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今天是世界海啸意识日。海啸袭来时，往往会给陆地建筑和财产造成巨大的危害，因此应对海啸十分重要，而要应对海啸，先了解一下大海的这个“暴脾气”又尤为重要。

01 大海的多样“暴脾气”：海啸分为哪些类型？

海啸本质是一种波速高达700到800千米每小时、波长可达数百公里的大型海洋长波，其传播速度极快，可以传播几千公里，而能量损失很小。

按表现形式，海啸可分为海退型海啸和海进型海啸。

海退型海啸：指滨海、岛屿或海湾的海水反常退潮或河流没水，而后海水突然席卷而来、冲向陆地。典型案例：1960年的智利地震海啸，大海表现为异常的退潮现象。

海进型海啸：表现为海平面的突然升高，形成几十米高的水墙，涌向滨海陆地，而后海水又骤然退去。典型案例：1983年5月26日，中日本海7.7级地震引起的海啸，海啸波在海岸首先表现为异常的涨潮现象。

按照形成原因，海啸可分为地震海啸、火山海啸、滑坡海啸。

地震海啸：指在海底发生地震时，海底地形急剧升降变动引起海水强烈扰动，产生“下降型”和“隆起型”海啸。典型案例：2011年3月日本东北部海域发生9.0级强烈地震并触发海啸，给当地造成了重大的人员伤亡和财产损失。

火山海啸：指因火山爆发所引起的海啸。典型案例：1883年印度尼西亚火山岛喀拉喀托火山爆发引发的大海啸，海浪高达40米，冲走了爪哇和苏门答腊岛一百多个村庄。

滑坡海啸：指沿海或临海地区山体滑坡，导致沉积物坠入大海引发的海啸。相比于地震海啸和火山海啸，滑坡海啸造成的海啸波高更高，能量更大，且更难以发觉。典型案例：2023年9月16日，格陵兰岛迪克森峡湾山体坍塌，导致约2500万立方米（体积相当于1万个奥运会泳池）的物质滑落大海，导致岩石和冰雪崩塌，引发了高达200米的巨大海啸，产生了影响全球并持续9天的地震信号。

2022年南太平洋岛国汤加火山近日剧烈喷发引发海啸，图为2021年4月11日Worldview02卫星拍摄的汤加洪阿哈阿帕伊岛卫星图片（左）和2022年1月17日“高分一号”卫星拍摄的该岛火山喷发后的卫星图片，橘色曲线为按照地理坐标标注出的岛屿原先轮廓。（图片来源：新华社）

按照海啸产生距离远近，海啸又可分为越洋海啸和本地海啸两类。

越洋海啸：指发生地方远，横越大洋或从很远处传播来的海啸，典型案例：2004年底发生在印度尼西亚的大海啸波及到几千公里外的斯里兰卡。

本地海啸：指从地震及海啸发生源地到受灾的滨海地区相距较近的海啸，因其预警时间短，往往造成更为严重的灾害。

02 大海的“暴脾气”破了什么“防”？浅谈海啸的危害

海啸对内陆地区和沿海地区的危害主要体现在直接危害和间接危害两个方面。

海啸的直接危害：引起洪水泛滥，冲击船只和海港设施建筑物，动摇桥梁、海堤和建筑物基础而致其倒塌。

海啸的间接危害：引起建筑物、船舶、油库和加油站起火，触发污水、石油和危险化学品污染，以及引起流行病爆发和传播，给海港、城镇和村庄带来巨大的杀伤力。

2018年12月23日，在印度尼西亚万丹省板底兰，海啸过后一片狼藉（图片来源：新华社）

03 “整顿”大海的“暴脾气”：关于海啸的预警

为了减少海啸带来的损失，提高公众对海啸的认识和应急能力，各国都建立了有效的预警系统和防护措施。

1997年，美国科学家发明了一种海啸预警装置，通过放置在海底的压力传感仪测量压力数据，然后通过海面上的浮标将测得的有关数据传送到卫星上，形成海啸深海评估和报告系统。

