恐怖的海嘯

恐怖的海嘯 組員: 04號呂政穎 15號蔡宇威 32號黃亭予指導老師:王雪蓉

目錄一、研究動機二、研究問題三、專題研究心得與感想四、參考資料

研究動機 政穎的研究動機: 我為什麼會寫「海嘯」這個主題呢?因為我覺得海嘯的發生,會發生嚴重的災害,例如:「日本311的海嘯大地震就讓日本發生了許多大災害。」因此,我想要了解「海嘯為何會發生,那它一發生,對於我們的生活會有怎樣的影響,而人們對於海嘯有哪些預防方法呢?」我不但想了解海嘯的所有問題,我更想知道一地震就會發生海嘯嗎?還是跟地震的震度有關係呢?還是跟發生災害的地區的地形有關呢?而海嘯的擴散範圍到底有多大,還有它的破壞力到底有多大,而我們該如何預防,將它的傷害減到最小呢?而這些都是我們日後要研究,探討的問題,「海嘯」屬於天災的一種,它是屬於天災破壞力很強的一種,所以我們一定要好好預防「海嘯」。

研究動機 宇威的研究動機: 我會寫海嘯是因為去年日本大地震而發生了大海嘯，海嘯死了很多人、幾乎整個東京村都被淹沒了,所以我想研究海嘯是怎麼形成的、怎麼來的. 所以我們這一組的就一起討論、在討論的當中我們有提到地震、海嘯. 火災，不過最後我們還是選擇海嘯，因為海嘯令我們印象最深刻呢！但我希望下次地震的時候，個各國家不要再發生海嘯、阿不然海嘯會死了很多人、我希望我們可以把這份研究動機的報告做的更好、更棒也希望我們可以查出一些關於好笑的知識與常識、也可以了解出海嘯的最大特性在哪裡最大性徵在哪裡。希望這次海嘯的主題可以過關。也希望下次再次出現海嘯的時候可以做好提前準備。

研究動機 亭予的研究動機 • 台灣雖然四面都是海，但是我們台灣卻沒有發生任何的海嘯，所以如果真的發生了，也可以先預防阻止在侵襲，而且我們這組主題為什麼是海嘯？海嘯是怎麼形成的呢？因為日本海嘯很嚴重，死了很多人受傷的人也很多，建築一棟一棟的倒塌，所以要蓋堅固的房子，才不容易被海嘯給吹毀，如果地震的震央在海上時，就有可能會形成海嘯，同時如果力道較小時，就不可能形成海嘯，然而不只有一種才能引起海嘯，例如：火山爆發等等，海嘯來的時候不能去海邊，而且要逃到比較高的地方，才不會被淹死，盡量找人求救。

研究問題 1.海嘯形成的要件及原因 2.海嘯所帶來的災害及如何修復 3.海中椿柱結構物承受地震或海嘯所受之作用力及其動力反應 4.如何預防海嘯

1.海嘯形成的要件及原因 • 海底地震、海底火山爆發、及海底山崩都可能造成海嘯。而大部分的海嘯是由海底地震所引致。地震是由於斷層破裂所引起，部分造成海嘯之海底地震，其斷層破裂面延伸至海底，或破裂面雖未延伸至海底，但因震源接近海底，仍造成海底瞬間之垂直錯動。此一海底瞬間之垂直位移，立即造成震源地區海面之陡昇會陡降，此一位能在重力的作用下，轉換成動能以波動的方式向四處傳播，就形成海嘯。海嘯從發生地區由內而外傳播，一般在深而遼闊的海洋，傳播速度約一小時500至1000公里，浪高不超過一公尺。海嘯的波長可達一百里，週期約為10至20分鐘，在大海中波高只有一公尺，但靠近海岸，波高可達十公尺，因此相對的波峰接近海岸時，海水面會下降，形成海水退後的現象。海嘯屬可傳播很遠的長波，其傳播速率隨著深度而變，例如：太平洋平均深度約4,000公尺，其傳播速度約2000m/sec，而能以約一天的時間，由太平洋之一岸傳播至另一岸。

