海啸

<image>

海啸是一种因为海底地形变动引发的具有强大破坏力的海浪。海啸通常来说是由海底或靠近海边的火山喷发，海底滑坡或发生在海底的地震在海洋中引发的；极少数是由大型陨石在海底坠落造成的，当震波的动力而引起海水剧烈的起伏，会形成强大的波浪，向前推进，将沿海地带一一淹没的自然现象，称之为海啸。

## 词源

<image>

<image>

海啸在许多西方语言中称为“tsunami”，词源自日语“津波”，即“港边的波浪”（“津”即“港”）。这也显示出了日本是一个经常遭受海啸袭击的国家。汉字又称“海溢”。“tsunami”一词，在1963年的国际科学会议上正式列入国际术语。

中国最早在汉朝就已有对海啸的纪录，在中国古书记载的“海溢”、“海潮溢（类似于潮水泛滥）”、“海吼”、“海唑”、“海沸”都是指海啸。

海啸不同于风浪（波涛）、长浪（涌浪）、异常巨浪或风暴潮。风浪是风吹在当地水体上引起的波浪；长浪是远处的风，或已经过去的风所引起的波浪；异常巨浪是长浪的一种，然而它的成因目前还没有确实定论；风暴潮是由热带气旋、温带气旋、冷锋的强风作用和气压骤变等强烈的天气系统引起的海面异常上升现象。

## 特性

这是一种波长极长的重力波。若是发生于在近岸浅水海域，波浪因深度渐浅而波高骤增，可造成严重灾害。此波于大洋中传递极快，每秒速度可超过二百米。在地震发生处的波动可能只有0.1米到5米的高度，波长却可能是1,500公里。随着水波传到岸边波长会缩短到5公里，高度却可达到50米。

### 原因

<image>

海啸通常由震源在海底下500公里以内、震级6.0级以上的海底地震引起。海啸波长比海洋的最大深度还要大，在海底附近传播也没受多大阻滞，不管海洋深度如何，波都可以传播过去，海啸在海洋的传播速度大约是每小时五百到一千公里，而相邻两个浪头的距离也可能远达500到650公里，当海啸波进入陆坡后，由于深度变浅，波高突然增大，它的这种波浪运动所卷起的海涛，波高可达数十米，并形成“水墙”。由地震引起的波动与海面上的海浪不同，一般海浪只在一定深度的水层波动，而地震所引起的水体波动是从海面到海底整个水层的起伏。

此外，海底火山爆发，土崩及人为的水底核爆，或者是陨石撞击都会造成海啸，“水墙”可达百尺。而且陨石造成的海啸在任何水域也有机会发生，不一定在地震带。不过陨石造成的海啸可能千年才会发生一次。海啸等自然灾害都会产生次声波，大象可以听到次声波，对远处发生的火山地震都会有反应，例如2004年印度洋大地震产生的海啸，由于大象听到海啸产生的次声波，不听主人指挥，快速离开现场，乘坐大象的游客才得以生还。

近地海啸所引起的海潮暴涨通常伴随着地震，远洋地震所引起的海啸则不会感受到震动。史籍上若提到大地震，之后海潮暴涨，则海啸的可能性极大。然而多数记载只提到海潮暴涨，并无其他说明，是否是地震海啸就有待进一步探讨。因此将史籍上所述之海啸或疑海啸，以海啸信度表示其发生之可能性。

<image>

当海啸从较宽广较深的海域传到海岸时，则会变形。当海水传到岸边时，因为水深变浅，所以波浪的传递速度变慢。当前一波海浪的速度变慢后，后一波因为速度未降追了上来，所以变成波高变高。所以即便在深水区不高的波浪，到了岸边波高却会增加许多。

当海啸到达海岸时，看来很像加速版的潮汐的起落。如果波高太高时波浪则会碎掉，或是可以看到很高的水墙。不过海啸一般很少在岸边成为如塔般很高的水墙，或是看到明显的破浪，因为有时波浪是在离岸较远处就已破碎了。另外海啸来袭时波浪若进入浅水海湾或河流出海口，也可能看到类似阶梯状波浪的涌潮（bore）出现。这些都会造成海岸边的海水高度升高。若震央较近海岸时，甚至有观测到升高相当于十层楼高的。

由于热带气旋吹袭沿岸地区时，风暴中心气压低把海水吸起，亦会引发海水暴涨、巨浪随强风涌上陆地，造成严重伤亡及广泛破坏，因此亦有不少人以海啸作形容，甚或与海啸混淆。但事实上由热带气旋引发的海水上涨称为风暴潮。

