海啸等级与海啸预警
海啸概述及预警
简正波的解析
波的频率是通过两个连续的波通过同一点所需的时间测量的。这称为波的周期。
海啸和简正波具有完全相同的部分并且可以用相同的方法测量，但是两者之间存在 许多差异。下图显示了其中一些差异。
典型的海啸波 与由风形成的典型波之比较 波的特征 波速 由风形成的波 8-100公里/小时 海啸波 800-1,000公里/小时 相隔10分钟到2小时
分类
海啸可分为4种类型。即由气象变化引起的风暴潮、火山爆发引起的火山海啸、海 底滑坡引起的滑坡海啸和海底地震引起的地震海啸。中国地震局提供的材料说，地 震海啸是海底发生地震时，海底地形急剧升降变动引起海水强烈扰动。其机制有两 种形式：“下降型”海啸和“隆起型”海啸。 “下降型”海啸：某些构造地震引起海底地壳大范围的急剧下降，海水首先向 突然错动下陷的空间涌去，并在其上方出现海水大规模积聚，当涌进的海水在海底 遇到阻力后，即翻回海面产生压缩波，形成长波大浪，并向四周传播与扩散，这种 下降型的海底地壳运动形成的海啸在海岸首先表现为异常的退潮现象。1960年智利 地震海啸就属于此种类型。 “隆起型”海啸：某些构造地震引起海底地壳大范围的急剧上升，海水也随着 隆起区一起抬升，并在隆起区域上方出现大规模的海水积聚，在重力作用下，海水 必须保持一个等势面以达到相对平衡，于是海水从波源区向四周扩散，形成汹涌巨 浪。这种隆起型的海底地壳运动形成的海啸波在海岸首先表现为异常的涨潮现象。 1983年5月26日，中日本海7．7级地震引起的海啸属于此种类型
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• • • • • • • • • • 摘要 引言 概要 成因 分类 海啸的破坏过程 预警 历史上的海啸 海啸自救 附录
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引言
2004年12月26日，印度尼西亚苏门答腊岛附近海域发生了一场巨大的、连地球都要为之颤抖的水 下地震。这次地震高达里氏9.0级，是自1964年以来最强烈的地震。随后几天里还发生了数十次 5.0级以上的余震。但是，这次毁灭性的地震所带来的最惨烈、最具破坏性的后果是它引发了海啸。 死亡人数已经超过220,000人，许多社区都遭受了极其惨重的财产损失。
海洋灾害警报发布标准
海洋灾害警报发布标准一、风暴潮警报发布标准(一)风暴潮蓝色警报受热带气旋或温带天气系统影响，预计未来受影响区域内有一个或一个以上有代表性的验潮站的高潮位达到蓝色警戒潮位，应发布风暴潮蓝色警报。
预计未来24小时内热带气旋将登陆我国沿海地区，或在离岸100千米以内（指热带气旋中心位置），即使受影响区域内有代表性的验潮站的高潮位低于蓝色警戒潮位，也应发布风暴潮蓝色警报。
(二)风暴潮黄色警报受热带气旋或温带天气系统影响，预计未来受影响区域内有一个或一个以上有代表性的验潮站的高潮位达到黄色警戒潮位，应发布风暴潮黄色警报。
(三)风暴潮橙色警报受热带气旋或温带天气系统影响，预计未来受影响区域内有一个或一个以上有代表的验潮站的高潮位达到橙色警戒潮位，应发布风暴潮橙色警报。
(四)风暴潮红色警报受热带气旋或温带天气系统影响，预计未来受影响区域内有一个或一个以上有代表性的验潮站的高潮位达到红色警戒潮位，应发布风暴潮红色警报。
二、海浪警报发布标准(一)海浪蓝色警报受热带气旋或温带天气系统影响，预计未来24小时受影响近岸海域出现2.5米至3.5(不含)米有效波高时，应发布海浪蓝色警报。
