宮乃斌
“你看云霞的海上,何等明媚;風雨的海上,又是何等的陰沉!”
這是冰心在《往事》里,對大海的喜怒無常所發(fā)出的感慨。
其實,更令人恐怖的是:我們不知道陰沉的大海何時會暴怒咆哮,也無法預料大海嘯乃至超級大海嘯能否發(fā)生。
從蝴蝶效應說起
1979年12月,氣象學家洛倫茲在美國科學促進會作了一次演講。他說,一只蝴蝶在巴西扇動翅膀,會引起周圍空氣的擾動;這種擾動如果“湊巧”把各種因素都交互疊加在一起,經(jīng)過氣流的多次反復放大,就可能導致美國德克薩斯州的一場龍卷風?!昂庇纱宿Z動全球。
“蝴蝶效應”來自混沌或非線性理論。該理論認為,一切混沌系統(tǒng)或曰非線性系統(tǒng)的演化,對于初始條件十分敏感。換句話說,初始值的微小變化或偏差,因各種因素的交互疊加,往往導致大范圍長期結(jié)果的巨大差異。這一結(jié)果隨機性強,不可預測。
事實上,“蝴蝶效應”無處不在,無時不有。決定海嘯發(fā)生與否的地殼——海洋——大氣系統(tǒng),正是最典型的非線性系統(tǒng)。
也就是說,海嘯乃至超級大海嘯能否發(fā)生,只能用混沌或非線性理論來求解。按照這一理論,答案既不可預測,一切又皆有可能。至于海嘯中的極品——超級大海嘯會在何時何地發(fā)生,抑或多少年才發(fā)生,只有上帝才知道。也許千年萬年才會發(fā)生,也許須臾之間即至。
海嘯與巨浪異曲同工
海嘯的術語為“Tsunami”。據(jù)說1946年4月,阿拉斯加突發(fā)海嘯。一個日本人目睹著巨浪大呼“津波”。在場的西方人聽到后,也跟著其發(fā)音叫成了“Tsunami”。這種叫法此后不脛而走。在1963年的國際學術會議上,“Tsunami”最終為學術界所公認。
其實自古以來,日本人一直沿用中國的海嘯一詞。日語的“津波”本是指“港邊大浪”,與海嘯并不相干。1963年之后,日本詞典中才順勢把“津波”引伸為“海嘯叫并寄生巨浪的現(xiàn)象”。
海嘯的大小,可以用東京帝國大學今村明恒教授的方法,按規(guī)模分為-1、0、1~4共6級。4級時,波高在30米以上,被害區(qū)域達沿岸500千米以上。3級時,波高超過10~20米,被害區(qū)域達沿岸400千米以上。2級時,波高超過4~6米。以下依次漸弱。但海嘯的突發(fā)性極強,波高的測量又非常困難,事發(fā)后公布的級別報告不多。
事實上,海嘯本就是一種海浪。至于超級大海嘯,人們常在災難片中見到,不過學術界并沒有統(tǒng)一的評價標準?,F(xiàn)實世界中超級大海嘯也還是有可能發(fā)生的。
海嘯發(fā)生時,滔天大浪可達十幾米以上,頃刻就會席卷大片土地乃至一座城市。我們常說的巨浪也可能高達十幾米以上,導致慘重的災難。雖然海嘯和波浪都會對人類社會造成巨大災難,但兩者又有著本質(zhì)區(qū)別。
常見波浪源自風。大洋上強勁的風或風暴構(gòu)成風場。風場里的風或風暴持續(xù)作用于海面,必然掀起波浪,是為風浪。這時,風能轉(zhuǎn)換為波浪能。無論風息與否,波動都要傳向遠方,是為涌浪。涌浪傳播到海岸,因水變淺,波速減慢波高則急劇增大,最后波峰倒卷,是為拍岸浪。所以,風浪、涌浪和拍岸浪等常見波浪都是海面浪——只在海面起伏,涉水不深;一般能量不大而且衰減較快;波長則較短。
但海嘯則不同,它是從海底到海面整個水體的“抖動”,攜帶的能量驚人而且?guī)缀醪凰p地傳播。其波長很大,可達500~750千米;而且波速很高,可迭500~1000千米/小時。它進入淺水區(qū)后,波高突然增大,往往形成幾十米高、勢不可擋的水墻,頗有泰山壓頂之勢。
