中大新聞網(wǎng)訊（通訊員李琳琳、胡桂）2020年10月30日，當(dāng)?shù)貢r(shí)間13:51，在地中海盆地愛琴海東部的希臘與土耳其交界，距離Samos島北部海岸約10公里的海域發(fā)生了Mw 6.9級(jí)的正斷層地震(圖1a)。地震分別在土耳其和希臘造成120多人和2人喪生。令人意外的是，僅Mw 6.9正斷層地震卻觸發(fā)了當(dāng)?shù)刈?956年Amorgos地震海嘯以來地中海東部盆地最大規(guī)模的海嘯事件(圖1b)。海嘯波在震中北部的S??ac?k灣內(nèi)高達(dá)3.8米，在其南部的Samos島北岸達(dá)到3.35米(圖1c)。異常劇烈的海嘯對(duì)近震源區(qū)域的重要港口、碼頭等沿海工程設(shè)施造成嚴(yán)重破壞（圖2）。
圖1. 2020年Samos地震的構(gòu)造背景（a）愛琴海東部歷史大地震（b）Samos島附近的歷史海嘯（公元142 至公元2020）（c）2020年Samos海嘯事件的實(shí)地勘測(cè)波高
圖2. Akarca地區(qū)海嘯災(zāi)害實(shí)地調(diào)查 (Do?an et al., 2021)（a）海嘯將一艘船搬移內(nèi)陸90米（b）Akarca漁港區(qū)沿岸基礎(chǔ)設(shè)施損毀嚴(yán)重（c）海嘯將半滿水箱從海岸線搬移至內(nèi)陸（d）一輛汽車被海嘯拖入內(nèi)陸55米并損毀
為了探究Mw 6.9級(jí)的非典型正斷層地震觸發(fā)災(zāi)難性海嘯的機(jī)制，中山大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院海洋地質(zhì)災(zāi)害課題組博士研究生胡桂和馮萬鵬、李琳琳、何驍慧等老師，聯(lián)合日本海洋-地球科技研究所王宇晨博士，挪威斯倫貝謝創(chuàng)意研究所?a??l Karaka?博士以及應(yīng)急管理部國家自然災(zāi)害研究所的田云鋒老師，從地震的震源特征和海嘯的動(dòng)力過程方面，使用InSAR和GPS數(shù)據(jù)的震源反演結(jié)果（圖3）、海嘯模擬以及遠(yuǎn)震P波分析等多學(xué)科交叉方法探索導(dǎo)致海嘯加劇的因素。
圖3. 2020年Samos地震的滑移分布（M1~M6），其中M1和M2由本研究獨(dú)立反演確定，M3-M6為其他研究者的震源結(jié)果，其中灰色曲線表示水位等深線
通過與多種觀測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)與觀測(cè)數(shù)據(jù)吻合良好的震源模型呈現(xiàn)一些一致的特征。我們指出海嘯規(guī)模被以下幾個(gè)條件加劇：1）同震滑移的空間分布與Samos盆地最大水深相吻合，形成了巨大的海嘯能量庫；2）海嘯發(fā)生在一個(gè)半封閉的海灣內(nèi)，該海灣捕獲了大部分海嘯能量（圖4）；3）東西走向的主震斷層和集中的滑移分布將大部分海嘯能量引導(dǎo)至北部的S??ac?k灣，形成了3.8米的波高；4）海嘯波的主要周期接近S??ac?k灣的固有振蕩周期，在“共振”效應(yīng)下令實(shí)際海嘯波高要超過預(yù)期（圖4）。因此，我們認(rèn)為地震的震源特征和海嘯共振特性共同加劇2020年Samos海嘯規(guī)模。
圖4.愛琴海東部最大海嘯波高的空間分布（M1）
該地震海嘯事件對(duì)我國具有重要的啟示意義。我國南海海域內(nèi)存在多條結(jié)構(gòu)尚未探明的活動(dòng)斷層，以華南沿海濱海斷裂帶為例，該斷裂帶貫穿整個(gè)華南近海，鄰近粵港澳大灣區(qū)等人口密集的沿海城市，呈北東走向，大致沿南海北部陸架30~50米水深線展布，延伸距離超過1000多公里。一旦發(fā)生海嘯，海嘯波有可能會(huì)被大陸架捕獲產(chǎn)生震蕩，甚至在沿岸復(fù)雜的港灣地形中通過共振效應(yīng)而被放大激化，造成局地的災(zāi)害性影響。該斷裂帶歷史上曾多次發(fā)生過7級(jí)以上地震并伴隨有“海潮退而復(fù)漲”，“漁船多遭沒”等典型海嘯現(xiàn)象，未來必須加以防范。
近日，該研究成果“Source Characteristics and Exacerbated Tsunami Hazard of the 2020 Mw 6.9 Samos Earthquake in Eastern Aegean Sea”發(fā)表在JGR-Solid Earth學(xué)術(shù)期刊。中山大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院博士胡桂為論文第一作者，李琳琳教授和馮萬鵬副教授為共同通訊作者。該研究得到了廣東省引進(jìn)人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(編號(hào): 2016ZT06N331)、環(huán)南海地質(zhì)過程與災(zāi)害創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室(珠海)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目(編號(hào): 311021002)、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào): 41976197, 41774049)，日本學(xué)術(shù)振興會(huì)項(xiàng)目(編號(hào): 19J20293)，以及海南省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(編號(hào): ZDYF2020209)的資助。
論文鏈接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022JB023961
