经验教训与研究进展！现代海啸科学发展的六十年

《Pure and Applied Geophysics》期刊推出了题为“Sixty Years of Modern Tsunami Science”的专刊，第一卷的主题是经验教训与研究进展，收录了发表在该期刊的23篇论文。论文分为四类：历史海啸事件、海啸源模型与案例研究、海啸流体动力学以及概率海啸危险性评估（PTHA）和预测。以下是对这些论文的简要总结。

【历史海啸事件】

Rajendran等人对1524年西印度Konkan海岸可能发生的海啸进行调查，基于在Kelshi村发现的沉积特征和Makran俯冲带地震引发的海啸淹没，他们估计引发海啸的地震震级Mw≥9。由于在Makran地区记录的历史地震活动中没有任何这样的地震，他们的研究为该地区预计的最大震级这一仍有争议的问题增添了新的证据。报告提出有必要重建Makran沿岸海啸的历史重现。

Wronna等人研究了1858年11月11日在葡萄牙Setu´bal发生的地震，历史记录表明，地震在Sado河引发海啸，导致许多船只沉没。他们结合大量地震烈度数据和洪水报告，提出震源位于欧洲Nubia板块和Iberic板块之间，地震发生在逆冲断层上，走向为40°。他们认为这次地震的震级为6.8±0.3，略低于之前公布的估计。

Lipiejko等人分析了1952年在小笠原群岛的Myojinsho火山爆发所产生的著名海啸。他们基于八市岛的潮汐记录，利用Duffy的模型，研究震源时间函数的影响。他们的研究结果表明，正如潮汐计所观察到的那样，火山爆发的持续时间控制着跳动的行为。

【海啸源模型与案例研究】

Jime´nez等人调查了2001年6月23日秘鲁Camana海啸的地震源。他们使用区域大地测量数据和远场潮汐计记录的联合数据集，增加反演断层滑动分布的准确性。结果表明，在板块间接触的上部明显缺乏应变释放，这表明未来可能会发生一次大型浅层地震事件，并引发海啸。

Fujii等人使用潮汐计、海底传感器和卫星测高的综合全球数据集反演2004年苏门答腊海啸事件中地震破裂的详细滑动历史，算法考虑了海水压缩性、固体地球弹性和重力势变化的影响。他们认为这次破裂的总长度为1400公里，速度为1.3公里/秒，比之前地震学模型预测的时间更长，速度更慢。

Li和Chen的研究涉及2010年智利地震海啸。他们估计了表观应力和b值的变化，以确定2010年智利海啸发生前四年背景地震活动的异常行为。最终破裂区域的平均表观应力在该时间段内增加了2.2倍，与b值同时降低相关。

Klausner等人研究了2010年智利海啸产生的地磁场垂直和水平分量信号数据集。他们使用四种时空方法，将海洋和电离层中磁流的贡献分离开来。他们的研究为识别此类干扰提出了一个综合分析框架。

Paulik等人调查了2015年9月16日Illapel地震海啸后智利Coquimbo的基础设施损坏情况，他们确定了2米的海啸淹没深度，并观察到次生灾害或级联灾害可能导致海堤和雨水涵洞失效，加剧对道路、通道和电线杆等结构的损坏。

Voronina和Voronin将“r-solution”方法应用于2015年Illapel海啸，该方法控制了使用奇异值分解重建初始波形方法中固有的不稳定性问题。虽然先前的研究分别分析了参数，如形成解空间基础的奇异向量的数量或源表示中使用的空间谐波的数量，但他们的方法是共同允许它们之间的相互连接，这增强了反演的稳定性。

Cordrie等人调查了2017年7月20日爱琴海博德鲁姆海啸的地震源。尽管规模仅是中等（Mw=6.6），但地震还是引发了一场局部破坏性海啸，海啸到岸时间极短，加剧了海啸的危害。基于事件后调查的现场数据，他们利用各种模型模拟了海啸，并将北倾平面确定为正断层机制的焦点平面。

