海嘯 (Tsunami)

海嘯 (Tsunami)
台中縣縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

圖一、海嘯的警告標誌

海嘯日本話為津波，意思為傳到港口會放大的一種波。英文為 Tsunami，也是由日本話翻譯而來，原因大概是日本為少數幾個對海嘯有研究的民族。

海嘯發生的可能是海底的火山爆發或地震。地震形成的海嘯，必須要具備兩個條件:第一是淺源地震、第二是地震規模超過7.2以上的地震。如果地震發生深度過深，則傳到海面時，因為能量的衰減，已經不足以形成海嘯。如果發生的地震規模太小，也不足以形成海嘯。

關於海嘯的物理，可以由兩方面來解釋。第一是為何海嘯傳到接近陸地時，振幅會急遽放大、第二是為何海嘯的波形總是有一個浪頭領先主浪。

關於第一個現象，可以由波動的公式推理而得。當一個波由深水區傳到淺水區，因為水波在深水區的波速較大、淺水區的波速較小，但波動在深水區與淺水區的頻率不改變，因此根據波速等於頻率乘以波長，當波動由深水區傳到淺水區時，因為速度的變慢，使得波長也減短，所以原本分散的能量就變得集中，因此造成波高(振幅)的急遽增加，這也就是為什麼我們常在電影中看到:海嘯到了陸地以後，波高反而急遽變高的原因。

關於第二個現象，也可以由波動的原理來解釋。我們知道在接近海面的波，會受到海面的波浪等等影響而使波速變慢，而在浪頭上的波，因為位置較高，所以可以保持較快的速度。當海嘯剛剛被產生的初期，位置較高的浪與位置較低的浪速度相差不大，因此還可以維持波形，但是如果繼續往陸地前進，位置較高的浪與位置較低的浪速度相差愈來愈大，位置較高的浪逐漸超越位置較低的主浪，這時就會造成波形破碎，而產生迴捲的情形，這也就是海嘯登陸後造成可怕人員傷亡的原因之一。

最近的科技進步，因此當地球的某個地方發生地震時，地震學家經由電腦精密地計算，可以預先估計海嘯形成的可能和傳遞的時間，因此可以建立一套預警的系統，對於人員疏散、事先採取必要的措施都有幫助。最近幾年，這樣的系統已經逐漸提供各有關單位，採取必要的因應措施與預警措施，可以有效減少海嘯帶來的災害。

參考資料:
http://en.wikipedia.org/wiki/Tsunami