(二)海浪黄色警报受热带气旋或温带天气系统影响，预计未来24小时受影响近岸海域出现3.5米至4.5(不含)米有效波高，或者近海预报海域出现6.0米至9.0(不含)米有效波高时，应发布海浪黄色警报。
(三)海浪橙色警报受热带气旋或温带天气系统影响，预计未来24小时受影响近岸海域出现4.5米至6.0(不含)米有效波高，或者近海预报海域出现9.0米至14.0(不含)米有效波高时，应发布海浪橙色警报。
(四)海浪红色警报受热带气旋或温带天气系统影响，预计未来24小时受影响近岸海域出现达到或超过6.0米有效波高，或者近海预报海域出现达到或超过14.0米有效波高时，应发布海浪红色警报。
三、海冰警报发布标准(一)海冰蓝色警报浮冰范围达到以下情况之一，且冰量8成以上，预计海冰冰情持续发展，应发布相应海湾海冰蓝色警报。
第三章 海啸灾害 PPT
4、海啸的类型(p113)
（1）近海海啸：本地海啸，海底地震发生在离海岸 几十千米或一二百千米以内，海啸波达到沿岸的时间 很短，只有几分钟或几十分钟，很难防御，灾害极大。
（2）远洋海啸：从远洋甚至横越大洋传播过来的海 啸波，波长可达几百千米，周期为几小时，在传播过 程中能量衰减很少，因而能传播到几千千米以外仍能 造成很大的灾害。
第二节 海啸的特点(p115)
一.海啸的特点 1、海啸波的波长非常长
2、能量大
印度尼西亚苏门答腊岛近海地震海啸能量： 震中区100km长、10km宽、2km厚的水体抬高了5米 E＝mgh＝1024（erg） 地震释放的地震波能量： 1025（erg） 海啸的能量相当地震波能量的1/10
相当于3座 100×104kw 的发电厂一 年的发电量
震级
断层运动方向
➢只有7级以上的大地震才能产生海啸灾害，小地震 产生的海啸形不成灾害。 ➢太平洋海啸预警中心发布海啸警报的必要条件：海 底地震的震源深度小于60km，同时地震的震级大于 7.8级。
➢只有那些海底发生激烈的上下方向位移的地震才产 生海啸
• （3）开阔并逐渐变浅的海岸条件
海啸要在陆地海岸带造成灾害，该海岸 必须开阔，具备逐渐变浅的条件。
3. 传播的速度快
海啸是海洋中的浅水波，波长>>海水深度。
特点：（1）没有色散，不同频率波的传播速度相同
（2）传播速度只与海水深度有关
v gh
海水深5000m，海啸波的速度为232m/s；835km/h;喷气式飞机 若近岸海水深100m，海啸波的速度为31.3m/s；112.7km/h；高速 公路汽车
海啸的产生需要满足三个条件：
（1）深海 深海海底上面具有巨大的水体，地震释放的能量可以转变为巨大 水体的波动能量。 （2）大地震
海啸
最具毁灭性的海洋灾害———海啸知识与判断和预防A12海技庄悦 1201051262004年12月26日，印度洋板块与亚欧板块的交界处发生9级以上的地震，引发了巨大海啸。
突如其来的灾难给印尼、泰国等东南亚国家造成了巨大的人员伤亡和财产损失，近30万人死亡，50万人无家可归，损失超过100亿美元。
如今10多年过去了，海啸在灾民心中留下的创痛仍然难以抚平，硬件设施重建不难，心灵创伤则可能需要更长的时间愈合。
时间的流逝或许能够抚平受难者亲属的悲痛，然而，人们不应忘记海啸带来的巨大杀伤力，更不应该对另一场海啸的到来掉以轻心。
一、海啸的形成海啸是一种灾难性的海浪，通常由震源在海底下50千米以内、里氏震级6．5以上的海底地震引起。
水下或沿岸山崩或火山爆发也可能引起海啸。
在一次震动之后，震荡波在海面上以不断扩大的圆圈，传播到很远的距离，正象卵石掉进浅池里产生的波一样。
海啸波长比海洋的最大深度还要大，轨道运动在海底附近也没受多大阻滞，不管海洋深度如何，波都可以传播过去。
二、海啸的分类海啸可分为4种类型：由气象变化引起的风暴潮、火山爆发引起的火山海啸、海底滑坡引起的滑坡海啸、海底地震引起的地震海啸。
