1605年琼州大地震陆陷成海和可能的海啸

海啸通常分近海海啸和远洋海啸.近海海啸发生在近岸数十千米或一二百千米以内的海底,而远洋海啸是从数百千米至数千千米外的远洋或横越大洋传播过来的海啸[1].据我国研究者统计,我国有记载以来共记录了26次地震海啸,其中造成损失的破坏性海啸至少有8~9次[2].20世纪80年代以前国外较多研究者和国内研究者大都主要研究和论述近海地震海啸和远洋传播的地震海啸及给海岸带带来的灾害和影响[3,4].虽然我国地震工作者早在20世纪70年代末就已经在文献中论述过琼州大地震极震区一些海岸陆陷成海[5,6],其后又有多人对这次大地震陆陷成海进行过进一步深入研究[7~21],但都未明确与海啸之联系.     

海啸离中国有多远

海啸主要是宙海底以下或近海底地震伴生的扰动新激起的，移行于海洋上的具有超常波长和周期的系列巨渡。海底火山喷发、海岸山体滑坡也能生成海啸，但这类海啸源相对稀少。此外，小行星溅落地球时海洋可以形成宦型海啸，水下核爆炸也可以引起人造海啸，并已用于海啸的研究。     

海底活动断裂研究方法及我国近海活动断裂研究

海底断裂引起的地震／海啸等灾害有着巨大的破坏性,这使得地震和地质学家越来越关注那些位于海底之下的活动断裂。总结了20世纪90年代以来国外在海底活动断裂研究中常用的技术方法和手段,这些方法包括高分辨率声学探测技术、水下照相／摄像技术、定年技术、海底钻孔取样、GPS变形测量和0BS观测等,而我国也正逐渐拥有和掌握这些技术方法。目前,我国对海底活动断裂的研究尚处于起步阶段。在我国近海海域中,渤海和福建—粤东沿海是强震的多发区,主要与几条规模较大的海底断裂的活动密切相关,如郯庐断裂渤海段,张家口—蓬莱断裂和华南的滨海断裂等,因此,为了增强对近岸海域地震的预测、评价地震危险性并对地震所造成的灾害进行评估,有必要在上述海域开展海底活动断裂的研究。     

基于数值模拟的渤海海域地震海啸危险性定量化研究

根据地震海啸产生的条件,结合渤海海域的地形特征、地质构造、地震学特征和历史地震及海啸记录对渤海海域潜在的地震海啸进行了数值模拟研究。分析了渤海可能引发地震海啸的震源区域,讨论了渤海发生海啸灾害的可能性。文中通过数值模拟再现了渤海历史上几次规模较大的地震事件可能引发的海啸情景,研究分析了可能的地震海啸在渤海及周边海域的传播过程及波动特征.地震海啸传播模型采用基于四叉树原理的自适应网格加密技术,有效解决了局部分辨率与计算效率之间的矛盾。数值计算包括地震海啸产生及传播过程。利用该模型对渤海潜在的地震海啸进行了数值计算,基于数值计算结果定量阐述了渤海海域潜在地震海啸对渤海局部岸段及北黄海沿岸的影响,给出了渤海可能地震海啸危险性划分;研究结果将为我国海啸危险性分析和海啸预警技术研究工作提供技术支持。     

马尼拉俯冲带潜在地震海啸对华南沿海的影响

马尼拉俯冲带潜在地震海啸对我国南部沿海城市构成巨大威胁,利用情景式数值模拟技术重构灾害过程并评估危险等级有助于理解南海海啸传播规律并指导预警预报和防灾减灾工作。根据美国太平洋海洋环境研究中心(Pacific Marine Environmental Laboratory, PMEL)发布的马尼拉俯冲带断层参数设计M_w 7.5、M_w 8.1和M_w 8.5三个震级下共19个震源,应用非静压海啸数值模型(Non-hydrostatic Evolution of Ocean WAVE, NEOWAVE)模拟各震源激发海啸在南海海盆的传播过程,通过最大波辐和测点时间序列发现海啸波能量传输分布并评估代表区域危险等级。研究表明, M_w 7.5级地震海啸对我国南部沿海的影响较低,波幅一般不超过30 cm; M_w 8.1级地震海啸对华南沿海主要造成太平洋海啸预警中心定义的Ⅱ或Ⅲ级海啸危险等级,海啸影响范围和能量分布特征由震源位置决定; M_w 8.5级地震海啸主要对中国沿海构...     

