地大新聞網(wǎng)訊 （通訊員 殷茵 喬云花）10 月 19 日，《自然》旗下期刊《通訊·地球與環(huán)境》(Communications Earth & Environment) 以《古地理和海平面變化控制海底滑坡誘發(fā)海嘯的幅度》為題，在線發(fā)表了海洋學(xué)院孫啟良教授團(tuán)隊關(guān)于海底滑坡引發(fā)海嘯災(zāi)害的研究成果。
海底滑坡廣泛發(fā)育在大陸邊緣和島嶼邊坡地區(qū)，我國南海北部也有許多大型海底滑坡的發(fā)育。海底地形地貌對海底滑塌物質(zhì)運(yùn)動及海嘯的產(chǎn)生和傳播具有重要影響，并最終影響海底滑坡及其誘發(fā)海嘯的致災(zāi)程度。目前，評估古海底滑坡及其誘發(fā)的海嘯災(zāi)害，主要以現(xiàn)今的地形地貌為基礎(chǔ)。但是，在地質(zhì)歷史時期，海岸線及海底地形地貌會頻繁發(fā)生變化。因此，現(xiàn)今常用的海底滑坡災(zāi)害鏈的評估方法和思路，可能會與真實的災(zāi)害情況存在較大偏差。
圖1：南海北部0.54 Ma時期古地形地貌
本研究中，研究團(tuán)隊利用高精度地球物理數(shù)據(jù)、鉆孔信息和數(shù)值模型對南海北部珠江口盆地0.54 Ma（Ma，百萬年，地質(zhì)學(xué)、古生物學(xué)等領(lǐng)域常用的時間單位） 時期發(fā)生的白云滑坡進(jìn)行了深入研究。在海底滑坡形成過程重建以及海底滑坡體積精確計算的基礎(chǔ)上，考慮相對海平面變化和沉積物供應(yīng)的影響，恢復(fù)了0.54 Ma 時期南海北部古地形地貌和海岸線位置。恢復(fù)結(jié)果表明，南北北部古岸線向海（距現(xiàn)今海岸線位置）推進(jìn)180—580 km，北部陸架幾乎全部暴露在海平面之上（圖1）；南海東部大陸架較窄，古岸線在0.54 Ma 時僅向海遷移10—30 km（圖1）。雖然古白云滑坡發(fā)生時，水深仍然較大（大于 1000 m），但與現(xiàn)今地形下同體積滑坡誘發(fā)的海嘯相比（圖2），由0.54 Ma 古滑坡誘發(fā)的海嘯能夠以更短的時間產(chǎn)生更大的波浪（圖3）：在古海岸線附近造成約23 m的海嘯，從滑坡發(fā)生到海嘯淹沒至最近的古海岸線僅需5分鐘。除此之外，古海嘯表現(xiàn)出與現(xiàn)今地形不同的波浪傳播和演化模式。與現(xiàn)今地形相比，0.54 Ma 海嘯的較大波浪出現(xiàn)在近岸，由于能量耗散較低且波浪淺灘效應(yīng)顯著，大大增強(qiáng)了北部海岸的浪涌現(xiàn)象。此外，東沙群島在0.54 Ma地形中增強(qiáng)了反射和衍射海嘯波，這一特征導(dǎo)致了東沙群島背后明顯的波高分布。
圖2：（a）白云滑坡現(xiàn)今地形引發(fā)海嘯的最大浪高圖；（b）和（c）北部及東部海岸線最大浪高
該研究表明了古海平面低位期間海底滑坡引發(fā)的海嘯，能夠?qū)δ虾Ｑ匕兜貐^(qū)造成災(zāi)難性破壞，強(qiáng)調(diào)了恢復(fù)古地形對于研究古滑坡以及海嘯的重要性。類似的海底滑坡觸發(fā)海嘯一旦發(fā)生，必將對海洋工程設(shè)施及沿海人民生命財產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重威脅。根據(jù)研究結(jié)果，在別的因素不變的情況下，氣候變暖造成的海平面上升或?qū)⒔档湍虾１辈亢５谆抡T發(fā)的海嘯強(qiáng)度。
圖3：（a）白云滑坡0.54 Ma地形引發(fā)海嘯的最大浪高圖; （b）和（c）北部及東部海岸線最大浪高
上述研究由我校海洋學(xué)院、美國特拉華大學(xué)、英國卡迪夫大學(xué) 、南京大學(xué)、中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所和自然資源部第二海洋研究所的科研人員合作完成。該研究受國家自然科學(xué)基金委項目資助。（編輯 孫彥欽 審稿 陳華文）
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