在海啸来袭之前，海潮总会先突然退到离沙滩很远的地方。
大多数情况下，出现这一现象都是因为海啸冲击波的波谷先抵达海岸，导致海面下降。
海啸冲击波于一般海浪相比，其波长很大，因此波谷登陆后，要隔开相当一段时间，波峰才能抵达。
地震局所称，地震海啸是指海底发生地震时海底地形急剧升降变动引起的海水强烈扰动。
其机制有“下降型”海啸和“隆起型”海啸两种，前者是海啸到海岸时首先表现为异常的退潮现象，后者则首先表现为异常的涨潮现象。
“下降型”海啸：某些构造地震引起海底地壳大范围的急剧下降，海水首先向突然错动下陷的空间涌去，并在其上方出现海水大规模积聚，当涌进的海水在海底遇到阻力后，即翻回海面产生压缩波，形成长波大浪，并向四周传播与扩散，这种下降型的海底地壳运动形成的海啸在海岸首先表现为异常的退潮现象。
自然灾害预警信息---颜色、等级划分及图标
自然灾害预警信息（GB）之答禄夫天创作颜色级别划分及标识图颜色划分：红色、橙色、黄色、蓝色级别划分：一级、二级、三级、四级四级：蓝色三级：黄色二级：橙色一级：红色颜色级别这些颜色的图标正式的名称为气象预警信号，一般都有蓝、黄、橙、红四种颜色等级，严重程度依次加重，分别暗示一般、较重、严重、特别严重，蓝色为最低级别预警，红色为最高级别预警。
（注：其实不是每一种气象信号都有四种颜色等级，有的只有两种或三种。
）蓝色预警蓝色暴雨预警信号：12小时内降雨量将达50毫米以上，或者已达50毫米以上且降雨可能持续。
蓝色暴雪预警信号：12小时内降雪量将达4毫米以上，或者已达4毫米以上且降雪持续，可能对交通或者农牧业有影响。
台风蓝色预警信号：24小时内可能或者已经受热带气旋影响，沿海或者陆地平均风力达6级以上，或者阵风8级以上并可能持续。
雷雨大风蓝色预警信号：6小时内可能受雷雨大风影响，平均风力可达到6级以上，或阵风7级以上并伴随雷电；或者已经受雷雨大风影响，平均风力已达到6—7级，或阵风7—8级并伴随雷电，且可能持续。
霜冻蓝色预警信号：48小时内地面最低温度将要下降到0℃以下，对农业将发生影响，或者已经降到0℃以下，对农业已经发生影响，并可能持续。
黄色预警黄色暴雨预警信号：6小时内降雨量将达50毫米以上，或者已达50毫米以上且降雨可能持续。
黄色暴雪预警信号：12小时内降雪量将达6毫米以上，或者已达6毫米以上且降雪持续，可能对交通或者农牧业有影响。
臭氧黄色预警信号：未来4小时内可能出现小时平均浓度大于100ppb的臭氧，或已经出现小时浓度大于100ppb的臭氧且可能持续。
森林火险黄色预警：中度危险，林内可燃物较易燃烧，森林火灾较易发生。
雪灾黄色预警信号：12小时内可能出现对交通或农业有影响的降雪。
霾黄色预警信号：12小时内可能出现能见度小于3000米的霾，或者已经出现能见度小于3000米的霾且可能持续。
台风黄色预警信号：24小时内可能或者已经受热带气旋影响，沿海或者陆地平均风力达8级以上，或者阵风10级以上并可能持续。
海洋灾害应急响应级别
海洋灾害应急响应级别摘要：一、海洋灾害应急响应级别的概念与划分1.海洋灾害的定义与分类2.应急响应级别的划分依据与标准二、我国海洋灾害应急响应级别的具体设定1.Ⅰ级应急响应2.Ⅱ级应急响应3.Ⅲ级应急响应4.Ⅳ级应急响应三、各级别应急响应的具体措施与要求1.Ⅰ级应急响应的措施与要求2.Ⅱ级应急响应的措施与要求3.Ⅲ级应急响应的措施与要求4.Ⅳ级应急响应的措施与要求四、海洋灾害应急响应级别在实际应对中的应用案例1.案例一：某次台风应对中的应急响应级别应用2.案例二：某次海啸应对中的应急响应级别应用五、总结正文：一、海洋灾害应急响应级别的概念与划分海洋灾害是指由海洋自然现象或人为活动引发的，对人类社会产生危害的事件。
