南海潜在海啸传播过程的数值模拟:初始海啸衰减的影响

作     者：杨少华 石耀霖 YANG ShaoHua;SHI YaoLin

作者机构：中国地质科学院地质研究所自然资源部大陆动力学重点实验室北京100037 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)广州511458 江苏东海大陆深孔地壳活动国家野外科学观测研究站江苏东海222300 中国科学院大学地球与行星科学学院计算地球动力学重点实验室北京100049 

出 版 物：《地球物理学报》 (Chinese Journal of Geophysics)

年 卷 期：2023年第66卷第9期

页      面：3802-3815页

核心收录：

学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：中国地质调查局项目(DD20221630) 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项(GML2019ZD0201) 国家自然科学基金项目(41830217) 自然资源部深地动力学重点实验室自主(开放)研究课题(J1901-22)资助。 

主　　题：海啸危险性 初始海啸衰减 数值模拟 科里奥利力 南海 

摘      要：准确预估南海海啸风险是有效防灾减灾的前提.前人一般把弹性半无限空间背景下解算出来的海底位错直接等同于初始海啸分布,继而开展海啸传播过程研究.由于断层破裂并非瞬时完成,破裂过程会导致初始海啸波高小于海底位错量,即初始海啸衰减.本文基于高精度地形和高密度网格,求解非线性浅水方程,分别针对马尼拉断裂带的南段、中段和北段,构建南海海啸传播数值模型,试图定量考察初始海啸衰减作用对南海海啸的影响.模拟结果表明一定幅度的初始波高衰减将导致几乎相同幅度的海啸波高衰减,相应的偏差可以忽略.在保守的初始海啸衰减幅度(10%)下,模拟结果显示我国东南沿海、越南东部沿海和巴拉望岛为海啸危险区.另外,模型显示科里奥利力导致的波高变化幅度小于5 cm且其分布样式符合预期,这进一步佐证了数值模型的可靠性,也表明在实际南海海啸模拟中可以忽略科里奥利力进而提高计算效率.结合前人的沉积学认识和本文的数值模拟结果,本文认为南澳岛、西沙东岛和越南绥和周边曾同时遭受海啸侵袭,产生海啸的断裂带最有可能是马尼拉断裂带南段.后续有必要加强南澳岛、西沙东岛和越南东部的沉积学研究,识别更早的海啸事件,以期有力约束南海下次海啸事件的发生年份.