地震海嘯

**海嘯**（英語：Tsunami）是一種具有強大破壞力的海浪。當地震發生於海底，因震波的動力而引起海水劇烈的起伏，形成強大的波浪，向前推進，將沿海地帶一一淹沒的自然現象，稱之為海嘯。

## 詞源

海嘯在許多西方語言中稱為「tsunami」，詞源自日語「津波」，即「港邊的波浪」（「津」即「港」）。這也顯示出了日本是一個經常遭受海嘯襲擊的國家。漢字又稱「海溢」。「tsunami」一詞，在 1963 年的國際科學會議上正式列入國際術語。

中國最早在漢朝就已有對海嘯的紀錄，在中國古書記載的「海溢」、「海潮溢」、「海吼」、「海唑」、「海沸」都是指海嘯。

海嘯不同於風浪（波濤）、長浪（涌浪）、異常巨浪或風暴潮。風浪是風吹在當地水體上引起的波浪；長浪是遠處的風，或已經過去的風所引起的波浪；異常巨浪是長浪的一種，然而它的成因目前還沒有確實定論；風暴潮是由熱帶氣旋、溫帶氣旋、冷鋒的強風作用和氣壓驟變等強烈的天氣系統引起的海面異常上升現象。

## 特性

這是一種波長極長的重力波。若是發生於在近岸淺水海域，波浪因深度漸淺而波高驟增，可造成嚴重災害。此波於大洋中傳遞極快，每秒速度可超過二百公尺。在地震發生處的波動可能只有 0.1 公尺到 5 公尺的高度，波長卻可能是 1500 公里。隨著水波傳到岸邊波長會縮短到 5 公里，高度卻可達到 50 公尺。

### 原因

海嘯通常由震源在海底下 500 公里以內、規模 6.0 以上的海底地震引起。海嘯波長比海洋的最大深度還要大，在海底附近傳播也沒受多大阻滯，不管海洋深度如何，波都可以傳播過去，海嘯在海洋的傳播速度大約是每小時五百到一千公里，而相鄰兩個浪頭的距離也可能遠達 500 到 650 公里，當海嘯波進入陸坡後，由於深度變淺，波高突然增大，它的這種波浪運動所捲起的海濤，波高可達數公丈，並形成「水牆」。由地震引起的波動與海面上的海浪不同，一般海浪只在一定深度的水層波動，而地震所引起的水體波動是從海面到海底整個水層的起伏。

此外，海底火山爆發，土崩及人為的**水底核爆**，或者是隕石撞擊都會造成海嘯，「水牆」可達百尺。而且隕石造成的海嘯在任何水域也有機會發生，不一定在地震帶。不過隕石造成的海嘯可能千年才會發生一次。海嘯等自然災害都會產生次聲波，大象可以聽到次聲波，對遠處發生的火山地震都會有反應，例如 2004 年印度洋大地震產生的海嘯，由於大象聽到海嘯產生的次聲波，不聽主人指揮，快速離開現場，乘坐大象的遊客才得以生還。

近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。史籍上若提到大地震，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。

當海嘯從較寬廣較深的海域傳到海岸時，則會變形。當海水傳到岸邊時，因為水深變淺，所以波浪的傳遞速度變慢。當前一波海浪的速度變慢後，後一波因為速度未降追了上來，所以變成波高變高。所以即便在深水區不高的波浪，到了岸邊波高卻會增加許多。

當海嘯到達海岸時，看來很像加速版的潮汐的起落。如果波高太高時波浪則會碎掉，或是可以看到很高的水牆。不過海嘯一般很少在岸邊成為如塔般很高的水牆，或是看到明顯的破浪，因為有時波浪是在離岸較遠處就已破碎了。另外海嘯來襲時波浪若進入淺水海灣或河流出海口，也可能看到類似階梯狀波浪的湧潮（bore）出現。這些都會造成海岸邊的海水高度升高。若震央較近海岸時，甚至有觀測到升高相當於十層樓高的。

由於熱帶氣旋吹襲沿岸地區時，風暴中心氣壓低把海水吸起，亦會引發海水暴漲、巨浪隨強風湧上陸地，造成嚴重傷亡及廣泛破壞，因此亦有不少人以海嘯作形容，甚或與海嘯混淆。但事實上由熱帶氣旋引發的海水上漲稱為風暴潮。

## 強度或大小的等級

與地震一樣，有過多次嘗試建立衡量海嘯強度或大小的等級，使得不同事件之間可以比較。

### 強度等級

最早的被日常的用來衡量海嘯強度等級方案是用於地中海的「西伯格－安布拉塞斯等級」 _（Sieberg-Ambraseys scale）_ 和用於太平洋的「今村－飯田強度分級」（Imamura-Iida intensity scale）。索洛維耶夫又修改了今村－飯田分級，根據如下公式計算了海嘯強度 _I_ 級：

