汤加火山爆发中气压扰动诱发太平洋沿岸海啸的机制分析
会议名称：《第三十三届全国水动力学研讨会》
会议日期：2022年
学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0707[理学-海洋科学] 0708[理学-地球物理学]
摘 要：2022年1月15日,汤加火山发生普林尼型喷发,形成类似爆炸的大气冲击波,随后环太平洋沿岸许多地方遭受海啸侵袭。本文整理了此次事件中太平洋区域的实测水位与气压数据,结果表明此次大范围海啸的成因除火山爆发直接作用外,还与海面快速移动的气压扰动密切相关。火山爆发引发的大气扰动以爆发点为圆心,在全球范围内快速传播,海面平均波速约为309 m/s,在日本东南部海域扰动幅值约为200 Pa,但在沿岸部分地区造成的海啸波波幅高达1.5m。为探究海面气压扰动诱发近岸大振幅海啸的机制,本文采用Delft3D模型初步分析了气压扰动在此次事件中对日本东南沿岸海啸波的影响。模拟海啸波与实测海啸波的前几个波高度相似,可以判断最先到达日本东南沿岸的海啸波是气压扰动引起的。气压扰动诱发的水面波动在深水仅几厘米,到近岸其波幅迅速增加到几十厘米不等。结果表明,气压扰动诱发的沿岸大振幅水位波动的主因并非是在深水海域发生了Proudman共振,而是由于近岸水波放大效应。在类似火山爆发事件的海啸预警中应当注意强大气扰动的影响。