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海嘯是如何產生的?地球上哪些地方最容易受到海嘯的威脅?2018年9月,一場7.5級地震引發的海嘯襲擊了印尼蘇拉威西島的帕魯島,就像一輛推土機走過夷平了整座小鎮。這場毀滅性海嘯的引發機制引起研究人員的關注。

長期以來,人們認為地震引發的海底變形產生的海嘯是對沿海地區的主要危害。一般認為,走滑斷層不足以引發大海嘯,除非產生海底滑坡。雖然已有研究表明,特定地理區域內走滑斷層與海嘯之間的關係,但具體哪些地方可能易受此情況影響尚未確定。研究人員認為有必要為以後可能發生的事件做好準備,將這種特殊風險納入模型中。於是將地震破裂動力學模型與海嘯發生和傳播模型整合在一起,開發了一個計算框架,證明走滑斷層引起的地震可以促進大海嘯的產生,研究結果發表於PNAS。

走滑斷層是沿著整條斷裂線發生的規模巨大的平移斷層。研究發現,某些地區的海底走滑斷層沿著斷層線的岩石塊在水平方向相互滑動,可能具有毀滅性的海嘯風險。詳細建模並藉助超級計算機的幫助表明,超剪下破裂沿著走滑斷層傳播,穿越狹窄的淺海灣,是造成海嘯危險的關鍵因素。就像左右搖晃的一杯水一樣,走滑斷層的橫向運動及其產生的能量會產生巨大的海嘯。

靠近走滑斷層的沿海城市,尤其是斷層橫穿內陸灣的地區,如美國的舊金山灣、土耳其的伊茲密特灣和埃及的亞喀巴灣,這些狹窄海灣的邊界正處於被推拉的危險之中。海嘯有三個不同階段,即瞬時動態階段、同震滯後階段和震後階段,根據海灣周圍獨特的地理位置和海灣的水深不同,在走滑斷層的不同階段會產生不同的影響。

在海灣狹窄地區發生的地震和海嘯給海岸帶來的預警時間很少,因此研究人員認為,有必要重新評估走滑斷層的風險和海嘯的危害,以減輕日後因走滑斷層橫穿引發的海灣的損害。

參考文獻:Anatomy of strike-slip fault tsunami genesis,PNAS, 2021, 118 (19), e2025632118.

責編:朱張航宇

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