海嘯通常由震源在海底下5000米以內，芮氏地震規模6.5以上的海底地震引起。海嘯在海洋的傳播速度大約每小時500到1000km，當海嘯波進入陸棚後，由於深度變淺，波高突然增大，它的這種波浪運動所捲起的海濤，波高可達數十米，並形成「水牆」。由地震引起的波動與海面上的海浪不同，一般海浪只在一定深度的水層波動，而地震所引起的水體波動是從海面到海底整個水層的起伏。海嘯通常由震源在海底下5000米以內，芮氏地震規模6.5以上的海底地震引起。海嘯在海洋的傳播速度大約每小時500到1000km，當海嘯波進入陸棚後，由於深度變淺，波高突然增大，它的這種波浪運動所捲起的海濤，波高可達數十米，並形成「水牆」。由地震引起的波動與海面上的海浪不同，一般海浪只在一定深度的水層波動，而地震所引起的水體波動是從海面到海底整個水層的起伏。

當海嘯從較寬廣較深的海域傳到海岸時，則會變形。當海水傳到岸邊時，因為水深變淺，所以波浪的傳遞速度變慢。當前一波海浪的速度變慢後，後一波因為速度未降追了上來，所以變成波高變高。所以即便在深水區不高的波浪，到了岸邊波高卻會增加許多。當海嘯到達海岸時，看來很像加速版的潮汐的起落。如果波高太高時波浪則會碎掉，或是可以看到很高的水牆。不過海嘯一般很少在岸邊成為如塔般很高的水牆，或是看到明顯的破浪，因為有時波浪是在離岸較遠處就已破碎了。另外海嘯來襲時波浪若進入淺水海灣或河流出海口，也可能看到類似階梯狀波浪的湧潮(bore)出現。這些都會造成海岸邊的海水高度升高。若震央較近海岸時，甚至有觀測到升高相當於十層樓高的。當海嘯從較寬廣較深的海域傳到海岸時，則會變形。當海水傳到岸邊時，因為水深變淺，所以波浪的傳遞速度變慢。當前一波海浪的速度變慢後，後一波因為速度未降追了上來，所以變成波高變高。所以即便在深水區不高的波浪，到了岸邊波高卻會增加許多。當海嘯到達海岸時，看來很像加速版的潮汐的起落。如果波高太高時波浪則會碎掉，或是可以看到很高的水牆。不過海嘯一般很少在岸邊成為如塔般很高的水牆，或是看到明顯的破浪，因為有時波浪是在離岸較遠處就已破碎了。另外海嘯來襲時波浪若進入淺水海灣或河流出海口，也可能看到類似階梯狀波浪的湧潮(bore)出現。這些都會造成海岸邊的海水高度升高。若震央較近海岸時，甚至有觀測到升高相當於十層樓高的。

2.海嘯所帶來的災害及如何修復 • 海嘯是靠近陸地的海底地震或海底火山爆發所引起的波浪，抵達島嶼或岸邊時，由於海水深度驟然變淺，使得浪高陡增，衝上陸地形成破壞力極強的巨浪. 此外，海嘯的高度除了地震規模是重要因素外，尚受到海岸線形狀，海底地形、地質以及來襲方向等等因素影響。其移動（傳播）速度主要受到海洋深度的影響。 • 每當海嘯來襲之前，岸邊海水都先向海中退得特別低，接著便是很大的浪衝上岸來，所以在海邊戲水或釣魚的人，發現海突然退得很多時，便是特別大的浪來襲的前兆，應該立即飛奔上岸。 • 1918年由於基隆東方一百多公里的海底火山爆發所以引起的海嘯, 波高雖僅3.7公尺, 然因海嘯之前, 基隆港內的海水很快就退乾了, 居民不知其故, 爭相下海去撿拾來不及逃出的魚, 不久之後, 海嘯如萬馬奔騰般地衝向港內, 許多人來不及上岸, 因此喪失許多性命.