2016年全球地震海啸监测预警与数值模拟研究

回顾了国家海洋环境预报中心(国家海洋局海啸预警中心)2016年全球地震海啸监测预警的总体状况, 并基于震源生成模型和海啸传播数值模型的计算结果详细介绍了几次主要海啸事件及其影响特性。2016年全年国家海洋环境预报中心总共对全球6.5级(中国近海5.5级)以上海底地震响应了45次,发布海啸信息81期, 没有发生对我国有明显影响的海啸。结合精细化的数值模拟结果和浮标监测数据,重点介绍了苏门达腊7.8级地震海啸、厄瓜多尔7.8级地震海啸、新西兰7.1级和7.8级地震海啸, 以及所罗门7.8级地震海啸的波动特征和传播规律, 模拟结果与实测海啸波符合较好。针对厄瓜多尔7.8级地震海啸事件, 本文比较分析了均匀断层模型和多源有限断层模型对模拟结果的影响; 针对新西兰7.1级地震海啸, 探讨了色散效应对海啸波在大水深、远距离传播过程的影响规律。     

海啸灾害与预警

地震海啸是最严重的自然灾害之一。本文对海啸的定义、性质、特征、历史上和近代的中国和世界的严重地震海啸灾害作了介绍。同时简单地介绍了海啸预警系统的主要内容。     

“3.11”日本地震海啸及南海和琉球群岛假想地震海啸对福建近海影响的数值模拟

福建地处西北太平洋沿岸,在环太平洋地震带附近,是海啸灾害潜在风险区.＂3.11＂日本地震海啸,福建沿岸验潮站就监测到其海啸波.利用CTSU地震海啸数值模式,模拟了＂3.11＂日本地震海啸对福建近海的影响,模拟结果与实况较吻合.同时,利用该数值模式模拟分析了可能来自于琉球群岛和南海附近海域的地震海啸对福建近海的影响,分析表明,如果在琉球群岛海域（28.0°N,129.0°E）发生8.8级地震,引发的海啸波将在4.5 h左右抵达福建北部海岸,最大海啸波幅可达2 m;如果在马尼拉海沟附近海域（17.5°N,119.0°E）发生8.8级地震,引发的海啸波将在4 h左右抵达福建南部海岸,最大海啸波幅可达3 m,均会给福建沿海地区带来灾害性影响.为此,本文亦针对性提出了防范地震海啸的一些措施与建议,为福建省海洋防灾减灾提供参考.     

海啸地震震源机制解统计

为探索海啸地震发震时的规律,统计分析了1976-2010年的美国全球CMT地震矩心矩张量数据,并结合美国海洋与大气局的海啸灾害数据库,从海啸事件和较大海啸事件两个方面对震源机制解展开了对比统计分析,给出了海啸地震在震源方面的统计特征。     

渤海海域地震海啸灾害概率性风险评估

渤海作为我国地震活动性最为活跃的近海,其地震海啸风险不可忽视。本文应用概率性海啸风险评估方法对渤海周边区域的海啸风险进行评估。根据历史地震目录建立了渤海区域的震级-频率关系,基于蒙特卡洛算法随机生成了一套10万年的地震目录,最终通过对地震事件的海啸数值模拟及最大波幅的统计分析给出了环渤海区域典型重现期的最大波幅分布以及重点城市的海啸波幅曲线。评估结果表明,渤海地区海啸风险主要集中在渤海湾和莱州湾周边,波幅可达到1~3 m,辽东湾地区海啸风险较低。     

