沿海城市以前未发现的海啸危害

一项新的研究发现，与海底，近岸走滑断层有关的海啸危害被忽略了，特别是对于与穿越内陆海湾的断层相邻的沿海城市。世界上有几个地区可能属于这一类，包括旧金山湾地区，土耳其的伊兹密特湾和埃及的亚喀巴湾。

由伊利诺伊大学厄本那-香槟分校土木与环境工程教授Ahmed Elbanna和加利福尼亚理工学院的Ares Rosakis教授领导的研究使用了国家超级计算应用中心的Blue Waters超级计算机对与周围走滑断层有关的海啸危害进行建模。全球。研究结果发表在《国家科学院院刊》上。

罗萨基斯说：“每当我们看到地震沿走滑断层引发海啸时，人们就以为地震可能是造成了海底滑坡，从而驱替了水源。”

研究人员说，断层线上的两块岩石相互水平滑动时，存在走滑断层。圣安德烈亚斯断层是走滑断层的一个例子。

2018年9月，印尼尼西亚苏拉威西岛帕卢湾内陆一侧的帕卢市发生了7.5级中度地震和意外的强烈海啸。地震发生在西北偏东南走向的走滑断层上，该断层贯穿整个城市，并沿着帕卢(Palu)的西北海岸冲入海湾下方。

共同作者，雅典学院院长，南加州大学土木工程教授科斯塔斯·西诺拉基斯(Costas Synolakis)说：“看起来像是推土机进来并夷平了这座小镇。” “这就是为什么我们设法了解真正发生的事情如此重要的原因。”

存在研究探索走滑断层与海啸之间关系的研究。但是，研究报告指出，它们专注于特定的断层系统或地理位置，掩盖了断层几何和测深的复杂细节。

“我们的研究的独特之处在于，我们没有考虑特定地点的事件，而是将重点放在了在狭窄海湾边界内相互作用的走滑断层系统的基本原理上。” “我们选择模拟一个非常基本的平面断层，该断层穿过一个非常简单的平滑底部海湾(类似于浴缸)。有了简化的基线模型，我们可以将其推广到地球上可能存在风险的任何位置。”

间音速地震是断层破裂，发生得如此之快，以至于其运动超过了它们所产生的地震剪切波，就像声波一样，但是冲击波在地壳中移动。模拟发现，声波间的地震可以提供足够的能量和足够大的水平位移来触发海啸。

当此类地震在狭窄的海湾内发生时，研究人员报告了可能导致海啸的三个不同阶段：初始断层运动和冲击波几乎引起了沿海土地的瞬时震动;地震发生时水的置换;地震动平息后，海啸波的重力驱动运动将其带到了岸上。

埃尔班纳说：“这些阶段的每个阶段都会产生不同的影响，这取决于周围土地的独特地理位置和海湾的水深。” “而且，与地震和随后的离岸许多英里以外发生的水驱替不同，在海湾狭窄范围内发生的地震和海啸将给海岸带来非常短的预警时间。”

Elbanna将水平走滑断层位移的影响与手中握着水杯并水平摇晃的效果进行了比较。

“晃动是水平晃动的结果。当地震在狭窄的海湾沿走滑断层发生时，水平的地震动推动和拉动海湾的边界，导致水在垂直方向移动并引发水流。海啸，”他说。

伊利诺伊州毕业生说：“这项研究中使用的基于物理的模型提供了与走滑断层有关的危害的关键见解，特别是需要考虑到这种风险，以减轻走滑断层对横穿的其他海湾的未来损害，”伊利诺伊州毕业生说。学生Mohamed Abdelmeguid与前研究生Xiao Ma一起进行了模拟，后者目前是Exxon Mobil的高级研究科学家。

该小组确定的高风险地区-北加利福尼亚，土耳其和埃及-过去曾经历过音速地震，研究人员建议重新审查水下走滑断层的海啸危险等级，尤其是横穿狭窄海湾的海啸。

埃尔班纳说：“这看起来可能不像巨石强森(Dwayne Johnson)的“圣安德烈亚斯(San Andreas)”电影中的海啸场景，但是需要认真重新审视北加州和全球多个地方的海啸风险。

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