专家解读汶川震灾:预测地震仍是世界难题
作者:李健亚3 冲击
不同震波各自摇晃
从汶川传回的信息显示,邻近震中之处,几乎所有房屋全都倒塌了。而在离震中有一定距离的地区,也受到了不同程度的破坏。这一切,事实上都是地震波在作祟。
地震波是指由地震震源发出的在地球介质中传播的弹性波。地震发生时,震源区的介质发生急速的破裂和运动,这种扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性,这种波动就向地球内部及表层各处传播开去,形成了连续介质中的弹性波。
一般来说,按传播方式的不同,地震分为三种类型:纵波、横波和面波。
而纵波和横波合称体波。
其中,纵波(P波)是推进波,地壳中传播速度为每秒5.5千米至7千米,最先到达震中,“P波使地面发生上下振动。”孙安辉指出。
而横波是剪切波(S波)在地壳中的传播速度为每秒3.2千米—4.0千米,第二个到达震中。“它使地面发生前后、左右抖动。因此这种波的破坏性较强。”相比之下,纵波的传播速度较快,在远离震源的地方这两种波动就分开。通常,纵波先传到地面,横波次之。
除了纵波和横波外,还有第三种地震波,那就是面波。面波又称L波,是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强,只能沿地表面传播。这种面波可能会引起人眩晕的感觉。孙安辉推测说,这可能是汶川地震的面波向外传递时产生的效应。
“不过,面波的发育是有条件的。”只有当地震的震级达到一定程度,能量很大时,才能发育出面波。
这种地震波的传播速度比体波慢,因此往往比体波晚到,但振幅往往很大,振动周期较长。面波的速度随周期而异,研究者用群速度和相速度来衡量它的传播速度,而不是单一的速度值。它的速度比体波中的横波慢,所以在地震图上面波往往在横波后面。
而此次汶川地震属于大型板块断层活动。印度洋板块向亚欧板块俯冲,能量从青藏高原向内陆释放。由于聚集的巨大能量,突然间释放,能量沿着板块裂缝传递,对各板块进行挤压,地层破裂尺度较大。同时,由于此次地震的震源距离地表只有10千米,属于浅源地震,破坏性较大,并使地震波由体波发育成了面波,进而导致其他地区都有震感。
根据全球地震网络(GSN)部分台网对此次汶川地震震波的监测,研究人员分析指出,此次地震的纵波和横波大概推进了1万千米左右,而面波则在近1小时内推进了将近1.8万千米———几乎传到了地球那一头的南美洲。
4 度量
要看震级,也要看烈度
5月12日14点40分左右,美国地质勘测局(USGS)的实时数据图显示,四川东部汶川附近地区出现了一个方框,方框上面的标注是“M7.8”(震级7.8级)。在之后的12小时,这个方框的附近又多了4个小方框,分别代表当地发生的4次较大余震。
通常,震级是人们衡量地震强度的指标。但孙安辉告诉记者,事实上还有一个并不那么为人熟知的指标,烈度,被用来衡量地震造成的破坏水平。所以,要全面衡量一次地震的危害,不仅要看震级,还要看它波及的范围以及地震烈度。
孙安辉表示,在地震研究中,震级和烈度是有区别的。其中,震级是表征地震强弱的量度,即地震发生后所释放的能量水平,通常用字母M表示。
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