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

這裡 ${\mathit {H}}_{av}$ 是沿最近的海岸的平均海浪高度。這個分級方案也被稱為「索洛維耶夫 - 今村海嘯強度等級（Soloviev-Imamura tsunami intensity scale）」，並被用於 NGDC/NOAA 所編撰的全球海嘯目錄中。新西伯利亞海嘯實驗室（Novosibirsk Tsunami Laboratory）也使用這個分級作為海嘯大小的主要參數。

### 大小等級

第一個真正的計算給定地點的海嘯大小而不是強度的等級方案是由穆蒂和盧米斯（Murty & Loomis）提出的 ML 分級（ML scale）。這個分級是基於潛在能量的。但因為計算海嘯的潛在能量很困難，所以該分級很少被使用。阿部引入了「海嘯大小等級 ${\mathit {M}}_{t}$ 」，其計算公式為：

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

這裡 _h_ 是最大海嘯波幅（單位：米，m），由距離震中距離 為 _R_ 的驗潮儀測得；_a_，_b_ 和 _D_ 是用於使 the Mt 等級儘可能匹配矩震級（moment magnitude scale）的常數。

## 海嘯警報系統

### 美國

美國的西岸阿拉斯加海嘯警報中心（WCATWC；暫譯）中，將美國及其周邊地區依照海岸地形等要素劃分為 11 個區域。各區域分別有 2 種（或 1 種乃至沒有）TIS（Tsunami Information Statement，海嘯情報）、3 種（或 1 種）Warning（警報），共 1~5 級警報。

### 日本

日本氣象廳將 24 小時監視造成海嘯的地震活動，並於地震發生後最快 2 分鐘內發布海嘯預報・警報（海嘯預報・海嘯注意報、海嘯警報、大海嘯警報）。即使是震源較遠但規模較大的地震或震度較小的地震也可能會發布海嘯警報。為了縮減發布警報所需要的時間，也進行了將地震計更換為性能更高的儀器或者裝設海底地震計的工作。

原本發布海嘯警報需要 3 分鐘左右的時間，由於 2007 年 10 月開始，對日本近海的地震啟用緊急地震速報系統，因此發布警報需要的時間得以縮減，最快可在 2 分內發布海嘯警報（如 2007 年 3 月的能登半島地震等）。

此外，發表海嘯警報的時候，電視台、廣播電台等會進行緊急警報廣播。

根據震源的位置、震級、斷層數據，可計算預測海嘯是否發生及高度等。氣象廳擁有一個資料庫，可以根據震源要素進行檢索，並決定發布何種警報信息。

氣象廳根據預測的海嘯高度，將海嘯警報區分為以下 3 類發表。

氣象廳發布的海嘯警報、注意報以預報區為單位表示各地的預測海嘯高度和到達時間。

* 日本海嘯預報區詳圖… 日本氣象廳 關於海嘯預報區 **（日文）**
* 海嘯警報・注意報網站… 日本氣象廳 海嘯警報・注意報 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） **（日文）**

發布海嘯警報、注意報時，將會發布包括抵達岸邊的時刻、預測的海浪高度、各地滿潮時刻、到達時所觀測到的波高等的「海嘯信息」。

* 海嘯信息網站… 日本氣象廳 海嘯信息 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） **（日文）**

海嘯警報等・信息網站… 日本氣象協會 海嘯信息 **（日文）** 

### 香港

香港天文台制定了海嘯警報，如預料南海或太平洋發生的強烈地震會引發海嘯，導致香港受顯著海嘯（即海嘯高度比正常水位高出 0.5 公尺以上）影響，而預計海嘯會在三小時內抵達香港，天文台會發出海嘯警告；對於有可能影響香港但在三小時後才抵達香港的顯著海嘯，天文台會首先發出海嘯報告通知市民。此外，如香港可能受海嘯影響但預料香港的海嘯不顯著，天文台亦會發出海嘯報告通知市民。

### 中國大陸

中國大陸於 2004 年開始設立海嘯預警，預警分為藍、黃、橙、紅四個等級（或用羅馬數字排列 IV、III、II、I），具體標準如下

* 海嘯 Ⅳ 級警報（藍色） ：受海嘯影響，預計沿岸驗潮站出現小於 1 公尺（正常潮位以上，下同）海嘯波高、受災地區輕微損失時，發布 Ⅳ 級海嘯警報。
* 海嘯 Ⅲ 級警報（黃色）： 受海嘯影響，預計沿岸驗潮站出現 1-2 公尺海嘯波高、受災地區發生房屋、船隻等受損時，發布 Ⅲ 級海嘯警報。
* 海嘯 Ⅱ 級警報（橙色）： 受海嘯影響，預計沿岸驗潮站出現 2-3 公尺海嘯波高、局部岸段嚴重受損、危及生命財產時，發布 Ⅱ 級海嘯警報。
* 海嘯 Ⅰ 級警報（紅色）：受海嘯影響，預計沿岸驗潮站出現 3 公尺以上海嘯波高、300 公里以上岸段嚴重受損、危及生命財產時，發布 Ⅰ 級海嘯警報。

