中大新聞網訊（通訊員李琳琳、胡桂）2020年10月30日，當地時間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公里的海域發生了Mw 6.9級的正斷層地震(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正斷層地震卻觸發了當地自1956年Amorgos地震海嘯以來地中海東部盆地最大規模的海嘯事件(圖1b)。海嘯波在震中北部的S??ac?k灣內高達3.8米，在其南部的Samos島北岸達到3.35米(圖1c)。異常劇烈的海嘯對近震源區域的重要港口、碼頭等沿海工程設施造成嚴重破壞（圖2）。
圖1. 2020年Samos地震的構造背景（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海嘯事件的實地勘測波高
圖2. Akarca地區海嘯災害實地調查 (Do?an et al., 2021)（a）海嘯將一艘船搬移內陸90米（b）Akarca漁港區沿岸基礎設施損毀嚴重（c）海嘯將半滿水箱從海岸線搬移至內陸（d）一輛汽車被海嘯拖入內陸55米并損毀
為了探究Mw 6.9級的非典型正斷層地震觸發災難性海嘯的機制，中山大學地球科學與工程學院海洋地質災害課題組博士研究生胡桂和馮萬鵬、李琳琳、何驍慧等老師，聯合日本海洋-地球科技研究所王宇晨博士，挪威斯倫貝謝創意研究所?a??l Karaka?博士以及應急管理部國家自然災害研究所的田云鋒老師，從地震的震源特征和海嘯的動力過程方面，使用InSAR和GPS數據的震源反演結果（圖3）、海嘯模擬以及遠震P波分析等多學科交叉方法探索導致海嘯加劇的因素。
圖3. 2020年Samos地震的滑移分布（M1~M6），其中M1和M2由本研究獨立反演確定，M3-M6為其他研究者的震源結果，其中灰色曲線表示水位等深線
通過與多種觀測數據的對比，我們發現與觀測數據吻合良好的震源模型呈現一些一致的特征。我們指出海嘯規模被以下幾個條件加劇：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）海嘯發生在一個半封閉的海灣內，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”效應下令實際海嘯波高要超過預期（圖4）。因此，我們認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）
該地震海嘯事件對我國具有重要的啟示意義。我國南海海域內存在多條結構尚未探明的活動斷層，以華南沿海濱海斷裂帶為例，該斷裂帶貫穿整個華南近海，鄰近粵港澳大灣區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。一旦發生海嘯，海嘯波有可能會被大陸架捕獲產生震蕩，甚至在沿岸復雜的港灣地形中通過共振效應而被放大激化，造成局地的災害性影響。該斷裂帶歷史上曾多次發生過7級以上地震并伴隨有“海潮退而復漲”，“漁船多遭沒”等典型海嘯現象，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”發表在JGR-Solid Earth學術期刊。中山大學地球科學與工程學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人才創新創業團隊項目(編號: 2016ZT06N331)、環南海地質過程與災害創新團隊、南方海洋科學與工程廣東省實驗室(珠海)創新團隊建設項目(編號: 311021002)、國家自然科學基金項目(編號: 41976197, 41774049)，日本學術振興會項目(編號: 19J20293)，以及海南省重點研發項目(編號: ZDYF2020209)的資助。
論文鏈接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022JB023961