我国根据灾害的严重程度、影响范围等因素，将海洋灾害划分为四个级别，分别是Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级，依次对应特别重大、重大、较大和一般四个灾害等级。
二、我国海洋灾害应急响应级别的具体设定1.Ⅰ级应急响应：针对特别重大的海洋灾害，需要启动最高级别的应急响应。
当发生特别重大海洋灾害时，各级政府和相关部门应立即启动Ⅰ级应急响应，全面开展救援工作，确保人民生命财产安全。
2.Ⅱ级应急响应：针对重大的海洋灾害，需要启动次高级别的应急响应。
当发生重大海洋灾害时，各级政府和相关部门应立即启动Ⅱ级应急响应，有序开展救援工作。
3.Ⅲ级应急响应：针对较大的海洋灾害，需要启动中等应急响应。
当发生较大的海洋灾害时，各级政府和相关部门应立即启动Ⅲ级应急响应，有效开展救援工作。
4.Ⅳ级应急响应：针对一般的海洋灾害，需要启动基础应急响应。
当发生一般海洋灾害时，各级政府和相关部门应立即启动Ⅳ级应急响应，及时开展救援工作。
三、各级别应急响应的具体措施与要求1.Ⅰ级应急响应的措施与要求：各级政府和相关部门应全面动员，组织救援力量，确保救援物资及时到位，全力救治受伤人员，最大限度减少人员伤亡和财产损失。
2.Ⅱ级应急响应的措施与要求：各级政府和相关部门应加强组织协调，及时调配救援力量和物资，全力救治受伤人员，有效减轻灾害损失。
海洋灾害应急响应级别
海洋灾害应急响应级别1. 简介海洋灾害是指在海洋环境中发生的自然灾害，如海啸、台风、海洋污染等，对人类和海洋生态系统造成严重影响。
为了有效应对海洋灾害，各国都建立了相应的应急响应体系。
海洋灾害应急响应级别是根据灾害的严重程度和紧急程度划分的，旨在指导相关部门和机构在灾害发生时采取相应的应急措施，保护人民生命财产安全，减少灾害损失。
2. 应急响应级别划分根据灾害的性质、规模和影响范围，海洋灾害应急响应级别一般分为四个级别：Ⅰ级（特别重大）、Ⅱ级（重大）、Ⅲ级（较大）和Ⅳ级（一般）。
2.1 Ⅰ级（特别重大）Ⅰ级灾害通常是指规模巨大、影响范围广泛的海洋灾害，对人民生命财产安全和海洋生态系统造成严重威胁。
这类灾害往往具有以下特点：•灾害规模大，造成重大人员伤亡和财产损失；•灾害影响范围广，涉及多个地区或国家；•灾害持续时间长，应急响应需要长期进行；•灾害后果严重，恢复重建需要较长时间。
对于Ⅰ级灾害，应急响应部门和机构需要立即启动应急预案，组织各方力量进行救援和灾后恢复工作。
同时，需要加强与相关国际组织和国家的合作，共同应对灾害。
2.2 Ⅱ级（重大）Ⅱ级灾害是指规模较大、影响范围较广的海洋灾害，对人民生命财产安全和海洋生态系统造成较大威胁。
这类灾害的特点包括：•灾害规模较大，可能造成较多人员伤亡和财产损失；•灾害影响范围较广，可能涉及多个地区或国家；•灾害持续时间较长，应急响应需要相对较长时间；•灾害后果较为严重，恢复重建需要一定时间。
对于Ⅱ级灾害，应急响应部门和机构需要迅速启动应急预案，组织相关力量进行紧急救援和恢复工作。
同时，需要加强与相关地区和国家的合作，共同应对灾害。
2.3 Ⅲ级（较大）Ⅲ级灾害是指规模较大、影响范围较小的海洋灾害，对人民生命财产安全和海洋生态系统造成一定威胁。
这类灾害的特点包括：•灾害规模较大，可能造成一定人员伤亡和财产损失；•灾害影响范围较小，主要集中在某个地区或海域；•灾害持续时间一般较短，应急响应需要相对较短时间；•灾害后果一般较轻，恢复重建相对较快。
海啸等级与海啸预警
海啸等级与海啸预警孟 慧 付燕玲 饶扬誉（中国地震局地震研究所，武汉 430071）海啸是一种具有强大破坏力的海浪。