2004年12月26日，印尼蘇門答臘島西北外海發生大地震，引發劇烈海嘯，對印度洋諸國，包括印度、馬來西亞、馬爾地夫、斯里蘭卡、泰國和索馬利亞等國造成史無前例的重創，數十萬人死亡，數百萬人流離失所，生活陷入困頓。人命死傷外，自然環境亦受到嚴重損害，諸如紅樹林、珊瑚礁、海草原、森林、土地、河岸區域等。同時，海嘯也造成了大量瓦礫殘骸與廢棄物，這些垃圾對衛生與生態功能皆有所危害。時至今日，南亞強震及海嘯即屆滿週年，這些慘遭毀滅性破壞的地區仍艱難地進行重建與修復的工作，而這些傷痛與破壞都是非常難以平復的。2004年12月26日，印尼蘇門答臘島西北外海發生大地震，引發劇烈海嘯，對印度洋諸國，包括印度、馬來西亞、馬爾地夫、斯里蘭卡、泰國和索馬利亞等國造成史無前例的重創，數十萬人死亡，數百萬人流離失所，生活陷入困頓。人命死傷外，自然環境亦受到嚴重損害，諸如紅樹林、珊瑚礁、海草原、森林、土地、河岸區域等。同時，海嘯也造成了大量瓦礫殘骸與廢棄物，這些垃圾對衛生與生態功能皆有所危害。時至今日，南亞強震及海嘯即屆滿週年，這些慘遭毀滅性破壞的地區仍艱難地進行重建與修復的工作，而這些傷痛與破壞都是非常難以平復的。

除積極地從事重建與整頓工作之外，各國也更進一步思考如何避免此類重大傷害再次發生。許多的研究報告皆指出，造成南亞各國如此重大災情的主要原因，就是這些國家欠缺海嘯預警機制，也未加入國際海嘯預警體制。使得當地民眾未及能時撤離所造成。 • 為避免悲劇再度發生，聯合國教科文組織（UNESCO）目前正著手建立全球性規模的海嘯預警系統，並預計於2007年6月開始啟用。這是來自捐助國和亞洲海嘯受害國的代表在聯合國減災大會上所達成的一致意見。這個系統將可提供各國政府精確且立即的資訊，以適時警告、保護人民，以期在將來能把災害的影響減到最小。

3.海中椿柱結構物承受地震或海嘯所受之作用力及其動力反應3.海中椿柱結構物承受地震或海嘯所受之作用力及其動力反應 • 本篇針對樁柱結構物承受地震或海嘯時，研究所受之作用力及分析結構物之動力反應。結構物承受地震作用時，假設結構物為單柱，錐形管柱，垂直固定於海底，地表作水平簡諧運動，由流體動力學理論分析柱體所受水之動壓力，假設海水為線性可壓縮，考慮柱體之振動對流體運動的影響，並分析柱體之動力反應，利用分離變數法求解偏微分方程之一般解，錐形管柱表面邊界條件則用點合法近似求解。海嘯波浪作用時，由於海嘯為長波，故利用Morison公式計算波力，曳力項不可忽略，波力為波速之非線性函數,柱體之動力反應必須以逐步計算法求解，另假設柱體為岸邊結構物，則須考慮上端有側向彈性支承，若為非線彈性支承，則以循環數值計算法求解。利用本篇數值模式計算結果精確度很高且收歛很快。本篇分別討論剛性管柱與柔性管柱受地震作用之動壓，錐形管柱及均勻管柱所受動壓之區別，討論水壓縮性之影響，平台側向彈性支承之影響。