Cilia等人论述了2018年9月28日发生在印度尼西亚苏拉威西西北部巴鲁湾的毁灭性地震（Mw7.5）和海啸，该地震在巴鲁市周围造成4000多人伤亡和巨大破坏。他们收集了许多实地研究的结果，汇编了地震强度、海啸上升和液化的详细测量结果。他们讨论了三种可能相互关联的海啸源，以解释观测到和公布的海啸上升高度的变化。

Kulikov和Ivanova比较了1994年10月4日、2006年11月15日和2007年1月13日千岛群岛三次大地震产生的海啸。根据中央千岛群岛的实地调查数据和北太平洋盆地的海底压力记录，使用经过验证和校准的数值算法进行了模拟，以研究这三个海啸源辐射到海洋中的能量通量的锋面方向性。

Medina等人模拟了整个南美俯冲带潜在的大推力地震引发的海啸。他们考虑了从哥伦比亚到智利南部的十个区域段，并计算了每个区域段200个非均匀随机源的径流（包括海岸放大）。他们确定了智利瓦尔帕拉索和秘鲁利马等最脆弱的地区，最大海啸波高分别达到20米和25米，最坏情况下可能高达33米和40米。他们还确定了由于海啸方向性和海岸放大而具有更高脆弱性的沿海地区。

【海啸流体动力学】

Okal研究了在海洋深度快速变化的情况下，基于斯涅尔定律的海啸折射。他们首先将浅水数值模拟和波束技术应用于太平洋盆地的水深特征，以记录遵循斯涅尔定律的海啸折射。基于这种方法，他在2011年东北海啸的记录中也观察到了斯涅尔折射。

Okal从理论上解决了海底变形辐射到海啸中的能量问题。通过考虑Hammack开发的分析解，结果表明，海啸的能量除了取决于震源的上升时间外，还受到水深与震源大小之比的限制。

Fuentes等人获得了具有时间相关破裂的海啸源的分析解。他们证实，当破裂速度与长波海啸速度相匹配时，会出现放大效应。

Hartle等人提出了恒定倾斜U形抛物线海湾中径流的精确解析解。他们的解基于格林函数，避免了不定二重积分。他们在狭窄海湾的背景下发展了Carrier Greenspan变换的广义形式。

Tehranirad等人重点讨论了海啸导致的海底形态变化。他们使用了一个新的Boussinesq模型，并结合沉积物浓度深度综合模型和海底水位变化模型。该算法通过实验室数据集和2011年加利福尼亚州新月市东北海啸引发的形态变化进行了验证和测试。

【概率海啸危险性评估和预测】

刘叶和任叶飞等提出了一项针对中国南海的海啸高风险区域的PTHA研究。他们同时考虑了局地和区域海啸源，后者位于马尼拉海沟。结果显示，中国福建省是海啸风险最高的地区。

Salah等人提出了一项针对伊朗和巴基斯坦海岸的PTHA研究，他们通过使用事件树和集合建模来解释认识源的不确定性。此外，他们证明了概率密度函数是避免严重低估危险的关键，特别是在长重现期的情况下。

王等人讨论了从地震学到空间大地测量和海底仪器的各种技术，以及优化传感器部署和实时处理数据的复杂技术。他们展示了过去十年开发的算法是如何在断层面出现异常高滑动的情况下准确预测2011年东北海啸。

Rim等人比较了在一组目标接收器上预测海啸振幅的不同机器学习方法。他们的研究结果表明，即使在第一波波峰到达观测点之前被截断，机器学习模型也可以从短时间观测中提供出色的预测，这突出了在未来海啸预测中使用机器学习的相关性。

Mueller等人研究了不均匀滑动分布不确定性对海啸预测的影响。他们模拟了1632个非均匀滑移系综，对应八个不同的震源位置和四个不同的矩震级。