物理眼再看印度洋海啸

杨俊华

2008年首部科幻灾难题材分账大片《水啸雾都》9月14日中秋节当天登陆中国院线，继在中秋两天假期取得1200万票房拿下中秋档票房冠军后，又在一周内狂卷3500万票房。这样的成绩让《水啸雾都》刷新了在中国地区上映灾难片的首周票房纪录，实际上也超越了多部2008年分账大片的首周票房纪录。

2004年在国内上映的科幻灾难影片《后天》给观众留下了深刻印象，《水啸雾都》延续了科技创造视觉震撼的灾难片传统。该片以伦敦真实的地理环境、水利设施为背景，因海啸形成的几十米高海浪沿着泰晤士河逆流而上，越过大水闸，直冲大笨钟、伦敦塔桥，淹没伦敦眼，顷刻间将所到之处化为乌有。特效加温情的新灾难巨片，让中国观众很买账，成为2008年国庆电影市场上受追捧的电影类型。

素材观察

海啸是一种灾难性的海浪，通常由震源在海底下50千米以内、里氏震级6.5以上的海底地震引起。水下或沿岸山崩或火山爆发也可能引起海啸。由海啸激起的海浪可高达10多米以至几十米不等， 一般的奔腾运行时速为800公里至1 000公里左右，这种海浪可绵延几百公里的距离，甚至深达几千米的海洋底部。当强烈的海浪猛冲上大陆碰撞时能产生相当于原子弹爆炸的威力。

海啸的传播速度与它移行的水深成正比。在太平洋，海啸的传播速度一般为每小时两三百公里到1000多公里。海啸不会在深海大洋上造成灾害，正在航行的船只甚至很难察觉这种波动。海啸发生时，越在外海越安全。一旦海啸进入大陆架，由于深度急剧变浅，波高骤增，可达20至30米，这种巨浪可带来毁灭性灾害。

2004年12月26日在印度洋，这个一直不太被地学家瞩目的大洋洋底发生超级地震，引发高达数十米的超级海啸，造成席卷沿岸12个国家无数生灵的超级灾难。据统计，地震、海啸已夺去几十万条生命。

原创试题

一、地震及海啸的产生原因分析

1. 当时，媒体上报导：“印度洋海啸引起全球自转变化。”有这么厉害么？自转和海啸有什么关系？

2. 印度洋沿岸地区发生强烈地震形成海啸时是我国农历十一月十五，统计表明，地震及海啸多发生在农历的初一前后或农历的十五前后，其原因是（）

Ａ． 此时太阳对地球的引力最大

Ｂ． 此时月球对地球的引力最大

Ｃ． 此时日、月、地球近似在一直线上，且日、月在地球同一侧

Ｄ． 此时日、月在地球两侧，且日、月、地球近似在同一直线上

3. 海洋占地球面积的71%，它接收来自太阳的辐射能比陆地要大得多，根据联合国教科文组织提供的材料，全世界海洋能的可再生量，从理论上说近800亿千瓦，其中海洋潮汐能含量巨大，海洋潮汐是由于月球和太阳引力的作用而引起的海水周期性涨落现象。理论证明，月球对海水的引潮力（f潮）与M成正比，与（r）3成反比，即：（f）=k，同理可证： （f）=k。潮水潮汐能的大小随潮差而变，潮差越大则潮汐能越大。加拿大的芬迪湾、法国的塞纳河口、我国的钱塘江、印度和孟加拉国的恒河口等等，都是世界上潮差较大的地区。1980年我国建成的浙江温岭县江厦潮汐电站，其装机总容量为3 000 kW，规模居世界第二，仅次于法国的朗斯潮汐电站。已知地球半径为6.4×106 m，月球绕地球可近似看作圆周运动，估算月球到地心的距离r为多少？根据有关数字解释，为什么月球对潮汐现象起主要作用？（M=7.35×1022 kg， M=1.99×1030 kg，r=1.50×108 km）

二、地震及海啸的能量

4. 2004年12月底，印度洋海底发生强烈地震，引发的海啸破坏性极强，造成几十万人死亡和无数财产损失……海啸之所以有这样大的破坏性，是因为海啸具有很大的（）

A． 内能 B． 重力势能

C． 弹性势能D． 机械能

5. 据报道“引发这次海啸的印尼地震，在苏门答腊离亚齐省海岸100多公里的海里，震级9.0。”有的媒体说，9.0级相当于3 000多颗原子弹爆炸；有的媒体说，9.0级相当于100万颗原子弹爆炸，说法五花八门。该相信谁的？有没有估算公式？

三、地震及海啸的预测或预警

6. 据报道在印度洋发生地震形成海啸之前，我国的“风云二号”气象卫星在2004年12月20日拍摄的五张气象图上已经显示出发生地震的征兆。气象卫星是用来拍摄云层照片、观测气象资料和测量气象数据的。我国先后自行成功研制和发射了“风云一号”和“风云二号”两颗气象卫星，“风云一号”卫星轨道与赤道平面垂直，通过两极，每12小时巡视一周，称为“极地圆轨道”，“风云二号”气象卫星轨道平面在赤道平面内，称为“地球同步轨道”，则“风云一号”比“风云二号”卫星（）

A． 发射速度大 B． 线速度大

C． 覆盖区域小 D． 向心加速度小

四、海上救灾

7. 2004年12月26日上午8时30分，印尼附近海域发生9级大地震，引起强烈海啸。地震发生时，距震中1 500公里的马尔代夫海边，有一群孩子在玩耍。如果他们及时接到警报，并立即奔向离海岸30公里的高地，便可不被巨浪卷走。海啸在大洋中传播速度高达500公里／小时，他们乘坐一辆轿车驶向高地，轿车上的速度表如图1所示，在此过程中

（1）轿车速度为多少？倘若如此，他们最晚在什么时间开始撤离，方可死里逃生？

（2）若轿车发动机的功率为40 kW，则该车行驶中所受阻力多大？

8. 印度洋海啸发生后，印度“维兰特”号航空母舰上的飞机起飞参加救助行动，当飞机起飞时，航空母舰以一定的速度航行以保证飞机安全起飞，设“维兰特”号航空母舰上的战斗机起飞过程中最大加速度是4.5 m/s2，速度要达到60 m/s才能起飞，该航空母舰甲板长289 m，为了使飞机能安全起飞，该航空母舰航行的最小速度是多少？此种飞机在机场以4.5 m/s2的加速度起飞时，机场的跑道至少要多长？

9． 在这次印度洋大海啸中， 泰国旅游胜地普吉岛遭受了海啸的猛烈袭击。事发后营救人员开着救生艇寻找落水者，突然救生艇上的人发现逆着水波传播方向120 m处的浪尖上有一落水者，救生艇立即以15 m/s的速度赶过去，若水波的速度为5 m/s，波长为10 m，求救生艇赶到落水者旁边要经过多少个波峰？（设发现落水者时救生艇也正处在浪尖上）

10. 2004年12月26日，在印度洋发生里氏9级海底地震，引发了巨大的海啸，有几十万人遇难。这次灾难之后，国际上加强了对海啸预警系统的研究和建设。地震发生时会产生次声波，已知次声波在水中的传播速度是1500 m/s。若某次海啸发生的中心位置到最近的陆地距离是300 km，海浪推进的速度是200 m/s，则岸上仪器从接收到地震发出的次声波到海啸巨浪登岸的时间是_______s。