地震了,海嘯會來嗎?

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0403地震發生時,世界各國除了關注台灣的震損情況以外,也很擔憂是否會引起海嘯?因為每次有大規模地震發生時,所引發的海嘯往往都會造成更嚴重的災害,而讓人心恐懼。

 

海嘯成因與影響

海嘯(Tsunami)的形成原因,是由海底地震、火山爆發,或海底大規模坍方,而造成海面水位的突然變化,隨即受到重力作用,以波動形態向外傳播所產生的「重力長波」。在傳播過程中有可能因能量集中使水位升高,甚至沿著斜坡淺灘向岸推移,而造成極大的破壞。

 

海嘯傳遞至近岸時,會因波湧(wave front)而產生碎波(breaking wave),就有可能捲入岸上的人或物,其帶來的強大衝擊力亦能致命。海嘯所帶來的快速水流(fast flow),也會使得人失去平衡感而滑倒(slipping)或翻覆(toppling),並隨著水流往陸地方向衝擊。

 

當波湧產生碎波而往陸地方向溯升(run-up),也會因其極長的波長,使得水流不斷流向陸地,淹水範圍及其水深漸增(inundation)。最終,當這些淹向陸地的水流回流大海(run-down, return flow)時,它所捲入的人與物也就跟著墜入海中,而造成傷亡。

 

例如2004年的南亞海嘯,即是因為外海大地震而引發浪高高度達15至30公尺的海水倒灌災難,最後造成近30萬人死亡[1]。而2011年的日本311強震,其實有約90%的罹難者是死於海嘯引發的溺水,真正因地震死亡的只有90人左右。[2]

 

台灣的海嘯紀錄

因為台灣時常發生地震,中山大學即以「互逆格林函數」的方式,建立環島海嘯自動預報系統超過13年,我國的寬頻地震網、美國地質調查局(USGS)以及日本Fnet,都能提供準確的地震震源,再以此震源資訊提供準確且快速海嘯預報,且此系統是自動執行,所以相當可靠。

 

受到菲律賓海板塊的影響,台灣主要地震多發生在東部,週遭海域由於斷層長度的限制,地震規模受限,直接產生大海嘯的機會不大。至於西部海峽的海嘯,爬梳文獻相關紀錄並不多,如1604年的泉州;此外,1781年(清乾隆四十六年)5月南部也曾有海嘯紀錄,死亡人數不詳;1867年(清同治六年)12月的基隆海嘯也造成數百人溺斃;推測這兩次海嘯都是因為海底山崩而引發,因為沒有任何關於當時發生地震的紀錄。

 

當然這並不是說,在台灣發生的地震就不會引起海嘯;而是比起地震,海底山崩更有可能引發台灣週遭的海嘯災害,相關的科學研究也應該著重在如何偵測海底的山崩及其規模。

 

防災及減災並行

在防止海嘯方面,311強震前,日本防波堤設計概念偏重於單純「硬性」工法,例如設位防海嘯牆,比較屬於「完全防災」思維的工程概念,如岩手縣釜石港著名的灣口防波堤,即花費30年時間建造,於2009年完工,南堤990公尺、北堤670公尺,堤高從海底算起高63公尺,一度創下金氏紀錄,是世界最深長的防波堤。但311海嘯帶來的巨大衝擊力,卻使得釜石港的防波堤及宮古市田老町的兩道超大型堤防應聲而倒。

 

同時東京大學的研究也顯示,防波堤的存在,在311大地震時也讓民眾的撤離速度延緩30%。因為沿岸屏障雖然減弱海浪的速度,卻也降低危機意識,甚至有很多人因此認定事情不會那麼嚴重,又折返回家拿重要物品,反而因此罹難。

 

因此,在經歷 311 海嘯後,日本充分體認到海堤等防海嘯措施的極限,故而採取「防災」及「減災」的並行策略,除了透過訂定防護的海嘯規模,建立海堤等措施之外;更重要的是建立減災的配套規劃,包括「堅韌的海堤」、「劃分不同災害風險區」,或「訂定區域內的建築規劃」等方式,以求降低災害帶來的衝擊。這場災難讓世人得知,海嘯發生時,建立民眾正確的防災意識、設計流暢逃生動線等,可能才是真正能降低傷亡的關鍵。

 

也就是說,集體防災意識將比設立一堆硬體設施更能有助於降低死傷人數。每次地震都會引起眾多討論的國家級警報,其實也包括海嘯。0403的花蓮地震後,蘇澳外海即觀測到小規模海嘯,高達0.8至1公尺左右,並發出警報,因為當時適逢低潮期,而沒有引起更高的海浪實屬萬幸,在當地卻吸引許多民眾駐足觀看,也招致很多批評聲浪,認為台灣人居安思危意識實在不足,許多人還是抱持僥倖心態。

 

這其實也反映出整體而言,海嘯對台灣人的感覺似乎仍然有些遙遠,海嘯甚至沒有納入《災害防救法》中,這些都是未來需要強化與改善的部分,總不能等到真正發生難以預料的災害之後,才來檢討和究責,遺憾為何當初沒有早一點準備。

 

[1] https://zh.wikipedia.org/wiki/2004年印度洋大地震#傷亡與損失

[2] https://zh.wikipedia.org/zh-tw/東日本大震災#傷亡数据

 

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作者資訊

本文擷錄自國立成功大學防災研究中心、防災國際交流與教育訓練中心共同舉辦的「0403花蓮地震災後預研座談會」,主講人為成功大學水工試驗所所長蕭士俊教授、國立中山大學海洋科學系陳冠宇教授,及國立中央大學地科院學士班主任吳祚任教授;文稿部分由成大防救災前瞻通訊平台編輯部撰寫。

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