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《大自然寻真》
第22章 海潮与海啸[19]
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22.1 海啸与海潮的区别
海潮可以分为正常海潮和异常海潮。正常海潮是一种很有时间规律性的海水涨落现象，异常海潮则是没有时间规律性的海水涨落，而海啸又是一种更极为严重的特异性异常海潮的特有名称。所以，海啸其实也可以算为一种特殊的海潮。严重的海啸将给海边的人和物造成很大灾难，2004年12月26日印度洋的大海啸就造成了印度洋沿岸国家，尤其孟加拉湾沿岸国家的严重灾难，这已经是世人皆知；2011年3月11日，日本东岸近海海底发生9级地震，也形成大海啸，对海边造成严重破坏。
附带说明一点的是，对于海洋完全不了解的行外人来说还有必要先分清海潮与海流的概念。海流是海水的大规模流动，海潮则是海平面的上下涨落，实际上是波动。我们已经对海流详细介绍过了，这里要讲的完全是有关海潮的问题。
22.2 正常海潮的形成和时间规律性
以月球为例来说，地球上的单位质量物质（如海水）所受到的地球绕着地月公共质心（在地月中心连线距地心0.73倍地球半径上，即在地球体内）进行公转所产生的惯性离心力与月球引力的合力称为月球对地球物质的引潮力。从综合而成的引潮力公式（略）可知引潮力的量值虽然与天体的质量成正比，却与天体到地球中心距离的立方成反比，这就表示了天体与地球距离的远近才是引潮力大小的最主要因素。因此，月球对地球物质的引潮力最大，是太阳引潮力的2.18倍，其它各个行星的引潮力都很小。上列各远近天体一起对地球的引潮力合力就使地球上的大规模流体表面，从全地球角度来看变成了一个椭球的形状（橄榄形）。这种现象就是正常海潮。正常海潮实质上就是每天基本上两次的海平面的大波动，每15天约移过29个波峰和29个波谷。因此可以说，正常海潮就是由地球和地球以外的天体之间所共同产生的对地球海水的引潮力，配合了地球自转所形成的地球海水的大波动。
必须明确一下，从表面上看似乎地球潮汐的发生完全是由外天体所引起，这不是与事物运动变化的根本原因是内因的观点相违背了吗？不！首先一点是，如果没有地球本身对各天体的相互吸引力和地球绕着地球与天体公共质心进行公转产生了惯性离心力又何来的引潮力呢？所以引潮力的产生是内外两者共同作用的结果。更重要的一点是，如果地球是不自转的，那么，引潮力也只能使地球上正对着外天体方向的海水（或其它流体）静态往上拱起，是绝对不会有什么潮汐发生的。只因地球有了自转，引潮力的着力点才会在地球的纬圈上匀速地移动着，从而，往上拱起海水的位置也就只好跟着在地球的纬圈上移动了，这才形成了海潮。虽然外天体的作用对于海潮的形成也是不可缺少的，但没有地球本身的作用就更加不行。在此，外因也要通过内因才能起作用。所以说，潮汐形成的内因依然是地球本身。
假若全地球表面没有陆地而是都布满了很深的海水，那么引潮力的作用是使得全地球的海平面变成了一个椭球的形状（正对月球方向的引潮力比反方向较大）。所以，每天地球自转一周，在某个固定的地点也就产生了两次涨落潮。这就是说，一个昼夜里，在同一个固定的地点上，移动过两个波峰和两个波谷，但原有的海水还是在附近并没有因为潮汐现象而流动得太远。协助产生最大引潮力的天体（月球）所正对的地球纬度上的各地当然潮水最大，距此纬度越远的其余纬度就潮水越小。上述的这种海潮就属于正常海潮，它是海水一种大型的波动。