2011 年日本東北地方太平洋近海地震發生後，國家海洋預報台一度對東南地區發布海嘯藍色警報，這也是中國大陸目前唯一的一次發布海嘯警報。

2015 年，修改後的《風暴潮、海浪、海嘯和海冰災害應急預案》發布，對海嘯警報標準進行調整：

* 海嘯信息（海嘯警報消息）：受地震或其他因素影響，預計海嘯波將會在中國沿岸產生 0.3 公尺以下的海嘯波幅，或者沒有海嘯。
* 海嘯黃色警報：受地震或其他因素影響，預計海嘯波將會在中國沿岸產生 0.3（含）－1 公尺的海嘯波幅時。
* 海嘯橙色警報：受地震或其他因素影響，預計海嘯將會在中國沿岸產生 1（含）－3 公尺的海嘯波幅時。
* 海嘯紅色警報：受地震或其他因素影響，預計海嘯波將在中國沿岸產生 3（含）米以上的海嘯波幅時。

## 海嘯對臺灣影響

雖然臺灣亦處環太平洋火山帶，不過和日本不同，臺灣很少有海嘯侵襲。主要原因是海嘯多來自太平洋的海底地震，會從臺灣東部靠近，而在臺灣東部的海底，菲律賓海板塊和歐亞板塊交界處，海底地形非常陡峭，容易使波浪受到折射而遠離，不利海嘯成形。2011 年日本東北大地震（海底地震）臺灣僅觀測到 10 公分潮差，而 1960 年智利大地震所引發的海嘯對於臺灣也沒有造成重大災害。

一般認為臺灣最可能發生海嘯的地方是基隆到宜蘭一帶沿海，在過去便曾有發生之實例。1867 年 12 月 18 日，雞籠（今基隆）附近發生有感地震，震央約在雞籠嶼（今基隆嶼）東方 500 公尺左右的海底，造成雞籠港（今基隆港）港內的海水急速往外海退去，接著海嘯撲向瑞芳、萬里、金包里（今金山）一帶沿海發生災情，史稱「雞籠海嘯」。

雖然南中國海發生大規模地震機率非常低，萬一南中國海一帶的地方出現大地震，勢必會對臺灣西南沿海、中國大陸東南沿海、中南半島、菲律賓等地造成海嘯威脅。不過，臺灣仍有學者提出馬尼拉海溝恐有潛在危機。

## 紀錄

全球的海嘯發生區大致與地震帶一致。全球有記載的破壞性海嘯大約有 260 次左右，平均大約 6、7 年發生一次。發生在環太平洋地區的地震海嘯就佔了約 80%。而日本列島及附近海域的地震又佔太平洋地震海嘯的 60% 左右，日本是全球發生地震海嘯且受害最深的國家。

近年來較大規模的海嘯有：

* 2011 年 3 月 11 日於日本宮城縣仙台市以東的太平洋海域發生 Mw9.1 地震，引發海嘯。參見 2011 年東北地方太平洋近海地震
* 2010 年 2 月 27 日於智利比奧比奧沿岸附近陸地發生 Mw8.8 地震，隨後引發海嘯襲擊環太平洋沿岸國家。參見 2010 年智利大地震
* 2004 年 12 月 26 日於印尼的蘇門達臘外海發生 Mw9.3 海底地震。海嘯襲擊斯里蘭卡、印度、泰國、印尼、馬來西亞、新加坡、孟加拉、馬爾地夫、緬甸和非洲東岸等國家，造成 30 餘萬人喪生。準確死亡數字已無法統計。參見 2004 年印度洋大地震。
* 1998 年 7 月兩個規模為 7.0 的海底地震，造成巴布亞紐幾內亞約 2100 人喪生。
* 1992 年 9 月尼加拉瓜發生海嘯。
* 1883 年 8 月 27 日荷屬東印度群島上喀拉喀托火山爆發，引起的海嘯使約 36,000 人死亡。

## 參考文獻

## 外部連結

* 紀錄片 - 殺人浪 (國語版) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 臺灣過去疑似海嘯災害
* 終極天災：海嘯 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）。吳祚任；國立中央大學水文與海洋科學研究所海嘯科學研究室
* 2011 日本大海嘯之初探與省思 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）。吳祚任；國立中央大學水文與海洋科學研究所海嘯科學研究室
* How to survive a tsunami - Guide for children and youth （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* USGS: Surviving a tsunami （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (United States)
* NOVA: Wave That Shook The World—Site and special report shot within days of the 2004 Indian Ocean tsunami.
* 臺灣東部海域電纜觀測系統

## 參見

* 海洋災害
* 大海嘯