海嘯一般是由海底50千米內(nèi)、6.5級以上的淺層強地震、火山爆發(fā)、山崩滑坡、核爆炸等海底因素或地外隕石及天體的撞擊造成。
海嘯必須在大洋中形成,才能“抖動”起足夠深的水體。旋即以巨大的能量神不知鬼不覺迅速傳播數(shù)千千米,然后以迅疾之勢,不可阻擋地摧毀一切。因此,它的“業(yè)績”常常駭人聽聞。
海嘯之最
翻翻歷史,可知地球人對于海嘯從來就不陌生,今后再次赴湯蹈海的機會也必定多多。請看海嘯的若干世界之最:
關于海嘯的最早記載始自國人。在《漢書一天文志》中,記錄了7次“海溢”。其中因地震導致的“海大溢”有4次?!昂4笠纭奔春[。公元前47年和公元173年,分別發(fā)生在萊州灣和黃縣海域的兩次海嘯相當嚴重。
歐洲有史以來死亡最多的海嘯發(fā)生在意大利。1908年12月28日,墨西拿的7.5級地震造成12米高的海嘯,死難8.2萬人。
開創(chuàng)“人工海嘯”先河的是美國人。1954年夏天,在比基尼島的核試驗激起了60米高的巨浪,引發(fā)了15米高的海嘯。
1960年5月22日,智利沿海發(fā)生群震,最大震級8.4級。海嘯高25米,瓦爾迪維亞半數(shù)建筑被夷為平地。沿岸百余座防波堤倒塌、2000余艘船只被毀,萬余人喪生。該海嘯同時以六七百千米的時速橫跨太平洋,在日本沖走住宅千余所,淹沒良田兩萬畝,15萬人無家可歸。這是迄今唯一一個“孿生”海嘯。
1964年3月28日,阿拉斯加灣的海嘯創(chuàng)造了浪高70米的歷史記錄。
有史以來死傷最慘重的海嘯由印度洋地震引發(fā)。2004年12月26日,印度尼西亞蘇門答臘北部海底的9.3級地震引發(fā)大海嘯。災難涉及印度洋周邊11國,致使29.2萬人罹難。
日本“關東大地震”及其引發(fā)的海嘯最為慘烈。1923年9月1日11點58分,相模灣連續(xù)發(fā)生7.9級雙中心地震和7.3、7.2級地震,隨之是大海嘯。海嘯高12米,時速780千米。災難中共死亡、失蹤14萬余人、傷10萬余人,房屋倒塌受損12萬余間、燒毀44萬余間。地震時,3000多人在橫濱灣海中避難。不料油庫爆炸,10萬噸石油漂浮海上。不幸又爆燃大火,大海瞬間變火海,避難者皆被燒死。
日本列島會因海嘯沉沒嗎
“關東大地震”前,東京帝國大學地震權威大森房吉教授與其助手、前面提過的今村明恒曾經(jīng)有過兩次激烈辯論。今村判斷東京有地震和海嘯的危險,大森則極力否認。后來地震之時,大森正在悉尼天文臺地震室訪問。親眼見到地震儀的記錄筆瘋狂擺動,知道東京果真發(fā)生了強震和海嘯,羞愧萬分。
其實今村所依據(jù)的,便是日本地震和海嘯的史料分析。
世上有記載的破壞性海嘯大約有260次,發(fā)生在日本的就占了48%左右。可見日本不啻是地震、火山和海嘯災難的“大”國。
究其原因,是因為日本處于歐亞板塊、北美板塊、太平洋板塊和菲律賓海板塊的交匯點上。四大板塊隨時都在激烈碰撞。
日本的西面是日本海盆,水深在2000米以上;東面則是著名的馬里亞納海溝,水深在8000米以上?;⌒蔚娜毡玖袓u平均只有70千米寬。
恰巧日本海盆又在不斷地擴張,把日本列島往太平洋里壓。太平洋板塊又在不斷地向東北方向后退,速度為10厘米/年。于是,日本列島坍塌的風險必然存在。
那么,如果這個地震、火山和海嘯災難大國湊巧再次發(fā)生超級大海嘯,加之“蝴蝶效應”,那么窄窄的日本列島,會不會一頭栽到馬里亞納海溝里去?或者說,日本列島會沉沒嗎?
美國國家科學院院長布魯斯·阿爾伯茨的回答是肯定的。世事難料,一切皆有可能。(文章代碼:2207)
(責任編輯)趙菲