海啸及海啸特征

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1. 海啸的定义
海啸是由地震、滑坡、火山爆发或外来物质撞击引起的水体剧烈垂向位移形成的一连串长周期、长波长的波。这些巨浪可引起海水激荡上涌，形成“水墙”，并在滨海地区造成海面聚涨，伴随隆隆巨响和咆哮声，因此得名海啸（图6-1）。日本称之为津浪（Tsunami）。图6-1显示了2011年3月11日日本东太平洋地震引发的海啸。需要注意的是，古代文献《闽杂记》中提到的海啸部分是由风暴（台风）引发的，而现代海洋学和沉积学通常不将风暴浪视为海啸。
2. 海啸的波高、波长和周期及其破坏力
海啸的波长通常在几十到几百千米之间，传播周期一般为2至200分钟，最常见的周期为1.6至33分钟。大型海啸的周期约为20至60分钟，波速可通过公式v = 1.2gh计算，其中g为重力加速度，h为海底深度。例如，当海底深度为4公里时，海啸的传播速度可达713公里/小时。
海啸浪的波高有多种定义，包括源区波高、与正弦波形相关的波高以及爬升波高。爬升波高可能比在开放海中向海岸前进的海啸波高大30倍。海啸离开开放海中的源区向海岸前进时，波速减小，波高增加。
海啸的高度与产生机制有关。由星体撞击产生的海啸高度通常明显高于由地震引起的海啸。在开放海中，当地震强度从6.5级增加到9.5级时，海啸高度可能从几厘米增加到10至15米。海啸爬升高度可达几百米，有记录显示最大爬升高度为524米。
由于海啸的周期主要在15至20分钟之间，波形低而长，以前波最长，后续波逐渐缩短。因此，在大海中，海啸的振幅很小，一般仅数英尺高。当海啸波通过船只时，船上人员可能很难察觉到它们的存在，因此大洋中的船只通常不会感到危险。
现代海啸主要对沿海地区和岛屿造成破坏，如1960年智利沿海9.5级地震引发的海啸，最高波高达25米，在夏威夷希洛湾推起了超过10米高的水墙，造成了严重破坏。
在中国，虽然东部沿海地区受海啸影响较小，但由于地势较低，许多沿海大城市仅高出海平面几米，易受海浪影响。因此，即使小规模海啸也可能导致严重灾害。
现代技术允许人们通过验潮仪观测海啸和进行预报，从而减少海啸带来的风险。