收藏本站 劰载中...网站公告 | 吾爱海洋论坛交流QQ群:835383472

海啸预警的机制是什么? - 海洋地震预警

[复制链接]
+ u+ k' d$ y' N6 ]( d l: E8 ]0 `5 }3 s
- j# i% o5 V6 D4 c j# ?& R

首先是第一个子问题:什麽样的地震会引起海啸?可以参考本人在

http://www.zhihu.com/question/20172216 6 U( C# o5 E) Z& Q- h. V0 U

问题中的答案。其实这个问题跟海啸预警的机制关系不大。“没有引起海啸警报”只是因为海啸的强度没有达到预警的阈值。

% ^$ o. m1 F& [" c

=============================================================================

9 Z9 d. E* Y. U2 |6 f+ V* p

回答主题。发生海啸的几个过程中,地震以目前人类的技术手段,是无法预报的。只能在地震发生后进行预警。海啸预警包括收据海啸波数据(或者地震波的数据)-通过数值模式模拟海啸波(最重要的信息包括海啸波的波高和到达时间,对于有可能受灾的地区,比如在太平洋发生的海啸,一般都需要模拟整个太平洋海域)-针对特定区域发出预警。其中前两个阶段是技术问题,最后一个阶段是公共管理的问题(个人感觉,对最后一个阶段不是很熟悉)。

' v' r0 `: G9 n1 k

一、那么海啸发生后,有多少时间用来收集数据-计算海啸波-发出预警呢?

6 d$ i, K+ [# Y

答案是取决于与震中的距离。海啸波和地震波是有时间差的,地震波的纵波(也叫做P波)的波速大约为5.5~7 千米/秒[1],海啸波的传播速度取决于水深,在5000米的水深中不过大约0.2千米/秒,接近浅水时还会更慢。这个速度差就是用来预警的时间。概念上,离震源越远,用来预警的时间就越多。20千米远,大约有100秒时间;100千米远,大约500秒。

7 B7 Z7 o6 X' ]

如2011东日本大地震,在与死神的赛跑中,距离最近的宫城县仅有10分钟(距离震中约130千米)的时间用于预警。

8 M: g! w: c1 G2 C7 s

二、地震/海啸数据收集

1 h/ i1 R1 E3 ~! l4 ?- ~

海啸预警收集的数据是什麽数据呢?这里有个权衡:

0 F! W$ d$ M' _6 m

1. 地震波的数据,优点是时间上比海啸波的数据快,缺点是需要通过地震波推算地震的性质(强度、震中、震源深度等),属于间接的数据。而事实上,这部分推算不够精确,是2011东日本海啸巨大灾难的主要原因之一。

1 Y+ j5 y3 o9 `$ l' k

2. 直接测定海啸波的数据,优点是“直接”,缺点是只有当海啸波到达某些站位,也就是海啸发生、传播的过程开始之后,才能够得到海啸的数据,而此时可能已经有些区域受灾了。

- B4 o2 P% b( o. A* d

日本气象厅(JMA)采用的海啸预警系统是基于前者,利用遍布日本的地震仪,测定地震波数据的预警,始建于1999年[2]。

0 \8 e/ I- }' O7 w! a2 {9 C9 {
" J9 Z4 A2 N: I; j6 m

图1 日本的海啸预警示意图(图中所示约3分钟就可以发布第一次海啸预警,但是实际上,由于地震波数据反演的不准确,可能多次修改预警等级,造成预警不精确)

$ C$ F: P5 X. ~. I, p% v$ h
^# y) v. ?" \& o1 Z2 `

图2 NOAA的太平洋海啸预警中心则是基于后者,利用遍布大洋的DART浮标进行海啸波的监测。图中所示为浮标的位置,不同颜色表示布设的国家。

; [4 G& H, ~: Q- E0 K

只要任意两个以上浮标监测到海啸波,即可通过这些数据来推算海啸波的来源、强度,从而进行数值模拟。由于是直接测定,精确度比地震反演高。推算得到海啸源数据后,利用预先设定好的模式,计算海啸的波高和到达时间。即使在单核的PC上,也只要花10分钟,即可计算出精度为2分(大约3.67千米)、整个太平洋海区的波高和到达时间[3]。在大型计算机上所花费时间则更少。

; O6 x6 @; Q) K0 h

计算出每个区域的海啸波到达时间和波高,即可根据特定的标准,发布海啸预警。接下来就涉及到发布预警的方法、手段等问题~就不是我的领域了~

( O" o8 H$ l' [8 L9 Y1 Y$ [

总结:

* J4 E) J" k5 f1 y

1. 利用深海浮标监测海啸波的数据;

W; M( k/ j! p% q9 M& c; T" z

2. 根据数据推算海啸波的性质,包括发生位置、海啸源的强度;

0 \& R) a- R# h6 E

3. 利用数值模式模拟海啸波,从而计算整个海区的海啸波到达时间和波高;

, f- m1 O% ?0 }- b; J

4. 根据数值模式的结果发布海啸预警。

====================================================================== * h$ K9 R6 j+ u

[1]

地震波_百度百科 0 t% h7 D5 P5 W8 ~

[2]

Japan Meteorological Agency . R% u6 ~) H- k9 Z- \

[3] Tang, L., et al. (2009). "Development, testing, and applications of0 q: p/ c) W4 }# x0 y* Y4 z site-specific tsunami inundation models for real-time forecasting." Journal " U7 M8 S J( m! F& q, v. Z1 G9 J of Geophysical Research114(C12).

( O( W/ W2 h* O. P, ]
$ { `0 |+ @8 x# ?8 L8 t# Q/ ^3 j ; f9 F4 Y( A% u! n/ g# x - ]1 }4 B7 d |% \" Z6 M% O
回复

举报 使用道具

全部回帖
暂无回帖,快来参与回复吧
懒得打字?点击右侧快捷回复 【吾爱海洋论坛发文有奖】
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册
咖啡奶茶
活跃在5 天前
快速回复 返回顶部 返回列表