水下地震、火山爆发或水下塌陷和滑坡等大地活动都可能引起海啸。
海啸不同于因风所引起的波浪，它是一批具有很长波长和周期的海浪。
海啸波在大洋中移行时，波长可达数十或数百千米，周期为2-200 min ，波高仅为1 m 左右。
因此，在深海中，海啸往往静悄悄地通过海洋；然而，当海啸波进入大陆架后，因深度急剧变浅，波高骤增，波峰倒卷，汹涌澎湃，它卷起的海涛，波高可达数十米，形成能量极大的“水墙”，速度常快，破坏力大，冲上陆地后所向披靡。
1 海啸等级国际上表示海啸大小较多采用渡边伟夫海啸等级（表1），用于判定某次海啸发生能量的量级。
表1 渡边伟夫海啸等级表等级海啸波高(m) 海啸能量 (1010焦耳) 损失程度 －1<0.5 0.06 能量损失 01 0.25 轻微损失 12 1 损失房屋 船只 24-6 4 人员伤亡，房屋倒塌 310-20 16 ≤400 千米岸段严重受损，人员伤亡大、房屋损毁严重 4 ≥30 64 ≥500 千米岸段严重受损，人员伤亡巨大，建筑物尽毁 这是一个粗略的海啸等级表。
由于实时计算海啸能量比较困难，在进行海啸预警时，多采用索洛维约夫-今村海啸等级Mt [1]：Mt=a log H+b log R +D （1）式中，H 表示最大海啸波振幅（m ），由验潮仪测量在距离海啸中心R 处测得，a ，b ，D 为常数。
通常，a 、b 取1，D 取5.85。
当H 表示波峰到波谷的高度差Hc （≈2H ）时，D 取5.55。
这样，海啸级别通常能够和地震矩震级相匹配。
根据对公元358年至今全球发生的近5000次破坏性地震海啸的统计，约有85％的地震海啸分布在太平洋中的岛弧—海沟地带，原因是环太平洋地震带浅源大地震最多，深海沟分布也最广，故地震海啸多发生在这一海域。
其他15％主要分布在大西洋的加勒比海，印度洋中的阿拉伯海以及地中海等地。
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海啸等级与海啸预警
孟 慧 付燕玲 饶扬誉
（中国地震局地震研究所，武汉 430071）
海啸是一种具有强大破坏力的海浪。
水下地震、火山爆发或水下塌陷和滑坡等大地活动都可能引起海啸。
海啸不同于因风所引起的波浪，它是一批具有很长波长和周期的海浪。
海啸波在大洋中移行时，波长可达数十或数百千米，周期为2-200 min ，波高仅为1 m 左右。
因此，在深海中，海啸往往静悄悄地通过海洋；然而，当海啸波进入大陆架后，因深度急剧变浅，波高骤增，波峰倒卷，汹涌澎湃，它卷起的海涛，波高可达数十米，形成能量极大的“水墙”，速度常快，破坏力大，冲上陆地后所向披靡。
1 海啸等级
国际上表示海啸大小较多采用渡边伟夫海啸等级（表1），用于判定某次海啸发生能量的量级。
表1 渡边伟夫海啸等级表
等级
海啸波高(m) 海啸能量 (1010焦耳) 损失程度 －1
<0.5 0.06 能量损失 0
1 0.25 轻微损失 1
2 1 损失房屋 船只 2
4-6 4 人员伤亡，房屋倒塌 3
10-20 16 ≤400 千米岸段严重受损，人员伤亡大、房屋损毁严重 4 ≥30 64 ≥500 千米岸段严重受损，人员伤亡巨大，建筑物尽毁 这是一个粗略的海啸等级表。
由于实时计算海啸能量比较困难，在进行海啸预警时，
多采用索洛维约夫-今村海啸等级Mt [1]：
Mt=a log H+b log R +D （1）
式中，H 表示最大海啸波振幅（m ），由验潮仪测量在距离海啸中心R 处测得，a ，b ，D 为常数。
通常，a 、b 取1，D 取5.85。
当H 表示波峰到波谷的高度差Hc （≈2H ）时，D 取5.55。
这样，海啸级别通常能够和地震矩震级相匹配。
