地震是如何引起海啸的?

克里斯-詹姆斯，告诉我们日本到底发生了什么。有一个巨大的海啸来袭，告诉我们一些关于海啸以及它们是如何发生的。

詹姆斯:我们说的是大地震之后的海啸，而日本大地震之后的海啸比人们预期的要大得多。这对我们来说非常有趣。日本地震本身是巨大的，它是过去100年来最大的4到5次地震之一。但即使是最大的地震，我们也能预测随之而来的海啸的规模。但在这种特殊情况下，它要大得多。这就是造成麻烦的原因，它淹死了很多人，因为海啸比我们想象的要大，当然它也造成了福岛核电站的破坏。

所以，试图了解地震和海啸之间的联系是非常重要的，试图了解发生了什么使这次海啸如此特别，也是我们需要了解的，以便将来为它做计划。

克里斯:发生什么事了?

詹姆斯:嗯，你必须明白地震发生时会发生什么。当岩石破裂并相互滑动时，就会发生地震。当这些表面上的岩石相互滑动时，你可以想象在地球上切开一把刀，岩石就会相互滑动，就像摩擦两块砖一样。振动发出声音，声音在地球上传播，震动建筑物。这通常是造成损坏的原因。但你也要做的是把岩石移过去如果你在海床上把它们移过去，海水就得让开。你不可能改变海底的形状而不让水流到某个地方，这就是海面上产生波浪的原因。在这种情况下，海面上的波浪非常大，因为海床的移动比我们想象的要大得多。

克里斯:多少钱?

詹姆斯:在日本，海床本身移动了50米。从这个角度来看，50米是一个大游泳池长度的两倍。这是一个巨大的移动一次。我们认为这是不可能的。

地震发生的方式是，尽管岩石会在这个表面上相互滑动，但表面是通过摩擦结合在一起的。所以，当你越推越用力，岩石就会像弹簧一样弯曲，直到最终它们不能再弯曲，它们发出砰的一声，开始移动。但你试着把岩石弯曲50米。要把石头弄弯可不容易。这就是惊喜。我们见过地震一次移动了10米，甚至20米，但50米的距离比任何人想象的都要大得多。所以，当我们意识到有聪明的方法来测量移动了多少，这是日本的另一个特点，日本人非常非常善于观察发生的事情。我们得到了非常棒的信息，很明显，这个移动距离长达50米。在那一点上，很明显，有些事情我们不理解。这并不是唯一一次造成这种情况的地震。 There have been at least half a dozen earthquakes in the last 50 years which were also puzzles in this sense. They made...

克里斯-你是怎么找出原因的?

詹姆斯:这些地震中一定发生了什么事情，使得海啸的强度超出了预期。所以，我们要做的就是找出造成这种现象的原因，找出海床移动如此之大的原因。你不可能在岩石里储存50米显然还发生了别的事情。

实际情况是，尽管岩石在移动，但它们是以一种特定的方式移动的。想象这个最简单的方法是想象地板上有一块三角形的楔子，如果你踩在上面，它会向前突飞猛进。所以，你不需要在它上面踩太多，它就会向前冲很多。这是在日本发生的额外效应。所以，我们通过仔细观察海床之后的样子，发现了这一点。

Chris -你有问题，我们马上回答你的问题。所以，如果你有任何关于地震的问题，特别是关于日本的地震，请举手。John Berkit通过电子邮件向我提出了一个问题chris@thenakedscientists.com他问:“日本的地震对世界其他地方有什么影响?”因为有一些说法认为它使地球的旋转方式有点不平衡之类的?这是真的吗?

詹姆斯:是的，断层的长度，断裂移动了大约400公里，移动了50米，移动了很多岩石。它确实改变了地球的形状。它会影响卫星的轨道我们可以测量所有这些东西和振动正如亚文可能会告诉你的，如果你用那么大的东西撞击地球，它会像锣一样振动大约6个月之后我们也可以测量。

克里斯:你可以看到波浪在周围反弹。

詹姆斯:你可以在看不到它们的情况下测量它们，但是你可以用现代设备测量它们。

Chris，观众提问。如果你想问有关地震的问题，请举手。

尤恩-我是尤恩，来自圣尼茨。我的问题是关于地震和海啸的。当地震来袭，海啸来袭时，海啸波从自身崩塌的距离能走多远?

