大约在晚上9点钟左右,天际突然闪现出一道道明亮的蓝光,紧接着,大地剧烈地震动起来,山川大地仿佛都在颤抖。人们惊慌失措地冲出自己简陋的住所,女人们和孩子们惊叫哭喊,混乱一片。土著们心中充满了绝望和恐惧,他们知道,传说中的雷鸟终于来了。雷鸟用庞大的翅膀挥舞着,发出雷鸣般的轰响和闪电,它正与海中的鲸鱼展开殊死搏斗,巨大的轰鸣声和闪电交织在一起,似乎连天地都要崩塌。瞬间,天崩地裂,海浪像暴怒的猛兽一样冲上岸,吞噬了一切,近岸的村庄被顷刻间摧毁,所有的生命与家园都消失在茫茫大海之中。
然而,真相远非传说般的雷鸟和鲸鱼之战,而是一场规模为8.7至9.2级的强烈地震袭击了卡斯凯迪亚俯冲带,长达1100公里的断层破裂,整个地块下沉了大约20米。几个小时后,太平洋西海岸发生了一场突如其来的、毫无预兆的海啸袭击日本,仿佛整个城市被无形的力量拖进了一条汹涌的大河。海啸狂涛间歇性地冲击了七次,直到中午时分才逐渐平息,许多房屋和居民无情地被吞噬。由于没有地震前的任何迹象,人们称这次海啸为“孤儿海啸”。
这场灾难被称为1700年卡斯凯迪亚地震,虽然美国的原住民没有留下文字记载,所有的记忆只能通过口耳相传流传下来,因此,现代学者才通过对日本海啸的研究,推算出确切的发生时间。研究表明,这次地震引发的海啸在美加西海岸的高度曾达到20米,而在日本海岸则达到12米,造成了巨大的破坏。
然而,令人更加恐惧的是,卡斯凯迪亚俯冲带是一个异常活跃的断层带,平均每500年就会发生一次8级以上的强震,并且通常伴随着巨大的海啸。除去1700年的地震外,历史上大约在公元1310年、公元810年、公元400年、公元前170年和公元前600年,曾多次发生过类似的大地震。
已有研究指出,卡斯凯迪亚俯冲带在未来50年内发生9.0级以上强震的概率高达15%,如果真的发生,将会引发的海啸可能达到30米之高,这将给经济发达的美国加州和加拿大沿岸带来巨大的破坏,有可能成为北美历史上最为惨重的自然灾害。
然而,近期的一项新研究显示,未来可能的灾难远比我们之前预期的更加可怕。南加州大学地球科学副教授西尔万·巴博特与中国科学院南海海洋研究所的邱强,经过过去两年的研究,分析了200年来全球发生的11次海啸事件,这些海啸虽源自7.1至8.2级的“较小”地震,但引发的海啸规模却极为巨大,且至今困扰着全球的科学家们。
研究人员最终发现,海啸的规模与增生柱外楔的宽度密切相关。增生柱,也被称为增生楔,指的是大洋板块在板块汇聚边界的海沟处向地幔俯冲时,被大陆板块刮下的深海沉积物、洋壳碎片以及岛弧火山喷发物质,堆积在海沟面向陆地的一侧。简而言之,外楔就是这些沉积物积聚的地方,巴博特将其形容为俯冲带的“垃圾袋”。他发现,外楔越宽,断层越多,海底板块的移动空间就越大,海啸的威力也就越大。
研究进一步表明,卡斯凯迪亚俯冲带的外楔宽度大约在15至43公里之间。通过校准外楔宽度与地震矩的幂律关系,研究人员推测,如果下次发生大地震,沿主要俯冲带的海啸可能会达到61米的高度,比之前科学家们的预估要高出一倍。对于伊朗和巴基斯坦沿海而言,如果发生9级强震,海啸的高度甚至有可能达到90米。
如果类似规模的强震和61米高的海啸发生在美国加州、西雅图到温哥华等经济高度发达、人口密集的地区,造成的损失无疑将是灾难性的。如今,科学界已经在以30米海啸为预案,但如果海啸真能达到61米,现有的准备显然不足以应对这种巨大的破坏。
当然,科学家们也指出,增生柱外楔的宽度并不是唯一影响海啸规模的因素,海底的坡度和整体地形也同样起到了关键作用。因此,任何结论都不应过早得出,研究人员将继续深入研究并修改模型,以更好地应对这一潜在的自然灾害。