海啸地震震源机制解统计（英文）

近年来,全球海啸灾害频发,给人们带来了巨大损失。为了探索海啸地震发震时的规律,本文统计分析了1976-2010年的美国全球CMT地震矩心矩张量数据,并结合美国海洋与大气局的海啸灾害数据库,从海啸事件和较大海啸事件两个方面对震源机制解展开了对比统计分析,给出了海啸地震在震源方面的统计特征。     

越洋海啸波传播数学模型的研究

应用内外解匹配的方法和驻相法推导了柱坐标系下地震引起的水面波动方程的解,即推导了地震海啸波生成与传播的理论方程,并对越洋地震海啸理论方程进行了求解。基于Boussinesq方程出发,建立了二维越洋海啸波传播数学模型,并对越洋海啸进行了数值计算,计算方法采用有限差分方法,差分格式采用交替方向隐格式(Alternating Direction Implicit即ADI方法)。利用越洋海啸计算模式对发生在大洋中的地震海啸进行了模拟,将数值模拟结果与地震海啸波理论方程的计算结果进行了比较,两种计算结果吻合较好。     

北印度洋苏门答腊和莫克兰俯冲带地震海啸综述

印度洋海啸发生的频率远低于太平洋,但2000年以来全球因地震引发的10个重大海啸有3个发生在印度洋区域。苏门答腊和莫克兰俯冲带是北印度洋中地震海啸活动较活跃的两个区域。在苏门答腊俯冲带北端,2004年12月26日和2005年3月28日分别发生了里氏9.0级和8.6级大地震,是1961年以来的第2及第4强震。前者引发了最大爬高50.9m的海啸,造成了历史上最大的海啸灾难;后者却只引发了最大4m的爬高。位置相近、震源机制相似的两次地震引发的海啸灾害完全不同的原因非常值得研究。近期研究表明莫克兰俯冲带的地震活动分为东西两段,东段的地震活动明显多于西段。东段于1945年发生过大海啸,莫克兰西段或是全段俯冲带未来是否会发生大地震与海啸值得深入探讨研究。     

耦合潜源参数不确定性效应的地震海啸危险性分析——原理与方法

总结基于数值模拟的地震海啸危险性分析的基本步骤,论述潜源位置界定原则、潜源参数取值方法、潜源地震海啸发生率估算方法,同时给出一种可以耦合潜源参数不确定性效应的地震海啸危险性分析方法。     

温州瓯江口浅滩地区越洋海啸影响评估计算

日本“3·11”地震海啸事件发生后,为了避免灾难重演,各滨海国家在加强海啸基础理论研究、改进海啸预警系统的同时,还应对沿海重大工程及重点保障目标进行地震海啸灾害风险排查及再评估工作;对在建的重大基础设施和社会经济功能区划应进行全面的地震海啸安全论证.在此背景下,该文首先概括总结了我国东南沿海的地震海啸风险及历史海啸事件时空分布,简要介绍了越洋海啸传播特征.海啸源选取基于潜在可能最大海啸,选取环太平洋地震带上的潜在地震海啸源,进行温州瓯江口地区越洋海啸影响评估计算.海啸数值计算模型采用美国康奈尔大学的COMCOT模型,利用该模型对2010年智利海啸、2011年日本海啸进行了近场、远场模拟验证,计算结果与观测数据吻合良好,模型可信.应用联合国教科文组织政府间海洋学委员会(UNESCO/IOC)太平洋海啸预警系统的海啸危险性等级标准,结合评估计算结果,对瓯江口浅滩地区海啸危险性进行等级划分,获得了该地区的海啸危险性初步评估结果.结果表明:在所选的10个潜在或历史海啸源产生的越洋海啸对研究区域的影响均小于100 cm,此规模的海啸不易对该地区造成灾害性影响.研究结果对于指导该地区的海啸灾害风险评估及风险排查具有一定的参考价值.     

