『地震』、『海嘯』知多少？ 主要參考資料: 1. 2011日本大海嘯之研究與省思 2. 終極天災 1. 2011日本大海嘯之研究與省思 2. 終極天災 (吳祚任教授，國立中央大學 水文與海洋科學研究所) 3. 基礎地科(龍騰出版社)

什麼是海嘯？ Tsunami 日文為『港口裡面的浪』 全球有記載的破壞性海嘯大 約有 260次左右，平均大約 六、七年發生一次。發生在 唸法為 soo-NAH-mee 日文為『港口裡面的浪』 全球有記載的破壞性海嘯大 約有 260次左右，平均大約 六、七年發生一次。發生在 環太平洋地區的地震海嘯就 佔了約 80% ，其中日本列 島及附近海域的地震佔 60% 左右，因此日本是全球發生 地震海嘯最頻繁的國家。此 一詞成為國際共通語。

板塊邊界---最動盪的地帶 圖中紅色箭頭表示板塊運動的絕對方向與速度（以熱點為基準），藍色表示板塊運動的相對方向及速度。

全球地震地震帶

造成海嘯的原因？ 海水受到垂直方向的擾動：只要能夠造成大量的水體離開自原本均衡的位置，任何的擾動皆有可能造成海嘯。重力的作用會使水體朝向原本均衡的狀態運動，這就是海嘯傳播的基本原理 主要造成因素：海底地震 其他:山崩、火山爆發、 核彈試爆、隕石撞擊

為什麼海底地震會造成海嘯？ 實際上海嘯是由斷層造成,並不是由地震波造成。 海底岩層不斷受力變形乃至產生破裂及錯位，也就是 發生『斷層』時,也會同時向四周岩層傳播『地震波』 如果錯位的方向是垂直方向(正斷層或逆斷層) ，那麼上方的海水就會被擾動。 通常斷層垂直位移愈大，地震規模愈大、 且震源愈淺 ，引發海嘯的生成的機會愈高。

海嘯與風浪有何不同？ 斜率平緩： 在深海中波長長,可大於150公里，但是水面的抬昇不超過 0.5 公尺， 船隻很難感覺海嘯的存在 波速快：屬於「淺水波」，海水越深，波速越快， 深海中可達時速800～1000公里,相當於超音坡噴射機) 能過越過海洋而不消散： 「淺水波」的運動主要以前後水平運動為主，在運動過程中由於水分子在是均勻的前後運動，所以水分子彼此之間的摩擦損失極小。 海嘯是整個海水體的擾動，風浪只是表層海水的波動

海嘯為淺水波？---波長遠大於水深 淺水波 深水波

海嘯抵達岸邊的波高放大效應 海嘯若由深海緩緩接近陸棚區(水深多為 200 ～ 500 公尺深。如果我們假設水是不可壓縮的流體，再沒有其他化學反應的情況下，質量守恆可以轉換為體積守恆。所謂體積守恆就是體積不會無故消失。原本在深海大約四公里深的波浪進入到淺海區的時候，波高就會開始放大，這就如同有一個人由游泳池較深處走向較淺處類似。更糟糕的是，根據淺水波理論，當水深變淺，波前進的速度也會變慢。這就會產生後浪推前浪，後浪騎在前浪上的放大現象。

海嘯波高放大效應—進入淺海斜坡區

海嘯與風浪近岸時有何不同？

為何台灣東岸鮮少有海嘯侵襲的紀錄 海嘯進入近岸是否就一定會發生災害呢？這不一定。海嘯要發生災害，除了規模要夠大的前提之外，就是海底地形要為平緩的抬昇。也就是要有一個斜坡提供海嘯往上爬的舞台。 台灣卻因為面向太平洋花東沿岸地形陡峭，就好像前方有一座垂直的高牆，這時海嘯喪失抬昇的舞台，遇上高牆就會被反射回大海

