地震与海啸 - (EPUB全文下载)

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前言
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2004年12月26日，人们还没有从圣诞节的欢愉中醒悟过来的时候，在印度尼西亚苏门答腊近海发生了9.0级特大地震，引起了接踵而来的特大海啸，狂扫了印度洋两岸的印度尼西亚、斯里兰卡、印度、马尔代夫、泰国、马来西亚等12个国家，夺取了近30万人的生命。难道说这是仁慈的上帝对人类的惩罚吗？不！要惩罚也不会选择这个日子，这是自然的力量。相隔4年，2008年5月12日，我国汶川发生8.0级大地震，在震中区汶川、青川、北川一带，山崩地裂、房倒屋塌、8万多人遇难、近40万人伤残。到2011年，接连不断的灾难又降临到我们居住的地球。情人节过后没几天，2月22日，新西兰第二大城市克莱斯特彻发生里氏6.3级地震，造成145人遇难，多人受伤，部分建筑倒塌，道路扭曲。刚刚过了半个月的平静日子，3月10日又在我国云南盈江发生5.8级地震，造成25人死亡，250人受伤，30万人受灾。接着，于11日14时46分（北京时间13时46分），在日本位于宫城县以东130公里的太平洋海域，发生了9.0级特大地震，宫城县、岩手县、青森县和包括东京在内的关东地区震感强烈，日本遭遇了史无前例的大灾难，日本本岛东移2.4米。距日本东北部海域地震震中较近的宫城县境内出现了约4米的地壳变动，是日本有地震观测史以来的最大地壳变动纪录。随后，该地区又发生50多起里氏6级以上余震，其中最大一次余震为里氏7.1级。强震在日本东北太平洋沿岸引发巨大海啸，巨浪高达10米。这是日本有史以来浪头最高、影响范围最广的海啸。仙台机场的跑道被淹没，数十人爬上了机场大楼的房顶。海啸抵达仙台市河口时，造成了严重灾害，水墙一般的宽阔巨浪冲向陆地，卷裹了汽车、房屋等陆地上几乎所有的东西，多栋房屋着火，多处核电站发生爆炸并引起核泄漏。巨浪将一艘大船高高卷起，撞向防浪堤。到目前为止，日本有8000多人丧生，1万多人失踪。这都是无法抗拒的自然力量。
科技发展到今天，人类可以飞到月球，可以探测外太空，可是面对突如其来的地震与海啸则显得苍白无力。我们不知道它们何时发生，更无法阻止它们的肆虐。我们也只能在历次磨难后，摸索出一些经验教训。地震发生前，把房子建牢固，发生地震后，按照预演防震知识，伏而待定，保全自己。预知海啸则比预知地震容易，因为海啸发生在地震之后，这时我们要向预报海啸英雄小海蒂学习，在海边发现海水突然退潮时，应立即往岸上或往高处跑。《地震与海啸》是一本科普书，编者在论述地震与海啸的关系上，与传统的认识不一样，有个人独到的见解，认为地震与海啸不存在因果关系，实际上是地震引起滑坡或崩塌，由滑坡或崩塌而引发海啸。为什么2004年12月26日苏门答腊—安达曼9.0级地震引发特大海啸，而在其东南200千米的苏门答腊明打威群岛北部2005年3月28日发生的8.7地震却没有引发海啸？因为前者存在不稳定的滑坡体和崩塌体，后者不存在不稳定的滑坡体和崩塌体（有两种情况：①后者附近未形成不稳定的滑坡体和崩塌体；②已形成不稳定的滑坡体和崩塌体。而在2004年12月26日苏门答腊—安达曼9.0级地震后已滑坡和崩塌殆尽），尽管后者地震在构造条件、震源深度、震源机制类型都与前者相似，也无法引起海底滑坡与崩塌，故而就不能产生海啸。由于是这样产生的海啸，故而不论是倾滑型或走滑型地震，也不论地震震级的大小，更不论震源的深浅，只要不稳定的滑坡体和崩塌体存在，都可因地震波的触发，使其滑坡和崩塌进而引发海啸。那些不存在不稳定的滑坡体和崩塌体的地段，即使发生再大的地震也不会产生海啸。
书中所引用的图、照片和文字资料来自百度、谷歌、中国地震局网站和已发表的论文。在编写本书的过程中，得到广东省中山图书馆黄群庆、广东省地震局陈晓发、《华南地震》编辑宫会玲和李健梅的帮助，在此一并表示感谢！
魏柏林
2011.3.20
1　引子：日本之殇——9.0级特大地震
2011年3月11日14时46分（北京时间13时46分），在日本本州东海岸附近，位于宫城县以东130公里的太平洋海域，发生了9.0级特大地震（图1-1），宫城县、岩手县、青森县和包括东京在内的关东地区震感强烈，日本遭遇了史无前例的大灾难。日本本岛东移2.4米，距日本东北部海域地震震中较近的宫城县境内出现了约4米的地壳变动，是日本有地震观测史以来最大的地壳变动纪录。随后，该地区又发生50多起6.0级以上余震，其中最大一次余震为7.1级。
强震在日本东北太平洋沿岸引发巨大海啸，巨浪高达10米。这是日本有史以来浪头最高、影响范围最广的海啸。仙台机场的跑道被淹没，多架飞机被冲毁。海啸抵达仙台市河口时，造成了严重灾害，水墙一般的宽阔巨浪冲向陆地，卷裹了人畜、汽车、房屋等陆地上几乎所有的东西不断推进，无数房屋被毁，大片农田被吞食。海啸卷走数以千计的人、畜和大量车船、飞机，引起煤气泄漏、爆炸着火，吞噬城镇房屋，更可怕的是引发了福岛核电站四连爆，放射性物质飘散到日本各地，核辐射超标20倍。东京通信网络中断，地铁停开，机场关闭，航班取消。到3月20日，强震及其引发的海啸已确认造成8277人死亡，12722人失踪。
图1-1　日本9.0级地震震中及烈度分布图
1.1　9.0级地震是怎样发生的
根据中国地震台网中心赵旭和李志斌对这次9.0级地震所作的震源机制解，表明此地震为一次不对称的双侧破裂事件。在地震发生后约10秒内，破裂扩展很缓慢。10秒后，破裂以更快的速度，沿西南向和东北向两侧同时扩展。破裂总持续时间多达200秒，其中主要能量在50～110秒内释放。整个断层面上的滑动分布并不均匀。在震源上方浅部区域，沿走向方向，形成了震中以北约90千米和以南约170千米长的高滑动量集中带。破裂 ............

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