4. 如何預防海嘯 • 現在可以探測出海底地震位置，得知海浪速度，當海底地震一發生，便發出「海嘯警報」，讓民眾事先能有所準備，減輕災害。目前在夏威夷設有太平洋海嘯警報中心監視此一現象。根據海嘯波傳播的長波理論﹐可以分析和判斷海嘯傳播的動向﹐並發布警報。海分鐘以內發出嘯警報通常在地震發生後20﹐其內容包括﹕海嘯地震的震中﹐海嘯的規模(震級)﹐判斷海嘯到達海岸的時刻和其他有關情況。由於大洋中幾乎每年都有破壞性的海嘯發生﹐為了預防災害﹐在1966年成立了“太平洋海嘯警報系統國際協調組”(ITSU)﹐目的在於傳遞海嘯警報﹐收集並交換地震波和海平面變化的實測資料﹐向20多個國家和地區的有關機構和團體發布海嘯警報和情報。監測海嘯的主要方法﹕１.在沿海設置自記驗潮儀﹐根據水位記錄曲線的異常昇降現象判斷出現海嘯的可能性。２.設置岸邊水聲接收站﹐監測海嘯(因為地震海嘯產生的聲波的傳播速度為5400公里/小時﹐比海嘯傳播的速度快得多﹐故可根據接收到海嘯聲音的時刻﹐推算地震海嘯到達的時間)。３.通過國際性的協作組織﹐加強通訊網﹐建立聯合的海嘯預警和警報系統。

呂政穎的心得: 關於這次做的主題,海嘯呢?海嘯是因為大地震或者是海底火山爆發、海底山崩,所以我覺得海嘯形成跟它的破壞力都值得我們深入探討,經過這次的研究以及它的形成原因,我發現海嘯的引發跟地震的震央、震度有關係,而且發生地震還不一定會引發海嘯,要具有多項條件,以及天時、地利、人和才有可能會發生海嘯,而且雖然我們無法去預防海嘯的發生,不過我們卻可以把海嘯的破壞力減到最小,除了平常我們要好好的愛護地球以及做不要傷害地球的事情,讓地球不要生病,還有不要破壞地球的抵抗力,才能讓地球的天災破壞力不要那麼大,也可以減少人口的減少, 所以我們一定要好好預防「海嘯」。

黃亭予的心得: 這場日本海嘯令人為之驚恐，看著新聞轉播，日本的房屋一一被淹沒，心裡不免多了一種哀傷感，雖有人傷亡，但比起其他事故，傷亡的人數非常少，而幸運活下來的人雖然無一不飢餓受寒，但卻沒有人搶劫、插隊，而是井然有序、有條不紊的排隊等待，這點很值得我們學習、效法。這次海嘯對我們的意義重大，它不僅是大自然對人類的反撲行動，也警惕著我們不能無視這些不管是天災，還是人為的種種對地球的傷害，我們只有一個地球，若不能更好好保護、注重它，想必以後會非常後悔。

蔡宇威的心得: 這次的大地震,震毀了半個日本,先是大海嘯,再引發核能廠爆炸,輻射外洩......種種可怕的畫面,在腦海中揮之不去。日本的災難,一波未平一波又起,有多少個家庭因此破碎、多少人民為此傷亡?簡直就是「天王我也」的窘境,大自然的反撲與威力,讓人不敢想像。生死瞬間,原本上一秒還待在自己親愛的人的身邊,下一秒卻已天人永別......。日本此次發生的大災難,更震醒了許多防震意識!確實,我們不知道災難甚麼時候會降臨,我們沒有辦法預知未來,但我們可以好好把握現在,做好各種防災措施、更愛護環境,珍惜身邊所有的人事物,以這次的日本大地震做為借鏡,別讓同樣的悲劇再次上演。

參考資料 參考資料來源:yahoo奇摩http://tw.knowledge.search.yahoo.com/search;_ ylt=A8tUwZH2WodRySUAsCRr1gt.?p=%E6%B5%B7%E5%98%AF&fr=yfp&fr2=piv-web 圖片來源:http://tw.image.search.yahoo.com/search/images;_ylt=A3eg.8n _WodRE1sABIfXrYlQ?&p=%E6%B5%B7%E5%98%AF&fr2=piv-answers&fr=yfp Yahoo知識+:http://tw.image.search.yahoo.com/search/images?fr=yfp&ei=UTF -8&p=%E6%B5%B7%E5%98%AF http://tw.knowledge.search.yahoo.com/search;_ylt=A8tUwYfjlZBRqWkARR9r1gt .?p=%E6%B5%B7%E5%98%AF&fr=yfp&fr2=piv-web

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