## 类型

<image>

### 按照影响区域来进行分类

一般来说，海啸分为区域性海啸与本地海啸。

- 区域性海啸。海啸的大多数均属于本地海啸或称为局地海啸。因为从地震及海啸发生源地到受灾的滨海地区相距较近，所以海啸波抵达海岸的时间也较短，只有几分钟，多者几十分钟。在这种情况下，海啸预警时间则更短或根本无预警时间，因而往往造成极为严重的灾害。例如，在2019年6月18日22时22分左右（日本标准时间）在日本山形县冲发生的$M_j6.8$级地震在新潟県上中下越引发了约0.1m的海啸。
- 越洋海啸。遥海啸是指横越大洋或从很远处传播来的海啸。海啸波属于海洋长波，一旦在源地生成后，在无岛屿群或大片浅滩、浅水陆架阻挡情况下，一般可传播数千公里而能量衰减很少，因此可能造成数千公里之遥的地方也遭受海啸灾害。

### 海啸等级

与地震一样，有过多次尝试建立衡量海啸强度或大小的等级，使得不同事件之间可以比较。

#### 海啸强度等级

最早的被日常的用来衡量海啸强度等级方案是用于地中海的“西伯格－安布拉塞斯等级”（Sieberg-Ambraseys scale）和用于太平洋的“今村－饭田强度分级”（Imamura-Iida intensity scale）。索洛维耶夫又修改了今村－饭田分级，根据如下公式计算了海啸强度I级：

$$\,\mathit{I} = \frac{1}{2} + \log_{2} \mathit{H}_{av}$$

这里$\mathit{H}_{av}$是沿最近的海岸的平均海浪高度。这个分级方案也被称为“索洛维耶夫-今村海啸强度等级（Soloviev-Imamura tsunami intensity scale）”，并被用于NGDC/NOAA所编撰的全球海啸目录中。新西伯利亚海啸实验室（Novosibirsk Tsunami Laboratory）也使用这个分级作为海啸大小的主要参数。

#### 海啸大小等级

第一个真正的计算给定地点的海啸大小而不是强度的等级方案是由穆蒂和卢米斯（Murty & Loomis）提出的ML分级（ML scale）。这个分级是基于潜在能量的。但因为计算海啸的潜在能量很困难，所以该分级很少被使用。阿部引入了“海啸大小等级$\mathit{M}_{t}$”，其计算公式为：

$$\,\mathit{M}_{t} = {a} \log h + {b} \log R = \mathit{D}$$

这里h是最大海啸波幅（单位：米，m），由距离震中距离 为R的验潮仪测得；a，b和D是用于使the Mt等级尽可能匹配矩震级（moment magnitude scale）的常数。

## 各地海啸预警

### 中国大陆

海啸警报共分为四级，现依据2015年《风暴潮、海浪、海啸和海冰灾害应急预案》发布。

等级｜信号名称｜信号标志｜信号含义

海啸信息（海啸警报消息）｜

<image>

｜受地震或其他因素影响，预计海啸波将会在中国沿岸产生0.3米以下的海啸波幅，或者没有海啸。

Ⅲ｜海啸黄色警报｜

<image>

｜受地震或其他因素影响，预计海啸波将会在我国沿岸产生0.3（含）－1米的海啸波幅时。

Ⅱ｜海啸橙色警报｜

<image>

｜受地震或其他因素影响，预计海啸将会在我国沿岸产生1（含）－3米的海啸波幅时。

Ⅰ｜海啸红色警报｜

<image>

｜受地震或其他因素影响，预计海啸波将在我国沿岸产生3（含）米以上的海啸波幅时。

<image>

中国大陆于2004年开始设立海啸预警，最初的预警等级分为蓝、黄、橙、红四个等级（或用罗马数字排列IV、III、II、I）。2011年日本东北地方太平洋近海地震发生后，国家海洋局发布了海啸警报消息，并于当日下午向浙江省沿岸、台湾省沿岸发出海啸蓝色警报_(2011年3月11日)，这是国家海洋局首次发布海啸警报。该警报其后于当日17时41分解除。最终，浙江省沈家门验潮站监测到0.55米的海啸波幅。2015年，国家海洋局将海啸警报级别由四级调整为黄色、橙色、红色三级（标准如上）。

2024年4月3日8时12分，自然资源部海啸预警中心发出《海啸警报第1期_(中国台湾海域)》，针对2024年4月花莲地震向台湾花莲沿岸发布海啸红色警报（Ⅰ级），向台东北沿岸发布海啸橙色警报（Ⅱ级），向屏东西、宜兰、台东南、屏东东、台北东发布海啸黄色警报（Ⅲ级），并预计从辽东半岛至北部湾的中华人民共和国其他全部沿岸海域都可能出现0.3米以下的海啸波幅。8时52分，该中心将花莲沿岸的警报级别降为海啸橙色警报（Ⅱ级），维持宜兰、台东北沿岸的警报级别为黄色，并解除其余区域的海啸警报。其后于10时51分左右解除全部警报，并表示于当日上午8时08分在花莲地区监测到最高105厘米的海啸波幅。这是该预警中心历史上首次发布海啸红色、橙色及黄色警报。