詹姆斯:这是个好问题。发生的事情是，你制造一个波浪，因为你移动了海底，这个波浪可以保持它的形状，它可以环游世界。所以，从日本开始的海浪可以穿过太平洋，进入大西洋，甚至到达这里。当它到达这里的时候，它变小了，但形状还是一样的。从日本到这里大约需要30个小时。它将以大型喷气式飞机的速度飞行，而且它非常小。如果你在海洋中央，当这个东西经过的时候，它只有一米高，大约300千米长——这个波的波长——你不会注意到它。如果你在风平浪静的日子里站在大海中央，你是看不到它的。但是发生了什么，导致问题的原因是当它到达海岸线的浅水区时，它的速度变慢了，因为它的速度变慢了，水就越积越多，越积越多。当它到达海岸时，可能有40米高。

克里斯:这边……

Fergal -是的。我叫Fergal，来自剑桥。我想知道震源的深度如何影响海啸的大小?

詹姆斯:只是海底越深，它移动海床的幅度就越小。所以，你在日本地震时经常听到的新闻是断层移动了，岩石之间的断裂一直延伸到海底，并使它很不稳定。它对海床的移动比它原本可能做的要大得多。如果故障没有显露出来，那就像拿电话簿一样。如果你把顶部移到底部，因为装订的关系，它会变成一个折叠，这比它完全断裂要少得多。

马克:你好。我叫马克。我来自圣尼茨。我只是想知道岩石类型对它的作用有多大影响?

这是一个很好的问题，数量非常大，日本的一个问题是，尽管海床表面移动了50米，但它是泥浆。泥浆没有力量。你怎么可能把泥浆弯曲50米?你不能这么做。你知道的。你可以想象，一块非常坚硬的岩石，你可以弯曲一点，但软泥，你不能。这就是为什么我们意识到一定还有其他一些我们不知道也不理解的过程在进行。

Chris - Tehnuka，你认为火山是由地震引发的吗?

特努卡——我认为这仍然是一个人们不太确定的地区。我们在火山上确实会发生地震，这可能与气体和岩浆向上移动时岩石破裂有关，也可能与流体自身移动引起的地震有关。这些地震通常要小得多。

克里斯-亚文，詹姆斯所说的波，在地球上反弹，它们一定能让像你这样的科学家很好地了解地球内部的情况，因为当重大事件发生时，你可以利用这些数据?

亚文:对，没错。你需要一场大地震，就像日本发生的那样。整个地球都会像钟一样响。它有点像乐器。比如说，你敲了敲鼓，就会发出一种特定的音调。我们地震学家能做的，就是聆听这些音调。对地球来说，它们会持续很长时间。地震可能持续数周，但像日本这样的大地震，可能会持续数月。我们听到这些不同的音调，如果地球非常简单，没有板块构造和火山这样的东西，那么地球就会完美地协调一致。但我们发现地球的声音有点走调，我们可以听出来，这将告诉我们地球更深的部分。

Brendan -你好。我是来自剑桥的布兰登。你是否熟悉这样一种理论，即在过去的十年里，很多大地震都是相互联系的，虽然不是余震，但它们是由彼此引起的，可能是由彼此引发的?

克里斯-那么，一个地震会引发另一个地震吗?

詹姆斯:是的，现在很多人都在考虑这个问题。如果你看一下过去100年里最大的地震，其中大约5次发生在过去10年里。如果你在20世纪50年代，你也会说同样的话，你确实看到了这些大地震的聚集。很难根据统计数据判断它是否真的是随机的，但一个大地震可以引发另一个大地震的原因可能很充分。如果你真的摇动岩石，移动物体，这可能是你需要的最后一点影响，让地球上其他地方的其他断层滑动。这不是不可能的。这很难证明，但我们确实知道，一次地震可以引发另一次地震，这是火山周围经常发生的活动。大地震之后，火山周围的小地震频率通常会增加很多，这可能是因为你撞击了地球上的液体，使它们移动。

杰西-我叫杰西，来自圣艾夫斯。在过去的一个世纪里，地震的频率和规模是否增加了，或者仅仅是因为我们收集了更多的数据?

詹姆斯-不。没有迹象表明地球已经改变了它的行为。有很多迹象表明我们已经改变了我们的行为。因此，上个世纪的地震造成的死亡人数远远超过之前一千年地震造成的死亡人数的总和。这是因为我们把城市集中在危险的地方。现在世界上大约有一半的人居住在大城市，其中许多城市是过去被摧毁的地方。但在过去，杀死一万人都是相当困难的。现在，我们经常在大城市和危险地区的大地震中杀死10万人。