海嘯預警系統的原理與依據

【海嘯預警系統的原理與依據】依據現有的科技水平,還不能在大地震之后迅速、正確地判斷該地震是否會引發海嘯,但我們仍然可以根據目前的認識水平,通過海嘯預警為預防和減輕災害采取積極的應對措施 。
海嘯是向外傳播的,根據這一特點,如果我們知道了海中發生地震的具體地點或某處實際海嘯的發生,就可以利用海嘯傳播的時間差,向其他可能會被波及的地區及時發出海嘯警報 。
根據海嘯的發生特點,1965年,26個國家和地區在夏威夷合作建立了太平洋海嘯警報中心(PTWC),隨后更多的國家陸續加入了這一國際海嘯警報中心 。一旦從地震臺和國際地震中心得知海洋中發生地震的消息,PTWC就可以計算出海嘯到達太平洋各地的時間,及時發出警報 。中國于1983年參加了太平洋海嘯警報中心 。對來自太平洋方面的海嘯,我們可以做出及時的預防準備工作 。
建立海嘯預警系統是有科學依據的 。
第一,地震波傳播速度比海嘯的傳播速度快是海嘯預警的物理基礎 。地震波大約每小時傳播30000千米(每秒6千米~8千米),而海嘯波每小時傳播幾百千米 。當震中距為1000千米時,地震縱波大約2.5分鐘就可到達的距離,海嘯則需要1小時以上 。
1960年,智利發生了特大地震并引發一場特大海嘯,智利地震的地震波傳到上海用了不到1小時,而海嘯波傳到上海則用了23小時 。根據地震臺上接收的地震波推測,我們不但知道智利發生了大地震,而且知道大約多少小時之后海嘯波就會到達 。
第二,海嘯波在海洋中傳播的波長很長,會引起海水水位大面積升高(臺風也會造成海面出現大波浪,但面積遠遠小于海嘯),所以我們可以在大洋中建立一系列的觀測海水水面的驗潮站,根據觀測判斷會不會發生海嘯以及海嘯的傳播方向等關鍵問題 。
需要注意的是,海嘯的產生過程很復雜,因為地震波傳播速度與海嘯傳播速度的差別造成的時間差只有幾分鐘至幾十分鐘,海嘯早期預警就難于奏效 。海洋地震是造成海嘯的主要因素,但大部分海洋中的地震不會產生海嘯,因而經常會出現虛假預警狀況 。如1948年,檀香山收到了海嘯警報,相關部門立即采取緊急防御措施,動員全部居民迅速撤離沿岸,但最后根本沒有海嘯發生,而這次海嘯緊急救助活動卻花費了3000萬美元 。1986年,當地又發生了一次不實警報,同樣損失巨大 。從1948~1996年,太平洋海嘯預警中心在夏威夷一共發布20次海嘯警報,其中只有5次是真警報,剩下的15次都是虛假警報,虛報比例達到3/4 。近些年來,隨著科學家對海嘯資料的不斷深入分析和數值模擬技術的發展,虛報比例已經有所下降 。當前的海嘯早期預警工作主要有海嘯產生的機理、相關的數學模型、安裝多個深海海底地震儀(OBS)組成的監測系統和預警信息的快速發布這四個方面 。
為了在大地震之后能夠迅速、正確地判斷該地震是否會引發海嘯,減少誤判與虛報特別是“近海海嘯”預警的誤判與虛報,以提高海嘯預警的監測水平,必須加強對海嘯物理的研究 。

海嘯預警具有可靠的物理基礎,它不僅有其理論依據,而且也是實際可行的,并且已經有了成功的范例 。例如,1946年,海嘯襲擊了夏威夷的“曦嶁”(Hilo)市,造成了嚴重的人員傷亡和財產損失 。于是,1948年夏威夷建立了太平洋海嘯預警中心,在那以后有效避免了海嘯可能造成的損失 。
倘若印度洋沿岸各國在2004年印度洋特大海嘯之前對海嘯的威脅有足夠重視,同樣建立一個海嘯預警系統,蘇門答臘安達曼特大地震引起的印度洋特大海嘯也不至于造成如此巨大的人員傷亡和財產損失 。
印度洋海嘯后不久,前聯合國秘書長安南建議建立一個全球的海嘯預警系統 。這個系統通過全部匯總所有參與國家的地震監測網絡的各種地震信息,然后用計算機進行數據分析,設計成電腦模擬程序,大體判斷出哪些地方會有形成海嘯的可能性,其規模和破壞性又有多大 。基本數據形成以后,系統會迅速向相關成員國發出及時的海嘯警報 。該系統還在海洋上建立了數個水文監測站,一旦海嘯形成,海嘯預警系統也會及時更新海嘯信息,只有全球性的預警系統才真正有效 。
印度洋海嘯造成的嚴重災害使人們對預警系統有了新的認識 。
建立全球的預警系統比建立各國和區域的預警系統更有效、更經濟 。
海嘯的發生頻率很低,所以我們應該更合理地建立各災種的綜合性預警系統 。

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