海啸警报与信息可于国家海洋环境预报中心网站查询。

### 台湾

依据“交通部中央气象署海啸资讯发布作业要点”相关规定，如果根据太平洋海啸警报中心（PTWC）发布之海啸警报内容，如预估3小时内海啸可能会到达台湾；或中央气象署地震测报中心发布之地震报告内容，当报告内容为台湾近海发生地震规模7.0以上，震源深度浅于35公里之浅层地震时，气象署即发布“海啸警报”。海啸的模拟分三步，计算海啸的生成、在大洋中的传播与侵袭陆地时的溯上过程，然而过程必须依赖中央气象署地震速报系统。

交通部中央气象署在2024年花莲地震发生后对台澎金马沿海地区发布海啸警报，并针对各沿海乡镇市区发布灾防告警细胞广播讯息。宜兰县头城镇乌石在当地时间9时12分测得海啸最大波高82公分，随后中央气象署在当地时间11时10分解除海啸警报。

## 纪录

全球的海啸发生区大致与地震带一致。全球有记载的破坏性海啸大约有260次左右，平均大约6、7年发生一次。发生在环太平洋地区的地震海啸就占了约80%。而日本列岛及附近海域的地震又占太平洋地震海啸的60%左右，日本是全球发生地震海啸且受害最深的国家。

近年来较大规模的海啸有：

- 2011年3月11日于日本宫城县仙台市以东的太平洋海域发生Mw9.1地震，引发海啸。参见2011年东北地方太平洋近海地震
- 2010年2月27日于智利比奥比奥沿岸附近陆地发生Mw8.8地震，随后引发海啸袭击环太平洋沿岸国家。参见2010年智利大地震
- 2004年12月26日于印尼的苏门达腊外海发生Mw9.3海底地震。海啸袭击斯里兰卡、印度、泰国、印尼、马来西亚、新加坡、孟加拉、马尔代夫、缅甸和非洲东岸等国家，造成30余万人丧生。准确死亡数字已无法统计。参见2004年印度洋大地震。
- 1998年7月两个规模为7.0的海底地震，造成巴布亚新几内亚约2100人丧生。
- 1992年9月尼加拉瓜发生海啸。
- 1883年8月27日荷属东印度群岛上喀拉喀托火山爆发，引起的海啸使约36,000人死亡。

啸源位置｜日期｜浪高（米）｜受害地区｜死亡人数｜备注

加拿大温哥华岛｜1700年1月26日｜?｜北加州至温哥华岛、日本｜?｜参见1700年卡斯凯迪亚地震

葡萄牙｜1755年11月1日｜50｜欧洲西部、摩洛哥和西印度群岛｜100,000｜葡萄牙帝国的没落参见1755年里斯本大地震

琉球群岛｜1771年4月24日｜85｜琉球群岛｜11,941｜石垣岛一半的人口罹难参见八重山地震

基隆屿外海｜1867年12月18日｜7－8｜今基隆、金山沿海｜数百人以上｜台湾有纪录以来第一起由近海地震所引起的海啸参见1867年基隆海啸

巽他海峡｜1883年8月26日｜20｜爪哇和苏门答腊｜36,000｜参见1883年喀拉喀托火山爆发

日本三陆｜1896年6月15日｜24｜日本东北｜27,122｜参见明治三陆地震

阿留申群岛｜1946年4月1日｜32｜阿留申群岛、夏威夷和加州｜165｜参见1946年阿留申群岛地震

智利｜1960年5月22日｜25｜智利、夏威夷和日本｜1,260-20,000｜参见智利大地震

阿拉斯加｜1964年3月27日｜32｜阿拉斯加、阿留申群岛和加州｜143｜参见耶稣受难日地震

西里伯斯海｜1976年8月16日｜30｜菲律宾群岛｜5,000｜参见1976年莫罗湾地震

苏门答腊西北外海｜nowrap|2004年12月26日｜51｜印度洋｜300,000+｜参见2004年印度洋大地震

智利｜2010年2月27日｜25｜智利｜525｜参见2010年智利大地震

日本宫城县外海｜2011年3月11日｜40.5｜日本北海道、青森、岩手、宫城、福岛及茨城县｜15,893｜参见2011年日本东北地方太平洋沿岸地震

印尼苏拉威西海域、栋加拉外海｜2018年9月28日｜5｜印尼栋加拉｜2,256｜参见2018年苏拉威西岛地震