印度洋地震海啸六大疑问

　　地震发生数分钟后，地震引发的大海啸迅速袭击了距离震中最近的印度尼西亚苏门答腊;两小时以后，海啸袭击了斯里兰卡，造成惨重的人员伤亡。最新公布的统计数字表明，此次印度洋大海啸造成的死亡人数大约有15万人，印尼与斯里兰卡的死亡人数分别达到10万与近3万，这两个国家的死亡人数占总死亡人数的86%以上。

　　有关印度洋地震海啸的新闻可谓铺天盖地。笔者更为关心的是此次灾难中的科学问题。值得一提的是，美国一些主要媒体如华尔街日报、纽约时报等都很快推出有关地震海啸科学知识的报道;国内网络媒体如新浪也邀请地震、海洋领域的专家通过网络回答网民提出的问题。印度洋海啸波及七国，造成的人员伤亡及财产损失极为惨重，引起全世界人民的关注。从防灾减灾的角度看，这样的灾难事件正是普及相关科学知识的好时候，有关科学知识的普及能够对今后的防灾减灾发挥积极作用。笔者近日收集了国内外大量报道及资料，提出以下六个问题并展开讨论。

1.印度洋大地震如何引发海啸？

　　海啸的发生是由海底地震、火山爆发或是外来天体撞击引发的，这几乎已经是常识了。海底地震可以引发海啸，但却不一定引发海啸。海啸的物理实质是大量海水在短时间内的激烈运动，如果海底地震不引发海水的大规模位移，就不会引发海啸。

　　所以，要分析此次印度洋海啸的成因，还要从地震的成因说起。

　　现代地震学的基础理论之一就是板块理论。按照板块理论，地壳是由许多板块构成的，这些板块又可以分为大陆板块或是大洋板块。板块相互之间的碰撞、挤压、滑动以及上下错位等运动可以产生地震，同一板块上的不同部分的碰撞、挤压等也可能产生地震。从地质上说，地震通常发生在断层部位，也就是不同板块相接之处，或是某一板块不同部分的结合处。如果是比较完整、稳定的一块(通常是一个大板块的一部分),发生地震的可能就很小。我国贵州省就是一个典型，地质上被称为西南陆台，历史上没有强地震记录，今后发生强烈地震的可能也非常小。不过我国除了贵州、浙江以外，其它各省就没有那么好的运气，均有6 级以上强震发生，震源很浅（一般只有10－20千米），因而构成了我国地震活动频度高、强度大、分布广、震源浅的特征。

　　根据华尔街日报的报道，2004年12月26日印度洋大地震是在印度洋底部所谓“俯冲带”(subductionzone)发生的。这一俯冲带是位谟《妊蠛Ｃ嫦略?0000米深处的印度板块与缅甸板块发生上下错位运动构成的。印度板块原来以每年5厘米的速度向东北方向移动，12月 26日，印度板块的大约1000千米长的一块向缅甸板块(另一种说法是亚洲板块)下方“俯冲”，造成印度洋洋底局部先向下再往上的运动，结局就是灾难性的大海啸。要理解这一点并不难，如果把印度洋看做一盆水，水盆底部先下后上那么突然一晃，水当然会泼出来。当然，这是一个极端简化的模型。印度洋这盆水深达 1万米，就算地震产生百米高的巨浪，浪高也只有印度洋深度的1%。印度洋底部产生纵向位移的板块长1000千米，为了简化计算，假设位移部分宽1000 米，水深1万米，那么就会导致10万亿吨海水的纵向位移。具备中学物理知识的读者可以根据重力势能公式自行估算出海水纵向位移产生的能量，以及势能转化为动能后海浪的速度。

　　应当解释一点，冰冻三尺，非一日之寒。俯冲带的形成是板块长期运动的结果，12月26日大地震是印度洋底部俯冲带长期积累能量的一次大爆发。

2.印度洋大地震能够预测吗？

　　大家都知道，地震预测是一个世界难题。多少年来，世界各国的地震学家一直竭尽全力试图为这一难题提供一个较完美的答案。

　　笔者提出这一问题，是想降低这一难题的难度。如果要统计20世纪以来6级以上的地震，恐怕很困难;统计与此次印度洋大地震震级相当的大地震却很简单。

　　据统计的9次地震虽然震级很高，但是除了最近的印度洋地震及1920年我国宁夏发生的大地震以外，其余7次地震的灾难后果(包括致死人数及财产损失)却不是20世纪以来最严重的。这里很重要的原因是这9次地震中有7次没有殃及人口稠密地区。我们面临的严峻现实是:这9次大地震没有成功预报记录。

　　历史上有没有大地震成功预报记录呢？

　　早在20世纪20年代，日本地震研究所所长大森房吉教授于1922年写道：

　　“现在东京近邻地区保持地震平静，但距东京平均60千米距离的周围山区地震频频发生，虽然在城里常常明显感到这些地震，但因为该区不属于严重破坏的地震带，并不构成危险。然而随着时间的流逝，目前地震活动区的地震活动将逐渐平静下来，而作为补偿，东京湾可能再度发生地震活动，并可能发生一次强震。这样，一个震源距东京一定距离的地震将产生局部变动和部分破坏。”

　　这个卓越预报的不正确之处仅在于低估了地震的强度。实际上，该强震也就是历史上著名的7.9级关东大地震在1923年9月1日果然发生，大森房吉所提出的地区遭到破坏。死亡人数高达14万3千余人。从地震的惨重后果看，笔贝笊