日本南海海槽地震海啸对我国东海沿岸影响

本文利用数值模拟技术重现了1707年宝永地震海啸的传播过程,定量分析了我国东海沿岸海啸时空分布特征。计算结果表明,地震发生2.5小时后海啸波传至东海陆架,震后6小时浙江沿海地区遭到海啸的袭击,沿岸最大海啸波高为0.8米。通过海啸波在东海大陆架传播时海底地形与波幅的关系,研究分析了东海陆架缓变地形下海啸放大效应,为及时判断沿海可能的海啸强度和受灾程度提供了便捷的估算方法。此外,本文还评估了南海海槽发生极端地震时,中国东海沿岸的海啸危险性,为东海区域针对日本南海海槽进行海啸预警和减灾评估提供定量科学的参考。     

南海主要岛礁概率海啸风险评估

影响地震海啸的震源参数众多且具有很强的不确定性,充分评估海啸风险需要大量的情景模拟.本文基于建立的概率海啸风险模型,采用一种高效的海啸模拟方法,评估了南海主要岛礁的概率海啸风险.通过对历史地震数据的分析,综合考虑震级、震中位置、震源深度的随机性,形成了百万数量级的潜在地震情景集,并通过叠加近似方法实现了大量地震情景引发...     

南海潜在海啸灾害的模拟

结合南海海域的地形条件、地质构造、地震学特征以及历史地震记录,在回顾总结国内外学者研究的基础上,分析了南海可能引发地震海啸的震源区域,并讨论了在我国南海沿岸发生海啸灾害的潜在可能性。采用目前在国际上广泛使用的COMCOT海啸模式,对马尼拉海沟的潜在地震引发的海啸进行了数值模拟计算,计算中包含了由地震参数到海面初始变形的转换、海啸的深水传播过程以及海啸的浅水传播过程。采用三重嵌套网格,外层网格对应于大范围的深水区域,使用球坐标系下的线性控制方程;第二层网格对应中等范围的较浅水区域,使用球坐标系下的非线性控制方程;第三层网格对应小范围的浅水区域,使用直角坐标系下的非线性控制方程。由模拟计算得到的海啸传时分布、近岸海面升降强度、四个特定点上海面高度随时间变化等的结果表明,我国南海沿岸遭受海啸袭击的可能性是存在的,应进一步对南海海啸进行监测、预警和研究。COMCOT模式性能良好,可用于对南海潜在地震海啸的进一步模拟研究。     

一次北印度洋海啸的数值模拟研究

对2012年4月11日(世界时)发生在北印度洋的一次地震海啸进行了模拟研究,给出了海啸模拟所需地震参数的获取途径,以及海啸波初始场的建立方法,分析了该海啸过程最大波幅分布和海啸波传播波时分布,并与测站实测值进行了对比。结果表明,海啸波的能量传播方向存在不均匀性,能量传播集中方向的波幅较大,具有更强的危害性。     

20世纪夏威夷最大海啸的地质证据

夏威夷历史海啸记录包含远距离和当地产生的海啸,由这些事件引起的人员伤亡和对建筑、环境造成的破坏与损失是惊人的,但是在近来才有一些对历史海啸沉积事件的综合性的研究.夏威夷多岩石的海岸线的演变主要是海啸和风暴的贡献,然而区分风暴和海啸是很难的,特别是相关的小的历史海啸事件.因此夏威夷海啸的研究往往关注于大的古海啸沉积事件.研究表明远距离产生的事件,如1946年阿留申海啸对瓦胡岛岩石岸线的演变具有重要影响.活火山也有助于岩石岸线的形成,且容易引发当地海啸.现代活动的Kilauea火山南侧海域的逐步沉降并没有引起太平洋范围内的破坏性的大海啸,但引发了局部一系列重要的海啸事件,这些事件的周期被估计认为是200年.