红外线卫星图像显示，汤加火山爆发时产生的冲击波在两个不同的海域引发了小型海啸。图片来源：马萨诸塞大学洛厄尔分校

本报讯 1月15日，南太平洋Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai火山爆发引起的海啸冲击了太平洋海岸线。然而据《科学》报道，在海啸抵达日本前约3小时，研究人员检测到另一场小型海啸的波浪。更奇怪的是，与此同时，在完全不同的海洋盆地——加勒比海也探测到了10厘米高的小型海啸波浪。这到底发生了什么？

研究人员认为只有一个合理的解释：火山爆发产生的惊人冲击波，以接近音速的速度在世界各地传播，并在太平洋和大西洋引发了海啸。美国国家海洋和大气管理局物理海洋学家Greg Dusek说，这是第一次看到火山冲击波自己产生的海啸。

但是，新墨西哥大学物理学家Mark Boslough说：“这几乎肯定在过去发生过。”这一发现表明，地球历史上的大爆发和其他灾难，如彗星或小行星与地球大气层碰撞时的气流爆发产生的冲击波，可能也会产生越洋海啸，其波浪可能要大得多。

要制造一场典型的海啸，需要将大量的水推到一边。例如，地震中海底突然位移会引发海啸。汤加火山爆发显然以另一种方式完成了这一过程——要么是水下爆发引发的部分火山坍塌，要么是新喷发的碎片骤然沉积到海里。

但是，强烈的天气事件也会造成海岸线的浪涌，即所谓的气象海啸。制造这样的压力需要一个持续的大气扰动，通常伴随着巨大的压力下降或上升。空气压力波也需要以与海浪大致相同的速度移动。当这些波一起传播时，能量就会不断积聚起来。

Dusek解释说，美国东海岸每年大约会发生25次气象海啸。大多数波浪高度只有几厘米，几乎不引人注意，也绝对没有威胁。但偶尔也会引发灾难。例如，2013年，新泽西州发生了一场2米高的气象海啸，造成3人受伤。1992年，佛罗里达州代托纳海滩发生了一起3米高的气象海啸，造成75人受伤。

夏威夷大学马诺阿分校荣誉退休海啸研究员Gerard Fryer认为，汤加的冲击波海啸不是真正的气象海啸，“它与天气无关”。但他表示，火山爆发确实产生了一种压力波，这种压力波与海浪向岸运动的方向一致，所以它基本上属于同一个物理体系。

汤加冲击波的速度也与传统的气象海啸不同。Dusek介绍，它的速度超过300m/s，至少比通常与天气扰动有关的压力波高一个数量级。这种速度也解释了为什么在火山经典海啸之前几个小时，日本就出现了气象海啸。

海浪的速度受海水深度限制，海水越深，海浪速度越快。因此，如果这些海浪要跟上空气压力波并被放大，它们就需要在深水中。Dusek认为，这解释了为什么火山的气象海啸波在日本和加勒比海地区最为明显，因为那里有很深的海沟。

科学家表示，汤加火山爆发的冲击波拓宽了海啸研究的视野，打破了固有思维模式，并让人们知道，原来这些冲击波还能在地球的另一端引发海啸。（辛雨）