水也會(huì)跟著產(chǎn)生垂直方向的相對(duì)位移,海水原本的平衡狀態(tài)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(dòng)。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(gè)位能因地心引力立即轉(zhuǎn)換為動(dòng)能,使海水流動(dòng),而引發(fā)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(fā)生在板塊邊界處,依照板塊之間相互移動(dòng)的方式,斷層可分為平移型、發(fā)散型和聚合型三種。發(fā)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
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