此次日本海嘯為何如此強烈？ 1. 有大規模海底地震。這次地震規模9.0 ， 非常強烈。 2. 為垂直方向的斷層。這次地震為板塊隱沒所致，為標準之 逆斷層。逆斷層錯動會使海床劇烈垂直抬昇，並抬起 大量海水，進而造成海嘯。 3. 震源位置夠淺。福島地震震源深度僅有10公里 4. 水深夠深。福島海嘯大約發生在水深3公里處，夠深才有足夠的水體來蘊藏能量。 5. 有平整的斜坡。福島外海有漂亮的斜坡可以使海嘯放大，並產生「邊緣波效應」。

此次日本海嘯，為何太平洋彼岸沒有災情？ 『邊緣波效應』：海嘯在傳遞過程中，波浪會朝向淺水方向前進，這是由於海嘯波傳的速度正比於水深開根號。所以當海嘯波一端水深較深，而另一端較淺，則海嘯波即轉向淺水地區的原因。這觀念很重要，換個方式描述，當海嘯由淺海區進入深海區域時，部分海嘯波又會回頭攻擊淺岸地帶。這即是所謂『邊緣波效應』，這效應將會使海嘯能量盤據在沿岸或島嶼周圍。 在深海中，海嘯以直線前進，不需轉彎，因此能量消耗很少。但是邊緣波則不然，邊緣波不斷在轉彎，這過程會造成水分子彼此間速度差異，也就是摩擦，而這正是主要能量耗損的來源。因此這次海嘯能量主要還是集中在海嘯源周圍，一旦遠離該區域，能量即迅速消散。

福島周圍的海底地形呈現寬廣斜坡地形（紅線圈處），適合『海嘯上溯』與『邊緣波效應』。星號是震央

鄰近日本的台灣也沒有災情？ 台灣與日本在地形上是以琉球島弧相連，也就是台灣與日本之間並沒有平坦的深海，因此發自日本的海嘯波會以邊緣波方式，一路彈射至台灣，所有的波高都很小，加上非高潮期，因此台灣平安度過這次的海嘯威脅。

台灣完全可免於海嘯的威脅嗎?

海嘯可否預警？ 地震波的傳遞速度比海嘯還快 (近地表速度大約3-5公里/秒) ，利用兩者之間的時間差，預先警告海嘯的發生 通常地震的震源深度在地表下 30 公里以內(淺緣地震) 、 而且地震釋放能量大於 芮氏規模 7.2 ，就要警戒海嘯的發生。 為使海嘯預警達到最佳效果，目前美國使用的方法是在太平洋沿海大量佈設海底壓力計與浮標，其可將壓力變化換算為海嘯波高變化。當1.5個海嘯波經過後，即可計算出海嘯方向、速度、與規模，並考慮發佈警報。而壓力計安裝經費高昂，後續維修也高昂。壓力計浮標最大的問題是反應太慢。當壓力計感應到海嘯波，其必須區分此訊號究竟為生物干擾、颱風、潮汐、或是真的是海嘯。這通常需要至少一個海嘯波經過才能減少誤判。一個海嘯波的週期通常在30分鐘以上，然而，如前所述，南中國海若發生地震，其海嘯波在13分鐘就抵達台灣，因此海底壓力計並不適合台灣選用。

地震 地震規模：以一無單位的數字來記述，其數值大小與地震所釋放的能量大小有關。

地震 地震震度：以地表加速度來描述地表震動程度。

地震 臺灣歷年來的大地震 21

地震 臺灣活動斷層分布 http://w2kdmz1.moea.gov.tw/user/ups/99-%E6%B4%BB%E5%8B%95%E6%96%B7%E5%B1%A4%E5%88%86%E4%BD%88%E5%9C%96_A4_DTM.jpg

地震 地震災害 建築物直接因斷層錯移或震波搖晃而受損 震動引發的山崩 地層液化與地面沉降 海嘯 火災

地震 地震災害 建築物直接因斷層錯移或震波搖晃而受損 震動引發的山崩 地層液化與地面沉降 海嘯 火災

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垂直錯動的斷層才能引起海嘯 海底地震為淺源地震，亦即地震的震源深度在地表下 30 公里以內，而且地震釋放能量大於芮氏規模 7.2 ，就要警戒海嘯的發生。然而，符合上述的地震就一定會引發海嘯嗎？這還不一定。只有正斷層與逆斷層會造成地表的垂直位移，有將海水做大規模的垂直方向擾動。