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威胁超乎想象!科学家发现海啸新风险,对沿海城市造成毁灭性破坏

2021-05-08 16:03 前瞻网   

科学家们在世界的某些地区发现了一种新的、潜在的毁灭性的海啸风险,它与地壳中的海底走滑断层有关——沿着断层线的岩石块,会水平地相互滑动。

到目前为止,人们一直认为,走滑断层上的地震只有在引发水下滑坡的情况下,才可能引发大海啸——但通过一些详细的建模,以及在蓝色水域超级计算机的帮助下,科学家们已经表明,这种风险要大得多。

威胁超乎想象!科学家发现海啸新风险,对沿海城市造成毁灭性破坏

事实上,研究结果显示,走滑断层的横向运动和所产生的能量,本身就能产生重大的海啸。研究人员说,这有点像把一杯水从一边摇到另一边。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的土木工程师Mohamed Abdelmeguid说:“这项研究中使用的基于物理的模型,提供了与走滑断层有关的危险的关键见解。”“特别是,需要考虑到这种风险,以减少未来对其他走滑断层穿过的海湾的损害。”

研究人员发现,要想发生海啸,就需要发生一次“音速”(intersonic)级地震:断裂发生得如此之快,以至于断层线上的运动速度,要快于地壳中产生的地震横波。

靠近走滑断层的沿海城市,因此面临更大危险,尤其是当断层穿越内陆海湾时。旧金山湾区、土耳其的伊兹米特湾和埃及的亚喀巴湾都是例子。从本质上说,这些狭窄海湾的边界被“推”来“拉”去。

这就产生了三个相结合的阶段:最初的运动和冲击波,地震中水的位移,以及由此产生的海啸波的运动。每个阶段都可以根据当地的情况发展不同。

土木工程师Ahmed Elbanna说:“每个阶段都会产生不同的影响,这取决于周围陆地的独特地理位置和海湾的水深。”

“与发生在离岸数英里处的地震和随后的水位移不同,发生在海湾狭窄范围内的地震和海啸,给海岸带来的预警时间很短。”

该研究目的是了解更多关于海啸是如何产生的,以及地球上哪些地方最危险,以便我们更好地为未来的事件做好准备。在此之前,这种特殊的风险还没有被纳入模型中。

走滑断层和海啸之间的关系以前已经被研究过,但只在特定的地理位置。在这里,研究人员检查了这些类型的断层的基本原理,使他们能够确定全球各地可能容易受到这种情况影响的地方。

研究人员认为,2018年9月袭击印尼苏拉威西岛帕鲁的7.5级地震引发的巨大海啸,就是由这项研究概述的机制引起的。

南加州大学的土木工程师Costas Synolakis说:“当时看起来就像一辆推土机冲了进来,把小镇夷为平地。”“这就是为什么我们试图了解到底发生了什么是如此重要。”

这项研究已经发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

译/前瞻经济学人APP资讯组

 

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责任编辑: 4126TJ

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