海啸研究

随着海啸数值模模型的成熟以及计算效率的显著提升，目前概率海啸危险性分析（PTHA）相关研究与运用已越来越广泛，未来将是海啸防灾减灾领域的一个重要研究方向。
PTHA的基本概率和计算步骤源于1968年Cornell提出的概率地震危险性分析（PSHA）[13]。 Houston于1977年采用该方法评价了美国西海岸夏威夷群岛地震海啸危险性，之后其他国家包括日本、意大利、新西兰和秘鲁等都开展了此方面工作。2006年，Geist和Parsons将PTHA的原理和方法进行了系统地总结和改进，基于历史数据和数值模拟结果墨西哥阿卡普尔科和美国太平洋西北沿岸卡斯卡底古陆地区的地震海啸危险性。其他新技术也已逐步应用于PTHA中，如逻辑树方法和贝叶斯方法。目前，世界很多区域和国家都已开展PTHA工作，图1给出了全球已开展海啸概率危险性分析的沿海区域，下面对各地区的主要工作进行总结。

印度洋区域

Heidarzadeh等人对西北部伊朗以及巴基斯坦等沿海区域，首先采用确定性方法，对Makran断层区域可能引起的最大震级地震进行海啸危险性评估。沿着1000公里长的Markran破裂带模拟六次MS8.3级地震，观察对Markran海岸的影响。他们得出最大波高可能在伊朗南部沿岸出现，达到9.6米，波高普遍为4-9.6米，Oman北部沿岸3-7米，南部1-5米，Markran东部1-4.4米。同时他们又采用概率分析方法，得出伊朗巴基斯坦沿岸海啸波高5米的 50年超越概率为17.5%，其南部以及Oman波高在1-2米之间50年超越概率为45%。David等考虑了Sunda Arc俯冲带能够影响澳大利亚西海岸的主要断裂带：Sumatra、Java和Sumba，计算了不同海啸波高的重现期，结果发现Java断裂较其他影响要大，Exmouth区域沿海危险性最高，Dampier和Broome区域风险较低，西海岸的南部影响最小，并认为如果发生九级以上地震会对该区域产生历史上未有过的海啸灾难。Finn等对印尼东部以及菲律宾南部的主要海洋断裂带进行对最坏情况模拟，结果表明海岸线大部分会遭受到2-4m海啸波的袭击，Illana Bay会达到 3-5 m水位，摩洛湾水位低于2米。同时也计算了苏门答腊-安达曼地震破裂区对泰国西海岸的影响，认为在未来50-100年低于8.5级的地震不会产生高于3m的海啸波。为了构建印度尼西亚的海啸预警系统，Strunz等人利用PTHA方法给出的海啸波高概率结合人口密度，给出不同的风险等级以支持决策系统。

大西洋区域

Geist 和Parsons考虑加勒比、巴拿马、委内瑞拉断裂带及近海滑坡对美国东海岸进行海啸危险性分析，得出超越8.0级地震所引发的海啸波波高的重现期为285年，而8.5级的重现期为800-1000年，局地地震的重现期为600-3000年。Leonard等对加拿大东海岸进行海啸危险性分析，得出海啸波超过1.5米的年发生概率为1%-15%，遍布加拿大东海岸，重现期为300-1700年；超越3米的海啸波仅会影响到纽芬兰岛及布雷顿角岛，年发生概率为1%-5%，重现期为650-4000年。Zahibo和Pelinovsky针对加勒比海的小安的列斯群岛采用进行海啸危险性的初步分析，基于历史数据给出了巴巴多斯和安提瓜地区的海啸波高年发生率。Grilli等人评估了美国东海岸由海底滑坡引起的海啸危险性，指出对于百年一遇的海底滑坡，海啸危险性较低，沿海地区的海啸爬高都低于1米，而对于500年一遇的滑坡，有两个地区的危险性显著升高，纽约长岛出现3米爬高，新泽西沿海出现4米爬高。

地中海区域

Fokaefs和Papadopoulos根据地中海东部的Cyprean和Levant断裂对塞浦路斯沿岸进行海啸危险性分析，认为相对于地中海其他地区，塞浦路斯遭受海啸的影响是相对较低的，中等、较强、强烈海啸的平均重现期估计为30年、125年、375年，50年中等、较强、强烈海啸出现一次的概率为0.81、0.34、0.13。Papadopoulos认为在科林斯湾大多数海啸是由大于5.5级的近海地震产生的，希腊沿岸50年至少发生一次海啸烈度大于2、3、4的概率分别为0.851、0.747和0.606，重现期分别为16年、40年和103年。Sørensen等对地中海沿岸，包括意大利、希腊、土耳其、阿尔及利亚、叙利亚等进行海啸波高的概率估计，发现希腊西南部以及埃及北部相比于地中海其他地区，遭受到海啸的危险性较大，5米波高100年的超越概率接近10%，1米波高30年的超越概率约为15%-20%。Anita等人采用基于贝叶斯理论的PTHA方法评估意大利墨西拿海峡的海啸危险性，给出了多个场地海啸爬高大于0.5米的年发生率。

太平洋区域

Geist和Parsons系统总结了地震海啸危险性分析方法的原理，并在实例分析中，分别采用历史地震海啸记录及蒙特卡罗方法，评估了墨西哥阿卡普尔科和美国太平洋西北沿岸卡斯卡底古陆地区的地震海啸危险性。Power等总结了环太平洋俯冲带可能引发地震海啸的地震潜源，并对新西兰进行海啸危险性分析，发现包括新西兰、智利、秘鲁、加利福尼亚等地的断裂带均会对新西兰有较大影响。给出了沿海主要城市和地区的海啸灾害曲线，即不同海啸波高的复发周期曲线；还给出了沿海100年、500年、2500年一遇的海啸波高分布。Annaka采用基于逻辑树的PTHA方法，考虑环绕日本的局地潜在海啸源和分布在美国、智利等沿岸的区域海啸源，给出了日本沿海不同海啸波高的年发生率。Thio等对东南亚地区进行海啸危险性评价工作，考虑了包括琉球、马尼拉、日本、菲律宾附近断层的影响，给出了菲律宾、印度尼西亚、越南、新加坡、马来西亚等地的危险性图。Liu等对中国南部进行了概率海啸危险性分析，认为中国南部包括香港，澳门等沿海区域会受到马尼拉断裂带的威胁，香港、澳门等地100年内受到2m海啸波袭击的概率为10%。Leonard等评估加拿大西岸的海啸危险性，发现相比于东岸，西岸遭受到海啸袭击的危险性要明显强于东岸。得出海啸波超过1.5米的年发生概率为40%-80%，重现期仅为30-100年；超越3米的海啸波仅会影响到纽芬兰岛及布雷顿角岛，年发生概率为10%-30%，重现期为150-560年。Gonzalez等对美国加利福尼亚沿岸结合概率模型进行了详细的海啸危险性分析工作，给出了Crescent市100年、500年一遇的海啸淹没图。Thio等对美国西部岸边加利福尼亚州进行海啸危险性分析，阿拉斯加沿岸遭受到海啸袭击的危险性要大于加利福尼亚等西部沿海。Wong等考虑近海和远海潜在海啸源，对美国俄勒冈州进行了海啸危险性分析，基于GIS技术给出了100年和500年一遇的洪水淹没图。Orfanogiannaki和Papadopoulos基于历史数据，采用条件概率方法，给出了南美洲西海岸、千岛群岛-勘察加半岛及日本沿海的海啸烈度发生概率。

图1.海啸危险性分析研究区域