津波が来ると船はなぜ深海に向かうのでしょうか？

監査専門家：王宗塵

国家海洋環境予報センター（天然資源省津波警報センター）研究員

スマトラ島から160キロ離れた深海で、マグニチュード9.1という珍しい地震が発生したが、それは極めて平和な朝だった。海岸にいた観光客は、恐ろしいほど高い水の壁が遠くの海から突然現れ、機関車のように彼らに向かって押し寄せてくるのを発見した。これは津波でした。

約100年間津波を経験していなかった地元住民にとって、このことは海に関する最も忘れられない暗い記憶を残した。

津波は、海底地震、火山の噴火、海底地滑り、または気象の変化によって引き起こされる巨大な波です。彼らは海上で飛行機よりも速く、時速700〜800キロメートルで走り、ほぼ10時間で海全体を移動することができます。波長は 1,500 キロメートルにも達することもあり、長期間の移動後でも明らかな減衰は見られません。

津波の波高は深海では0.1～5メートル程度と普通に見えますが、海岸近くの浅瀬に近づくと非常に激しくなり、波長が短くなり、波高が急上昇し、空と太陽を覆う「水の壁」を形成します。また、海底地形、海岸線の形状、波の特性の影響を受け、絶えず海岸線に影響を与え、防波堤を越えて建物を破壊し、陸地を浸水させます。

小さなボール、大きな世界「津波が爆発！」 「インド洋の轟音」と題された専門家の講義では、壊滅的な津波現象である 2004 年のインドネシア津波について深く理解することができました。

インド洋沿岸諸国を直撃したこの津波の科学的原理とは何でしょうか?

2004年インド洋津波の影響の模式図

出典: Wikipedia

1インドネシアではなぜ津波災害がいつも深刻なのでしょうか?

2004年12月26日、インドネシアのスマトラ島北方のアンダマン海の海底をマグニチュード9.1の地震が襲い、大津波が発生し、インド洋周辺の国々で22万人以上が死亡、インドネシアでも16万人以上が死亡した。

2018年9月28日、インドネシア中部スラウェシ州を強い地震と津波が襲い、2,000人以上が死亡、2,500人以上が重傷を負い、約7万軒の家屋が破壊され、数万人が避難を余儀なくされました。

2004年インド洋津波発生前と発生後のある場所の比較

出典：江蘇省海洋監視局

インドネシアの津波災害は両方とも地震から発生し、それが津波を引き起こしたことは容易に分かります。プレートテクトニクス理論の観点から見ると、インドネシアはインド・オーストラリアプレートとユーラシアプレートの沈み込み境界に位置しています。プレートの衝突と圧縮により、火山の噴火や地震が頻繁に発生します。この地域は世界で最も地震災害が発生しやすい地域で、毎年大小1,000件を超える地震が発生しています。

6つの主要プレートと火山性地震帯の分布図

出典: People's Education Press 高校地理

第二に、津波は沿岸地域に特に甚大な被害をもたらしました。

インドネシアは17,000以上の島々からなる世界最大の群島国家です。海岸線が長く、人口は主に島々の沿岸地域に集中しています。そのため、世界的な津波警報システムがあったとしても、津波発生地域に非常に近いインドネシアのような国が反応する時間を持つことは困難です。

2津波と高潮の違いは何ですか?

中国の沿岸都市では、津波は嵐に比べてあまり知られていないかもしれない。毎年夏と秋になると、台風がもたらす高潮により、我が国の南東海岸に程度の差はあるものの被害が生じます。

では、どちらも海岸に近づくと巨大な波を発生させますが、津波と高潮の違いは何でしょうか?

高潮

出典: 国立防災ネットワーク

1 つ目は、起源と誘発メカニズムの違いです。

津波は主に海底地震、火山の噴火、または海面下で発生する大規模な地滑りによって引き起こされます。海底で地震が発生すると、大量の水が垂直方向に移動され、一連の強力な波があらゆる方向に放射されます。

対照的に、通常の嵐（台風やサイクロンなど）は大気の乱れによって引き起こされるため、高潮には必ず強風、大雨、雷雨が伴い、嵐のエネルギーは温度差、湿度、大気圧から生じます。

2 つ目は、波の形成と破壊力が異なることです。

津波の波長は非常に長く、数百キロメートルに達します。彼らは広大な海を長距離移動し、海岸に近づくと驚くべき高さに達します。

出典: インターネット

対照的に、高波は風のエネルギーが海面に伝わることで発生する比較的波長の短い波であり、その破壊力は一般に海岸付近に限定されます。

出典：甘粛科学普及ネットワーク

さらに、高潮と津波の波形にも明らかな違いがあります。高潮は通常1～2回のピークしかなく、波の高さは急激に高くなるのではなく、徐々に高くなります。

地震津波は複数のピークを持ち、いくつかの大きな波が連続して発生し、特に第2波と第3波のピークが最も高くなります。ゆっくりと静かに立ち上がることは極めて稀です。そのほとんどは大きな音を立てて激しく海岸に打ち寄せ、海岸近くに巨大な波を形成しました。

出典：甘粛省科学技術協会

3つ目は速度と距離の違いです。

津波は信じられないほどのスピードで海を移動し、時速 700 キロメートル (時速 435 マイル) を超えることもよくあります。これらは海盆全体に広がり、別の大陸の海岸線に到達するまでに数千キロメートルを移動することもあります。嵐は一般的に風向や大気の状態の影響を受けてゆっくりと移動し、移動距離も短いため、近くの海岸線にのみ影響を及ぼす可能性が高くなります。

3津波の伝播速度は何に依存しますか?

2004 年のインド洋津波の伝播時間チャートを観察すると、直線距離で震源地に近い土地が、後から津波によって浸食されていることが容易にわかります。これはなぜでしょうか?

出典: スモールボール、ビッグワールド

津波の伝播時間は実際には 2 つの要因によって影響を受けます。

一つ目は水深です。深海における津波の伝播過程は、大まかに浅水波（波長が水深よりはるかに大きい）とみなすことができ、伝播速度は水深の平方根に比例します。したがって、水深が深くなるほど、津波の伝播速度は速くなります。

津波が通過する海域の水深が比較的浅ければ、伝播速度も遅くなります。その結果、直線距離では一部の陸地が津波発生源に近いように見えても、実際には津波の到達が遅くなることになります。

出典: 知乎

2つ目は海底の特性です。津波の速度と挙動は、海底の形状や地形などの特性によって大きく左右される可能性があります。急峻な海底は、押し寄せる津波を反射する傾向があります。逆に、波が海底の隆起や浅瀬にぶつかると、その速度は5～20倍遅くなり、波列が圧縮されて津波の振幅が大きくなります。これは、津波が海岸に到達したときに発生する甚大な破壊力の原因であるだけでなく、津波の到達を遅らせる要因でもあります。

津波の伝播速度と波長の大きさ

出典: 環境百科事典

夏休みが近づいてきましたので、ビーチに行くのに良い時期です。中国沿岸で津波が発生する可能性は非常に低いですが、海の近くで地震を感じた場合は、すぐに避難する必要があります。

また、海水が急激に引くなど、異常な潮位の上昇や下降がみられる場合は、津波が近づいている可能性が高いため、直ちに海岸から離れてください。

津波についてもっと知りたい方は、Small Ball Big Worldの最新講義にぜひご注目ください！