有关正常海潮更具体的情况和变化就不再多说了。正常海潮对于海边人来说是十分熟悉的常识，他们已经完全掌握了它的变化规律，并利用着它很正常的工作和生活着，一般并没有给人类造成什么灾害，我们更关心的是会给人类造成灾害的异常海潮。
22.3 异常海潮的起因及种类
从22.2可知正常海潮的形成与地球以外的天体有关，但是，完全由地球本身的因素也可以形成一些海潮，那就是异常的海潮了。异常海潮就没那么有规律性了，有时就会给人类造成灾害，甚至酿成很严重的灾难。按照影响因素在地球所处的圈层位置来说，由外及内具体大概有下列几种情况：风暴潮、塌方的泥石冲击海水造成不大的涌浪、海洋中一般地震的影响、断层地震将造成强度不同的海啸。
22.4 说说风暴潮
地球的最外层是大气。大气的运动对海面的影响，除了强风能吹起海浪，对航行造成一定影响之外，激烈的大气环流还能造成异常海潮，产生一定灾害。最典型的情况是，强热带气旋移近沿岸时就能产生风暴潮，对港口、海湾、河口等造成较大影响。强烈的热带气旋─—台风或强热带风暴，是一种强低气压系统。它的中心气压可以比周围低十分之一以上，这样，周围的空气就要流到中心来补充。由于科里奥利力的作用，使得周围的空气不可能直溜溜地流向低气压中心，而是打着转逐渐流进去的。在北半球是逆时针转，在南半球是顺时针转。台风所到之处海浪也就跟着旋转起来，而且因台风中心气压低，就会把海水的水位提高一两米。这样一来，当台风移近了港口，一方面是水位提高了，另方面随着台风的移近，海浪的方向如果正对着港口、海湾、河口而来，那就将会造成比较严重的风暴潮影响，防范措施较差的就会造成较大灾害。如果这时候又正好碰上了正常潮水的涨潮时段，风暴潮与正常海潮相叠加，灾害就更加严重。风暴潮是一种异常的海潮，实际上也是一种海水的涨落现象。
22.5 火山岛大塌方不可能造成海啸
据国外有关专家的介绍，火山岛的大崩裂塌方会造成严重的海啸，而且还在电视上大做宣传。笔者不同意这种看法。塌方的泥石填入海里，对海水只起到了一种发散型的压迫作用，最多形成一些大一点的波浪（涌浪），对沿海人民的影响并不太大。塌方形成海啸的机制微妙得无法令人理解，所谓计算机的模拟也不知道是添加了多少人为因素模拟出来的。
22.6 海洋中的一般地震也不会造成海啸
笔者认为海洋中一般地震也不足以产生海啸。这里所讲的是指那些只会使硬地壳上下震动了一下，不管它的震级多少，只要没有造成硬地壳断裂、下陷的，一概都称之为一般地震。这种地震如果发生在陆地，强烈的就将造成严重的破坏。因为陆地上一般都是在硬地面上建起硬的建筑物，硬对硬，当然就不堪震动了。但在海底，哪怕这种地震的强度很大，它对海水的潮涌作用也将无法施展出多大影响。所以，这种一般性地震也是不会形成海啸的。
22.7 断层地震就会造成海啸
断层地震就会造成海啸了吗？是的。目前地下还有热核反应和液态环流之类的活动，所以有时会造成硬地壳的断裂、下陷等严重破坏。断层地震所指的就是由于硬地壳的断裂、下陷而产生的地震。可以设想，一个强烈的海底断层地震，如果造成了硬地壳裂开了一条宽度一米以上和长度几公里以上的很深裂痕，或者陷下去一个很深的大坑，那末它就会突然吞进去几万甚至几十万立方米的海水。大量海水的突然缺失，就会造成了该处水位的同时突然下降，周围的海水当然就会立即流来补充。时间快，流速就急。当这里缺失的海水已经重新被填平了之后，海水本来是应该立即就停止再流来补充了，可是急促流动着的海水是不接受你我的命令的，它们完全听命于牛顿的惯性定律，继续从四面八方汇集涌流过来。