海嘯成因與風險——東加海底火山爆發,環太平洋的全面衝擊【觀點】

台灣時間15日,南太平洋上東加王國附近的海底火山爆發,引發的衝擊波在全球都可觀測到。(Japan Meteorology Agency via AP)
台灣時間15日,位於南太平洋上的東加王國附近的海底火山發生大規模噴發,海嘯波更是傳到了太平洋西岸的日本、台灣與菲律賓。海嘯波襲日卻未襲台,這樣「閃身而過」的幸運會是常態嗎?

(※文:潘昌志,科普作家,「震識」副總編輯)

台灣時間15日下午,位於南太平洋上的東加王國附近的「洪加湯加-洪加哈派」(Hunga Tonga-Hunga Ha’apai)海底火山發生大規模噴發,爆發所產生的衝擊波甚至可以在全球幾乎都觀測到大氣壓力的變化,火山爆發產生的海嘯波更是傳到了太平洋西岸的日本、台灣與菲律賓。在網路社群中,除了前述的氣壓明顯變化是少見的案例之外,另一個熱門話題,則是海嘯波襲日卻未襲台的神秘現象引人好奇。

事實上,對科學家而言,海嘯對各地的「差別待遇」並不神秘,因為海嘯波的傳遞會受到海底地形、陸地與島嶼分布的影響。海嘯從東加海域出發,經過所羅門群島阻擋,再加上海底地形的折射讓海嘯波的能量偏向日本傳遞,最終到達台灣時已經是強弩之末,並未產生明顯的海水面變化。

然而,這樣「閃身而過」的幸運會是常態嗎?如果換個發源地區和路徑時,台灣是否仍有機會遭到海嘯直接重拳一擊呢?我們先從海嘯的天災史與台灣的位置談起。

「洪加湯加-洪加哈派」海底火山15日爆發,海嘯波更是傳到了太平洋西岸的日本、台灣與菲律賓。(Planet Labs PBC via AP)

火山造成的海嘯預警難度高,「無聲」海嘯難防範

從歷史來看,發生於台灣的海嘯雖不多,但並非未曾發生,甚至還有過致災性的海嘯,像是1867年基隆曾因近海地震引發海嘯,歷史記載中提及造成數百人死亡。此外,台灣西南部也有許多次疑似海嘯的紀錄,然而因為歷史文獻的描述不足以量化,也沒有科學相關的佐證,僅能作為參考。

此外,台灣百年來的海嘯觀測紀錄史中,大多數的潮高都在1公尺以內,災害也較為零星,與「大海嘯」的感覺相差甚遠,像1960年智利大地震產生的海嘯,也僅大約在基隆造成0.66公尺的波高,對於沿岸橋樑造成一些破壞(網路上造成數百人死亡的說法,但經查證無相關的官方來源)。

在成因方面,無論是近地、遠地海嘯,不外乎可分兩大類,第一類是大型隱沒帶海溝附近的海底地震;第二類則是火山、非海溝型地震等產生的海底山崩造成擾動所影響。

第一類的地震造成的海嘯通常都很大,像是2011年日本311地震、2004蘇門答臘地震與1960的智利地震,都是這類型的海嘯,當板塊交界發生規模超大(8.0以上)的地震時,海底的板塊會快速的運動,讓海水面產生極大的波動。面積幾百平方公里的海水面,只要一口氣運動個幾公尺,就足以撼動整個大洋,這就是海嘯的可怕之處。

至於第二類的火山、山崩等地震造成的海嘯,是由於大量的山崩土石滑落海底,或是火山活動擾動海面等造成。雖然這類型的海嘯的波長比第一類的小,但波高卻會較高,因此仍會帶來巨大災害。

而且,比起大地震引發的海嘯,火山或山崩造成的海嘯預警難度極高,因為地震發生後可以由地震波推估震源參數,就能模擬出後續的海嘯情況;但火山造成的海嘯卻難以預估模擬,通常要等附近的海水水位觀測資料出現海嘯徵兆後,才有辦法預測後續的海嘯警報範圍與大小。而資料越少,誤差也就越大,觀測和預報的落差時有所見。

甚至,在沒有觀測站的情況下,還可能會「漏發」海嘯警報,造成無聲海嘯侵襲毫無防備的海岸,例如2018年印尼喀拉喀托之子火山噴發造成的海嘯,有些地區就被無聲海嘯侵襲。

東加王國附近海底火山爆發,日本氣象廳對鹿兒島縣奄美群島、吐噶喇群島、岩手縣發布海嘯警報。(圖/美聯社)

海嘯風險相對較低,但仍應具備基礎認知

不同於大眾對於海嘯的陌生,近年來國內的海嘯科學研究發展已開始被重視,從核電廠的議題、港灣的安全,一直到現在已有沿岸風險的研究。比如中山大學的陳冠宇教授團隊,在十多年前就已完成「台灣沿岸海嘯影響範圍與淹水潛勢分析」的計畫並發表成果,呈現了台灣各區主要的海嘯風險來源,並針對已知的海嘯發生區進行模擬分析。

而中央大學的吳祚任教授更是將遠地的海嘯來源進行分析,因為即使是在太平洋彼端的智利仍會產生威脅台灣的海嘯,因此要分析,就要整個太平洋都納入條件範圍。

至少現在我們大致會知道,台灣最主要的海嘯威脅來自琉球海溝、馬尼拉海溝以及亞普海溝,而這些海溝如果發生地震,可以透過現有的模擬結果結合震源資料提出預警,若搭配國家級警報的細胞網路技術,就能提供人民避災的資訊。不過,海嘯的防災還有很長足的路要努力,比如龜山島的火山若發生類似火山噴發與山崩的情況,最接近的宜蘭就會受到海嘯侵襲,然而現在的研究仍不足以回答風險評估問題;好在目前對火山已布置監測網,不致於發生無聲海嘯的情況。

另一方面,或許是海嘯的風險比其他災害低得多,民眾對於海嘯避災的知識、政府對於海嘯或風險的傳播,都遠遠不及地震或是颱風,甚至很多人會認為「一公尺高的海嘯不構成威脅」,這也是海嘯防災的危機。但若剛好發生無聲但「有感」的海嘯,那麼民眾可能真的會在一無所知的狀況下喪命。因此筆者強烈認為一般人對於海嘯應該至少有以下認知:

  1. 認得出海水面的正常(海浪與潮汐),與不正常波動(海嘯、暴潮)的差異
  2. 30公分高的海嘯也能把人沖倒,達1公尺高的海嘯直擊還可能被沖走喪命
  3. 在海邊有感覺到劇烈的地震,就先往高處移動
  4. 海嘯逃生常識:往內陸、高處及遠離海岸邊進行避難
  5. 海水快速(幾分鐘內)退去,和退潮不一樣時,就是海嘯前兆

台灣四周環海,其實人人對海也應該要有能避災但不怕海的基本認知,只要你懂海,海就不會可怕,即使海嘯襲,我們也能全身而退。

(​​本文為作者觀點,不代表本站立場)

東加王國附近海底火山爆發後引發海嘯,衝擊紐西蘭一處碼頭船隻。(圖/美聯社)

相關新聞