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小谚语 大道理
编辑:苏州东吴医院发布时间:2008年05月15日
概况内容: 1976年7月28日凌晨3时42分,沉睡在炎夏之夜的唐山突然发生强烈的地震。北京在震撼中万家失色;天津在房倒屋塌中众人惊醒;国内14个省、市、自治区感受到了大地的颤动;全球地震仪器记录下了来自中国的地震波动。然而,当惨绝人寰的大地震已发生1个多小时之后,京津地震台网还没能确定出震中在哪里,问题出在何处? &nbsp

    1976年7月28日凌晨3时42分,沉睡在炎夏之夜的唐山突然发生强烈的地震。苏州东吴在震撼中万家失色;天津在房倒屋塌中众人惊醒;国内14个省、市、自治区感受到了大地的颤动;全球地震仪器记录下了来自中国的地震波动。然而,当惨绝人寰的大地震已发生1个多小时之后,京津地震台网还没能确定出震中在哪里,问题出在何处?

    地震不期而至,“时间、地点、大小和破坏”是社会公众最关注的问题,也就是科学上的“时间、震中、震级和烈度”几个基本参数。参数虽少,但要快速、准确地给出来,绝非易事。因为,除了时间这一要素是确定的外;震中,要结合地震台网的测定和现场了解才能给出准确的判定;震级,要对地震图进行计算才能得出;烈度,要通过大量的现场调查和灾害评估才能做出来。唐山地震实在太剧烈,在我国当时的技术条件下,地震仪器超出了限幅,通讯联络全部中断,震中位置迟迟给不出,其它参数也提供的较晚。

    震级,是标志地震能量大小的一种度量,如同用“多少吨TNT炸药”来标志炮弹的爆炸能量一样,完全是一种相对的标志量。迄今为止,全球最大的地震发生在南美洲。1687年10月20日的秘鲁地震高达9.0级,1868年8月13日发生在智利一秘鲁的阿里卡——阿雷基帕的地震竞达9.5级。然而,弱小的地震可以是1.0级,0.0级,甚至是负1.0级和负2.0级,每天可以发生成百上千次,没有专门的仪器根本无法察觉。

    这样多的震级是怎么算出来的呢?需要利用地震图的记录幅度、周期、走时差、台基条件等等数据,于是不同观测资料的不同算法自然就有不同的震级。目前全球普遍使用、并向社会公布的是按地震面波的记录计算出的震级,记为Ms。震级大小呈对数关系,即震级每增加1级,就意味着所记录的地震振幅增加10倍,释放的能量大约增加30倍。比如1945年日本广岛爆炸的原子弹仅相当于Ms=5.0级的中等地震,而1976年唐山Ms=7.8级的地震虽然在数值上仅比前者大2.8,但唐山地震所释放出的能量高达50,000,000,000百万焦耳,是前者的31,000倍!用面波计算震级,是国际上通用办法。优点之一是可利用的台站数目多、结果也稳定,但它的缺点也着实令人头痛。比如唐山地震,当时苏州东吴、河北地震台网的面波记录都已经超出仪器限幅,一片茫白的信号,无法使用,只好十万火急地调用3000公里远的新疆乌鲁木齐地震台的面波记录计算震级,工作不便是小,贻误救灾是大啊!但对于很小的地震,由于只有体波,激发不起来面波,就只能用体波的记录来计算震级,例如美国“911”事件中世贸大楼的坍塌,在34公里远的帕利塞兹台只有地震体波的记录,算出来北楼的坍塌是最大的震源,体波震级为2.3级,仍无法给出全球统一的面波震级,如此等等,不胜枚举。

    国际上目前已经有十几种震级的标度量,都有道理,都有不足。人们一直试图做震级间的“换算”,以实现一个地震只有一个震级的目标。虽经努力,终不可得,因为地震频谱过宽,震级强烈地依赖于频谱,大地震以低频为主、小地震以高频为主。于是德国地震学家杜达建议,干脆用颜色来标度地震的大小:“红地震”大,“蓝地震”小。这招儿倒不赖,大不了用“红黄蓝白黑”五种色彩,就像汽车司机看红绿灯一样,简单又科学,公众还省得动脑筋。

    震中,是地震震源在地表的投影位置。照说这里离震源最近,破坏应该最严重,当属极震区。然而事实上,地震台网测定的震中并不总与实际调查的震中区重合,有时甚至还会相差很大,这又会影响到抢险救灾的去向问题。如2001年11月14日在我国青藏高原昆仑山口西的Ms=8.1级大地震,台网定的震中位置与实际调查的极震区——布喀达坂竞相差100多公里,而极震区的严重地表破裂(见题头图)又继续外延了近200公里;2003年2月24日新疆伽师Ms=6.8级地震,台网测定的震中位置与极震区相差35公里左右。这种现象在国内外屡见不鲜,都不属测定误差,是由于地质构造、断层展布、破裂迁移所引起的。于是,地震学家只好把地震台网测定的震中称为“微观震中”,用于科学研究和社会公报;而将宏观调查后才确定的震中称为“宏观震中”,也就是我们抢险救灾的“极震区”。谚语中所说的“震中要判”,指的正是这个判断过程。

    烈度,用来标度地震的地面影响和破坏程度。震级好似爆炸的当量,烈度就是它的破坏程度,距离越远、烈度越低。烈度在研究地震机制、地质构造、灾害评估、抗震设防和地震预报等等方面有着十分重要的应用。对它的评定,完全靠人一步一个脚印的现场调查、实际测量、破坏评估和统计分析才能最终予以确定,费时费力,但万万不能少。一次大地震的震中区不过10余个村庄,但对烈度的调查却会涉及到几千个村庄、几十个地县和近10个省市,由此才能对一次地震的影响和破坏取得全面的认识。比如在距离震中较近的地区,会发现一些低烈度的“安全岛”,而在远离震中区的地方又存在某些异常高烈度的“危险区”,这个结果就会直接指导今后的抗震设防和建设布局。从“烈度要到现场看”这点来说,现代科技虽然已经能上天入地,但人类还是离不开自己最原始的工具——双腿和眼睛。这,就是科学的世界。


 

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