由于海水的流体连续性的性质，前面紧紧地拉住后面，真是手拉着手，亲密无间，一直把很远的海岸边的海水都拉了过来，这就使海边出现了异常的落潮现象。结果，海水们都挤到了一起，在原来硬地壳破裂的那个地方，本来是造成了水位低下，这时反而堆积成了一座小水山头或者一道水岭。可是，当海水聚向小水山的惯性力再无法支持下去而消失干净的时候，那道水山岭也像累坏了的大胖子一样往下一坐，山岭顿时就变成了山岰，却在周围复制出了相同于自己模样和高矮的一大圈的水山岭。要命的是原有的水山岭复制完一大圈的水山岭之后，又重新挺起腰杆子继续复制第二圈，第三圈……，好像一点也不会累了。被复制出来的水山岭们也学会它们祖辈的复制本领，不断地往前复制，不断向四面八方扩展着自己的地盘。这就形成了特大异常的潮涌了。实际上，由于涌浪在海里的传播过程中能量的消耗十分缓慢，此消彼长，可以一直传播很远。所以，原来的水山有多高，外传出去的潮涌就差不多一样高。这些大潮涌，就好像想杀人又喝过酒的大醉汉一样，摇摇晃晃来到了港湾，就会越来越凶了。尤其对于那些喇叭口形状的海湾就更加狭路相逢，越深入海湾，海底就越来越浅，开口也越挤越狭，潮涌就会越升越高，哪怕原来的潮涌只有几米高也变成了几十米高，这时海啸的狰狞面目就完全暴露无余了。
22.8 分析一下海啸的本质
经过分析我们完全可以给予如下的确认：产生海啸的真正“元凶”是造成海底硬地壳发生断裂、下陷的断层地震；促成海啸发生发展的根本“帮凶”是海水运动的惯性力（在流体力学中，尤其在星球自转力学原理中，流体的连续性和运动的惯性是必须引起特别重视的影响因素）；海啸原形是在硬地壳断裂地点由惯性力所助产出来的小水山岭；凶残的海啸真面目的表现舞台是喇叭口形状的海湾。在此我们要明确指出，能否形成小水山岭，是能否产生海啸的海面可见得到的最重要判据。22.5和22.6的两种情况很难生成小水山岭，因此我们敢说它形不成有灾害含义的海啸。
我们应该真正地认清海啸的实质，切不能由于似是而非地滥抓嫌疑人结果反而更容易溜走了真凶。如果人们不去认真地解剖和认识海啸的真本质，不去掌握它发生发展和演变的客观规律性，以致无法去做好预报和预防工作，那么，就会从人的因素上又大大地加重了灾难的程度。对正常的海潮，初到海边的人们经过一定时间后就会充分认识它，从而趋利避害。对异常的海潮，包括海啸，通过充分认识它的本质之后，也一样可以大大减轻灾害。
22.9 对海啸的预报和预防
对海啸做较长期的预报还不敢说，但在此可以从实效出发提出一些预报和预防的着眼点供参考。
① 长效预报。必须提高对海底地震的监测能力，而且要努力分辨是一般地震还是断层地震。如果真能准确测判出是断层地震，马上按程序公开发出警报，就可以有较长效的预报效果，不仅可以防止人员伤亡，包括较贵重的财产、设施也可以尽量撤走，这就最大限度地减轻了灾害。从这个角度看来，哪怕是一两小时也算是长效的了。
② 紧急警报。应该建设海边较密集的潮水异常观测报警网。经验丰富的海边人，如果发现潮水异常退落，应该用最快的速度将信息收集后发出紧急警报；利用卫星遥测技术或许也可以发现海面“小水山岭”的形成（希望有关部门重视具体研究），从而发出紧急警报。这样，人员一般都可以避免伤亡。比起财产来，人当然是第一重要的，所以，紧急警报的作用还是相当大的。
③ 防范意识。面向海啸多发海洋的（喇叭口形状）海湾里的各种硬件建设设计必须有预先的防范意识，避免完全盲目的建设。
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