针对地震型海啸，预警系统通常与地震预警一同发出或者紧随其后。不过，大部分海啸预警的范围往往比地震预警的范围大得多，这是因为相比地震，海啸的能量衰减并不明显，往往能长距离奔袭。例如，2023年美国国家海啸预警中心针对西南太平洋新喀里多尼亚东部的洛亚蒂群岛附近1000公里内的海岸发出海啸警报。

作为一个拥有巨大海疆的国家，海啸不是我国主要的海洋灾害，遭遇海啸袭击的纪录也比较少，但我国也拥有强大的海啸预报分析能力。早在1983年，我国即成为国际海啸协调组成员国，目前拥有国家海洋局海啸预警中心和南中国海区域海啸预警中心两个海啸预警中心。2014年，由国家海洋局牵头，我国科学家自主研发的海啸预警浮标可在30秒~5分钟内完成对太平洋、西北太平洋及南海的海啸数值预报，可更准确、更及时地捕捉到海底深渊信息，大幅提升了中国对海啸灾害的应急处置和反应能力。

04化“暴脾气”为“元气”：我们能利用海啸做什么？

作为一种拥有巨大能量和破坏力的海洋动力作用，驯服和征服海啸一直是各国科学家的梦想，这其中最具可行性和操作性的就是利用海啸产生的海水规律性振荡来发电，将海啸波的能量将其转化为电能——当海啸波冲击特定装置时，这些装置即会捕获和收集波浪动能，并将波浪能其转化为机械能，再通过液压或气压等方式转化为电能。

2005年，由中国科学院广州能源研究所海洋能实验室自主研发并建设的汕尾市的波浪能电站，通过低频共振器排成的周期阵列，将波浪运动的机械能转化为电能，建成世界上首座独立稳定的波浪能系统，实现了将波浪能到电能的稳定转化。当然，虽然有了这类波浪能电站，但由于海啸的不稳定性，目前这项技术的大规模使用，还在技术研制中，还需要克服技术、经济和环境等多方面的挑战。

2024年9月。集美大学海洋装备与机械工程学院杨绍辉教授团队的科研项目——“集大4号”可自航混流气动式波浪能发电平台成功下水（图片来源：新华社）

05 一场地质历史“悬案”，因海啸而真相大白？

海啸与海底地震相伴相生，在地质历史和地层记录并不少见，这其中最为典型的就是对竹叶状灰岩产生机理的认识发现。

竹叶状灰岩是石灰岩的一种，因其岩石截面常有砾石而呈竹叶状，故被称为竹叶状灰岩。竹叶状灰岩在在我国华北地台寒武系和奥陶系大量出现，典型产区有山东苍山、平邑、张夏等地。灰岩中砾屑大小不一，一般长0.3厘米～10厘米，多为泥晶方解石，胶结物和填充物多为微晶或细晶方解石，砾石常伴有交错层理、干裂、波痕等构造。

竹叶状灰岩（图片来源：抖音视频截图）

竹叶状灰岩作为一种观赏石，广泛存在于世界各地，受到世界人民的喜爱，但是关于其成因及其广阔的分布范围，一直众说纷纭，莫衷一是，直至1985年美国科学家Michael D. Wilson在一次海啸之后的混乱的沉积序列中受到启发，发现原来这些所谓的竹叶状都是海啸导致的风暴流侵蚀改造已固结或半固结灰岩而成，一场地质历史中的悬案因为海啸而真相大白。

展望

近年来，随着气候变暖和极端气候频发，海啸对我国沿海和南海，特别是台湾岛的危害进一步加剧，需要引起足够注意。

图片来源：国家突发事件预警信息发布网截图

2024年4月3日，台湾省花莲县海域发生的地震触发了我国第一次海啸Ⅰ级红色警报，对我国台湾东部地区造成了一定的影响。因此，继续研发更先进的海啸探测和监测仪器，更好地进行海啸预警，是守护我国海域的安宁和人民安全的题中应有之义。

作者：刘汉斌 地质博士，地质高级工程师

审核：刘帮军 河北工程大学地球科学与工程学院副教授、硕士生导师

出品：科普中国

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