关于作者
中国科学院应用研究与发展局高级工程师，从事金属材料和稀土材料的研究与开发工作。曾任中科院应用研究与发展局材料能源处长，副总工程师，中国材料研究学会副秘书长，中国薄钢板成形技术研究会秘书长，国家稀土办专家组成员。编写发表多篇新材料及新能源方面科普文章和专著。中国科普作家协会会员。
小女孩“预警”海啸与海啸监测仪器
王宁寰
2014年09月26日
2004年12月26日，印度尼西亚近海发生里式8.7级强烈地震并引发海啸，印度洋周边国家都受到影响。印度尼西亚受袭最为严重，据印尼卫生部称，该国共有23万多人死亡或失踪。 印度洋海啸使周边国家遇难者总人数已经超过30万人。
原来，一个英国来休假的14岁女孩，名叫蒂莉 史密斯，凭着学校里学到的地理知识而救了约100条人命，现已被人称为“沙滩天使”。？这名英国女孩被一家法国儿童杂志《我的生活》评为2005年“年度儿童”。蒂莉 史密斯与家人一年后应邀再度回到泰国，并出席了海啸周年纪念烛光晚会。在晚会上，蒂莉念了悼词。
发生海啸当天早晨，史密斯与家人到海滩散步，看到“海水开始冒泡，泡沫发出咝咝声，就像煎锅一样”，并且海水快速退去，露出大片沙滩。螃蟹在沙滩上乱爬，小鱼在沙滩上蹦跳。许多不明情况的人都去追赶退去的海浪，捡拾沙滩上的鱼蟹。凭着她两周前刚在学校学到的地理知识，史密斯迅速判断出，这是海啸即将到来的迹象。她急忙告诉父母，由父母通知他们住宿的万豪酒店的职员，立即一起疏散了所有在海滩上的旅客。由于她及时发出预警，约100名游客在海啸到达前几分钟撤退，幸免于难。
事后，警察和专家到遭灾的海边检查时发现，除了室内有几只狗尸体外，很少有动物尸体。后来，了解到在斯里兰卡海边野生动物园内，居然没有一个动物遇难，就连笨重的大象，在海啸到来前，也己经逃到安全的高地上了。
原来，海啸就是海里地震引起的。据专家监测，巨大的海啸往往发生在离海边500公里到1000公里的深海。强烈地震时的巨大能量，会把震心海面的海水，托出海面几十米高，形成一个直径几十公里至上百公里的巨大水柱。
那么为什么动物能预先感知有海啸袭来，提前逃跑呢？科学家研究认为，动物并不知道有海啸，只是有些动物能听到地震产生的次声波，预感到可能有灾难降临，于是向相反的地方跑去。
前面我们已经提到地震会产生次声波，它与地震同时发生，其实在自然界中，海上风暴、火山爆发、大陨石落地、海啸、电闪雷鸣等重大灾难都会产生次声波。不过地震发生时，除了会产生地震波，还会由地层岩石在断裂、碰撞过程中所发生的震动产生次声波。次声波是频率低于可听声频率范围的声波，范围大致为10.5～20赫兹。大气对次声波的吸收系数很小，而且次声波的穿透性很强，能传到万里之外。
科学家利用对地震产生的次声波敏感的材料，制成的振动薄膜和弹簧与电子器件构成的地震监测议，虽不能准确预报地震，但可以瞬时测到地震的时间、地点和强度。提出是否会产生海啸的“预警”。
在这里次声“预警”对保护人类安全会起到十分有益的作用。因此，人们一方面要多学一些海啸知识，另外必须建立海啸“预警”系统，09年4月，英国宣布支援印度尼西亚600套海啸“预警”装置。也许对今后海啸预警起到有益作用。
能够监测海嘨的仪器用的材料叫“功能材料”，从以上的介绍中可以看出，功能材料作为新材料的一颗新星，已经渗透进高新技术的各个领域，它不仅种类繁多，而且涉及学科领域之广，是以往任何材料所不及的。专家估计，在当前新材料的研究中，功能材料占了85％的份额，也许在未来的纳米材料研究中，功能材料占的份额将不断攀升，成为未来科技发展中最重要的材料。
海啸巨大的能量，展现惊人的破坏力
海边建筑物基本夷为平地，尸体堆集如山，惨不忍睹。但是有一个海边度假小村庄，竟然未死一人，为什么？
原来，一个英国来休假的14岁女孩，名叫蒂莉 史密斯，凭着学校里学到的地理知识而救了约100条人命，现已被人称为“沙滩天使”。？这名英国女孩被一家法国儿童杂志《我的生活》评为2005年“年度儿童”。蒂莉 史密斯与家人一年后应邀再度回到泰国，并出席了海啸周年纪念烛光晚会。在晚会上，蒂莉念了悼词。
