宿命般的大地震——南海海槽大地震
南海海槽大地震,又称南海海沟大地震,日语:南海トラフ巨大地震。被日本学者称为“一定会发生的、宿命般的巨大地震。”其就是悬在西日本的达摩克利斯之剑。
西日本在亚欧版块中的阿穆尔板块上,而西日本南部的大洋板块则是菲律宾板块,菲律宾板块和阿穆尔板块挤压碰撞,形成了大型海沟俯冲系统,日本称这个区域为南海海沟。海沟内侧大陆板块和大洋板块挤压变形,由海沟向陆地平整过渡的区域称为海槽。
南海海槽全长700km,和歌山县潮岬将南海海槽水域分为了东海、南海两部分。
南海海槽大地震和全球其他海沟型大地震的发震原理类似,都是大型板块逆冲型地震。其原理是大洋板块比大陆板块密度高,因此在和陆地板块挤压时候就滑入了大陆板块下方,形成俯冲带,在俯冲过程中,大洋俯冲板片和大陆板块相接触的部位就是地震高发区域,也称贝尼奥夫带。我们想象大洋板块在俯冲过程中,也会拖着大陆板块在俯冲带往地壳深处移动,导致大陆板块边缘发生变形,但是板块也是有弹性的,当大陆板块被往下拉变形到一定程度时候,就会在瞬间发生回弹,从而引发巨大的海沟逆冲型地震。
这个海沟边缘的断层面接触地方,就是大地震的面状震源区域,而这个区域的正上方就是南海海槽。自有地震记录以来,南海海槽区域就发生过多次巨大地震,近700年间发生过6次相关的大地震序列,有时候是南海海槽大部分一次性破裂,有时候是东海和南海区域在短时间内相继破裂(永长康和地震、正平地震、安政地震和昭和地震都是这种类型)。其震级在Mw8.0~Mw8.7不等,一般来说分段破裂震级较小,单次地震在Mw8.0~Mw8.4左右,而整体一起破裂的震级会在Mw8.5以上。据此认为南海海槽大地震的发震周期在100-150年左右,当然最近一次周期缩短到了90年,因此学者把周期范围扩展到80-150年左右。上次南海海槽发生大地震是1944和1946的昭和东海、南海地震,属于分段破裂,一次约8.4级,一次约8.1级,所以根据周期,未来50年内南海海槽再次发生大地震可能性很高,而更是有预测认为2030-2040年间南海海槽发生巨大地震可能性高达70%。
根据华东地区县志等文献记载,1707日本南海宝永地震和1854日本安政南海地震均对我国华东沿海造成海啸影响:江苏如皋海啸,淹毙多人;上海黄埔水沸,有高二三尺者。临海海潮泛滥,城乡沟池积潦,沿海庐舍多被淹没。而这两次地震震级分别为Mw8.7和Mw8.4左右。
而Mw9.1的预测是南海海槽大地震的最极端类型,也就是整个南海海槽区域发生了联动破裂,这时候震级会达到恐怖的Mw9.1级,是311大地震能量的近3倍。因为破裂面极广,破裂时间可能会长达3~4分钟,地震摇晃时间可能长达4~5分钟。311大地震的地震摇晃时间在2~3分钟左右。
相比东日本大地震,南海海槽区域的震源域更接近陆地,并且有接近一半的震源域就在陆地上,包括四国岛大部和关中地区南部。这意味着陆地上会有比311大地震更加剧烈和直接的震动。根据预测模型,南海海槽发生M9.1地震的情况下,整个四国岛、九州岛西部、关中南部地区都在震度7(相当于我国大于烈度Ⅺ度的地区)范围内,而震度6强(相当于我国烈度Ⅷ~Ⅸ的区域)范围更广。而作为对比,311地震中只有一个町站的震度达到7,而6强的区域也很小。这意味着在海啸还没破坏之前,上述在6强以上震度的地区建筑物就已经被大量破坏,震度7的区域建筑大范围损毁垮塌。
震源域接近陆地甚至和陆地一起会导致更加可怕的事情:海啸波几乎和地震波同时抵达。在和歌山,地震摇晃还未结束高达10~30m的海啸波就会抵达,和歌山最南边的滨海小镇串本町,人们还未明白发生了什么就会被汹涌的海水吞没。高知、宫崎、静冈等地一些沿海也好不了太多。剧烈摇晃结束不到五分钟内汹涌的第一波海啸就可能抵达,民众几乎无法接收到有效的海啸预警。四国岛其他地区沿海和九州西部以及津市等地会在半小时内遭遇巨大海啸袭击。而名古屋、大阪、神户、神奈川甚至横滨等地也会被海啸袭击。(何况前三者已经是震度6+以上的区域了)
整个西日本将遭遇重创,关西都市圈会遭遇毁灭性打击,关东地区的损失也将远远超过311大地震。
同时毁灭性海啸正在西太平洋大肆传播,接下来冲绳会遭遇大规模海啸,然后是菲律宾东部、台湾东部、韩国、印度尼西亚、巴布亚新几内亚、南太平洋岛国、夏威夷和南北美沿岸。其中南太平洋地区和巴布亚新几内亚可能会遭遇5~10m的越洋海啸袭击,台湾和菲律宾在5m左右。根据温燕林等,我国华东沿海也会遭遇2~3m的海啸冲击。请注意,海啸和海浪不一样,3m高的海啸相当于海水整体抬高3m,而不是海表面的波浪运动,这和海平面短时间升高3m的情况类似。那么我国浙江沿海、舟山群岛等地可能会遭遇灾难性海啸的袭击。
除了西日本伤亡人数可能在三十万人以上以外,太平洋沿岸国家可能也会出现数千人的伤亡,而整体的后续影响将远远超过311大地震。而南海海槽9.1级在历史上并没有先例,无法判断这么巨大的地震会不会引发相邻海沟的破裂,这种巨大地震引发相邻海沟破裂的先例有很多,如2004印尼安达曼海沟M9.3巨大地震,也就是引发南亚大海啸那个地震后,在2005年3月和2007年9月南边的相接的爪哇——巽他海沟就接连发生了Mw8.6和Mw8.4的巨大地震,可以说是直接触发。我们在上个世纪五六十年代的阿拉斯加地区也能找到类似现象,在1957-1965年间,阿拉斯加阿留申群岛俯冲带发生了Mw8.6、Mw9.2、Mw8.7三次巨大地震。所以南海海沟巨大地震如果触发了琉球海沟乃至琉球海沟触发马尼拉海沟地区的巨大地震(都是菲律宾板块西缘),这将是我国沿海的巨大灾难了。