根据对公元358年至今全球发生的近5000次破坏性地震海啸的统计，约有85％的地震海啸分布在太平洋中的岛弧—海沟地带，原因是环太平洋地震带浅源大地震最多，深海沟分布也最广，故地震海啸多发生在这一海域。
其他15％主要分布在大西洋的加勒比海，印度洋中的阿拉伯海以及地中海等地。
2 海啸预警
海啸预警的物理基础在于地震波传播速度比海啸的传播速度快，而接收到地震波后人类发布信息的电磁波速度更快。
海啸波传播速度算式如下：
gh =υ （2）
υ：海啸的速度（m/s ），h ：海的深度（m ），g ：重力加速度（m/s 2）
在太平洋，典型的水深大约是4000m ，所以海啸的传播速度大约是200ms -1或700km/hr 。
由于波浪的能量损失与它的波长成反比，高速度及远距离运行的海啸所损失的能量非常有限。
表2 20世纪以来记录到的特大地震海啸的波高
时间地点最大波高
1964年3月28日阿拉斯加湾70 m
1994年6月3日印尼东爪哇60 m
1998年8月17日巴布亚新几内亚49 m
2011年3月11日日本东北海域37.9 m[2]
1946年4月1日阿留申群岛35 m
2004年12月26日印尼苏门答腊岛30 m
1933年3月2日日本三陆29 m
1917年6月26日萨摩亚群岛26 m
1960年5月22日智利25 m
地震纵波即P波的传播速度约为6~7 km/s，比海啸的传播速度要快20~30倍，所以在远处，地震波要比海啸早到达数十分钟乃至数小时，具体数值取决于震中距和地震波与海啸的传播速度。
例如，当震中距为1000km时，地震纵波大约2.5分钟就可到达，而海啸则要走1个多小时；1960年智利特大地震激发的海啸20多个小时后才到达日本海岸。
目前，承担太平洋沿岸国家海啸警报发布的主要是太平洋海啸警报中心，它于1966年在ＩＯＣ（政府间海洋学委员会）的促请下建立于美国夏威夷。
其后，又相继建立若干区域或国家的海啸警报中心，如夏威夷海啸警报中心、阿拉斯加和西海岸海啸警报中心、日本海啸警报中心等。
由上述这些警报中心构成太平洋海啸警报系统，主要任务是收集和传递发生在太平洋沿岸的海啸情报，必要时通过国家广播网和电视台向公众发布海啸警报。
目前各国参加太平洋海啸警报网的验潮站有53个，地震台51个，承担整个太平洋的海底地震和海啸监测业务。
我国于1983年正式成为国际海啸协调组的成员国，此后国家海洋局开始了我国海啸的预警业务。
国际上，海啸检测的主要手段是岸边、岛屿潮位站，压力式海啸监测浮标，GPS 海啸监测浮标和卫星，后三种方式目前我国还都不具备，仅有潮位站一种监测手段，这给及时、准确、有效的海啸预警带来很大困难。
目前，美国的预警时间为20分钟，日本则是将全国分为66个海啸预报区，在地震发生后，日本国家气象厅在3分钟内要报出地震强度，大约5分钟要做出海啸预报。
而我国的海啸预警系统在快速响应、准确预警上与其他一些国家相比还存在很大差距，目前能够实现越洋海啸30分钟预警、区域海啸20分钟预警、局地海啸15分钟预警。
目前我国国家海洋环境预报中心海啸预报产品包括：海啸传播到近岸各验潮站的时间预报、海啸波高度预报，以及大洋中海啸波传播时间图。
参考文献
[1] Abe K. (1995). Estimate of Tsunami Run-up Heights from Earthquake Magnitudes. ISBN
9780792334835.
[2] 都司，大木，杉本. 宮古市田老小堀内漁港での津波遡上高[R/OL] http://outreach.eri.u-tokyo.
ac.jp/eqvolc/201103_tohoku/#koboriuchi.。