发生海啸当天早晨，史密斯与家人到海滩散步，看到“海水开始冒泡，泡沫发出咝咝声，就像煎锅一样”，并且海水快速退去，露出大片沙滩。螃蟹在沙滩上乱爬，小鱼在沙滩上蹦跳。许多不明情况的人都去追赶退去的海浪，捡拾沙滩上的鱼蟹。凭着她两周前刚在学校学到的地理知识，史密斯迅速判断出，这是海啸即将到来的迹象。她急忙告诉父母，由父母通知他们住宿的万豪酒店的职员，立即一起疏散了所有在海滩上的旅客。由于她及时发出预警，约100名游客在海啸到达前几分钟撤退，幸免于难。
事后，警察和专家到遭灾的海边检查时发现，除了室内有几只狗尸体外，很少有动物尸体。后来，了解到在斯里兰卡海边野生动物园内，居然没有一个动物遇难，就连笨重的大象，在海啸到来前，也己经逃到安全的高地上了。
五年后9月的一天，太平洋岛国萨摩亚发生海啸，事后，一篇新闻报道介绍了又一个女孩“预警”海啸成功，挽救了不少人的生命。
报道称：一名新西兰名叫阿比 武茨勒的10岁女孩受政府嘉奖，理由是她发现萨摩亚海啸前兆后，及时向海滩游客和附近居民发出警报。新西兰民防事务部授予惠灵顿女学生阿比 武茨勒荣誉证书，嘉奖她在萨摩亚海啸发生前向人们示警的举动。
那天，在萨摩亚海啸前，武茨勒和家人在萨摩亚拉洛马努村度假。武茨勒注意到海水突然快速倒退，海浪在海湾中不断起伏。她狂奔向海滩，大声向人们呼喊“海啸要来了”。武茨勒成功从巨浪中逃生。她的父亲和兄弟也一度受困海浪，但最终生还，毫发无损。
曾是武茨勒老师的凯 马奇说，自己教过学生如何应对灾难。看来，教给孩子们防灾救灾的知识十分重要。当然大人也应该学习这方面的知识。假如，那次海边度假村里的是没有学过海啸知识的女孩，情况又会怎样？为什么不是大人来“预警”呢？
现在中国人到国外海滩旅游度假的人越来越多。说不定哪天会碰上海嘨，我们都学点有关海啸的科普知识，可能就会像蒂莉和武茨勒一样，救了自己也救了别人。
？海啸是怎么发生的？为什么动物会有预感？原来，海啸就是海里地震引起的。据专家监测，巨大的海啸往往发生在离海边500公里到1000公里的深海。强烈地震时的巨大能量，会把震心海面的海水，托出海面几十米高，形成一个直径几十公里至上百公里的巨大水柱。
受地震影响海水形成巨大上升水柱
同时，海边的海水会因此而快速退下，露出大片的沙滩，鱼虾蟹来不及逃走就留在了沙滩上，这就是海嘨即将到来的前兆。当巨大水柱升高到顶点时，动能消失转变成势能向海面跌落下来，形成一圈一圈向外扩散的巨大波浪。
被海浪托到山顶的渔船
海啸波浪前进的速度大约是每小时500公里，如果地震发生在刚好500公里远的深海，海啸波浪到达海边需要一个小时。人们如果能准确判断海嘨前兆，完全有足够时间逃离海边。这就是为什么英国小女孩蒂莉有足够时间叫人们逃离海边的原因。
那么为什么动物能预先感知有海啸袭来，提前逃跑呢？科学家研究认为，动物并不知道有海啸，只是有些动物能听到地震产生的次声波，预感到可能有灾难降临，于是向相反的地方跑去。
前面我们已经提到地震会产生次声波，它与地震同时发生，其实在自然界中，海上风暴、火山爆发、大陨石落地、海啸、电闪雷鸣等重大灾难都会产生次声波。不过地震发生时，除了会产生地震波，还会由地层岩石在断裂、碰撞过程中所发生的震动产生次声波。次声波是频率低于可听声频率范围的声波，范围大致为10.5～20赫兹。大气对次声波的吸收系数很小，而且次声波的穿透性很强，能传到万里之外。
科学家利用对地震产生的次声波敏感的材料，制成的振动薄膜和弹簧与电子器件构成的地震监测议，虽不能准确预报地震，但可以瞬时测到地震的时间、地点和强度。提出是否会产生海啸的“预警”。
在这里次声“预警”对保护人类安全会起到十分有益的作用。因此，人们一方面要多学一些海啸知识，另外必须建立海啸“预警”系统，09年4月，英国宣布支援印度尼西亚600套海啸“预警”装置。也许对今后海啸预警起到有益作用。
能够监测海嘨的仪器用的材料叫“功能材料”，从以上的介绍中可以看出，功能材料作为新材料的一颗新星，已经渗透进高新技术的各个领域，它不仅种类繁多，而且涉及学科领域之广，是以往任何材料所不及的。专家估计，在当前新材料的研究中，功能材料占了85％的份额，也许在未来的纳米材料研究中，功能材料占的份额将不断攀升，成为未来科技发展中最重要的材料。