地震是地球內部局部介質急劇破裂,產生地震波,從而引起壹定範圍地面振動的現象。地震是地球表面的快速震動,古代也叫地動。就像風、雨、閃電、山體滑坡、火山爆發壹樣,是地球上經常發生的自然現象。地面振動是地震最直觀、最常見的表現。海底或沿海地區的強烈地震會引起巨浪,這被稱為海嘯。地震極其頻繁。全球每年約有500萬次地震,對整個社會影響很大。
地震波發出的地方稱為震源。震源在地面上的垂直投影,地面上離震源最近的點稱為震中。它是最早接收振動的地方。從震中到震源的深度稱為震源深度。通常,震源深度小於70km的稱為淺源地震,深度為70-300km的稱為中原地震,深度大於300km的稱為深源地震。同樣大小的地震,因為震源深度不同,對地面的破壞也不同。震源越淺,傷害越大,但波及越小,反之亦然。
破壞性地震通常發生在淺源地震中。比如1976年唐山地震的震源深度是12km。
破壞性地震最強烈的地面震動稱為極震區,往往是震中所在的區域。
壹個地方到震中的距離叫做震中距。震中距小於100 km的地震稱為近震,震中距在100-1000 km之間的地震稱為近震,震中距大於1000 km的地震稱為遠震。其中,震中距越遠,影響和破壞越小。
地震引起的地面振動是壹種復雜的運動,是縱波和橫波共同作用的結果。在震中,縱波使地面上下跳動。剪切波使地面水平搖晃。因為縱波的傳播速度更快,衰減更快,而橫波的傳播速度更慢,衰減也更慢,所以離震中很遠,妳往往感覺不到上下的跳躍,但能感覺到水平的晃動。
某地發生大地震,往往在壹段時間內發生壹系列地震,其中最大的稱為主震,主震前的地震稱為前震,主震後的地震稱為余震。
地震有壹定的時空分布規律。
從時間上看,地震有活躍期和平靜期交替的周期性現象。
從空間上看,地震的分布是有壹定的帶,稱為地震帶,主要集中在環太平洋和地中海-喜馬拉雅地震帶。太平洋地震帶幾乎集中了全球80%以上的淺源地震(0 km ~ 70 km),所有的中源地震(70 km ~ 300 km)和深源地震,釋放的地震能量約占總能量的80%。
地震震級和烈度
地震研究部門在報告某壹地區的地震時,往往稱之為XX級地震,烈度達到X,以此類推。地震的震級和烈度不是壹回事。
重要
震級是指地震的震級,是衡量地震強度的指標。由地震儀測得的每次地震活動釋放的能量大小決定。震級通常用字母m表示,目前我國使用的震級標準是國際裏氏震級,分為9級。震級小於2.5的地震通常稱為小震,震級為2.5-4.7的地震稱為有感地震,震級大於4.7的地震稱為破壞性地震。每1.0的震級差,能量差約30倍;每差2.0級,能量差約900倍。例如,6級地震釋放的能量相當於美國在日本廣島投下的原子彈。7級地震相當於30次6級地震或900次震級差為0.1的地震,釋放的能量平均相差1.4倍。
根據震級,地震可分為以下幾類:
弱地震的震級小於3級。如果震源不是很淺,這種地震壹般不容易察覺。
有感地震的震級等於或大於3級,小於或等於4.5級。人們可以感覺到這種地震,但壹般不會造成破壞。
中強地震震級大於4.5級小於6級。屬於可以造成破壞的地震,但破壞程度也與震源深度、震中距等多種因素有關。
強震的震級等於或大於6級。其中,大於等於8的震級也稱為巨震。
地震的三個要素:
地震的時間、震級和震中
地震強度
同等規模的地震造成的破壞不壹定壹樣;同壹次地震在不同地方造成的損失是不壹樣的。為了衡量地震破壞的程度,科學家們“造”出了另壹把“尺子”——地震烈度。在中國地震烈度表上,描述了人們的感受、普通房屋的破壞程度等現象,可以作為確定烈度的基本依據。影響強度的因素有震級、震源深度、距震源的距離、地面條件和地層結構。
壹般來說,就強度與震源和震級的關系而言,震級越大,震源越淺,強度越大。壹般來說,地震發生後,震中地區的破壞最重,烈度最高;這個烈度被稱為震中烈度。從震中到周邊地區,地震烈度逐漸降低。所以地震只有壹個震級,但不同地區造成的破壞是不壹樣的。換句話說,壹次地震可以分為幾個不同烈度的區域。這和炸彈爆炸後,遠近的傷害程度不同是壹個道理。炸彈中炸藥的數量就像星等;炸彈對不同地方的破壞程度就像強度壹樣。
如1990年2月10日,常熟-太倉發生5.1級地震。有人說蘇州是4級,無錫是3級,這是不對的。不管是在哪裏,只能說常熟-太倉發生了5.1級的地震,但這壹次,沙溪鎮、太倉、蘇州、無錫的地震烈度分別是6度、4度、3度。
在我國,烈度分為12度,不同烈度地震的影響和破壞壹般如下:
三度以下的人沒有感情,只有儀器可以記錄;
第三,夜深人靜的時候人是有感情的;
四到五度睡覺的人會醒,吊燈會晃;
六度船只傾倒,房屋輕微受損;
七到八度房屋受損,地面出現裂縫;
九到十度房屋倒塌,地面損毀嚴重;
十壹到十二度的毀滅性破壞;
比如1976唐山地震,震級7.8,震中烈度十壹度。受唐山地震影響,天津的地震烈度是八度,北京是六度,距離石家莊、太原只有四至五度。
地震現象
地震發生時,最基本的現象是地面的持續振動,主要是明顯的晃動。
震區的人們有時會感到上躥下跳,然後才會感到大震。這是因為地震波從地下到地面,縱波先到達。剪切波然後產生大幅度的水平震動,這是地震災害的主要原因。1960智利地震時,最大的晃動持續了3分鐘。地震造成的第壹個災難是房屋和結構的破壞,造成人畜傷亡。比如1976年中國唐山大地震,70% ~ 80%的建築物倒塌,造成重大人員傷亡。
地震對自然景觀也有很大的影響。主要後果是地面有斷層和地裂縫。大地震的地表斷層往往延伸數十至數百公裏,往往有明顯的垂直和水平偏移,可以反映震源處的構造變化特征(見厚尾地震和舊金山地震)。但並不是所有的地表斷層都與震源的運動直接相關,也可能是地震波的二次影響造成的。特別是在地表沈積物較厚的地區,地裂縫往往出現在山坡邊緣、河岸和道路兩側。這往往是由於地形因素,在壹側沒有支撐的情況下,表土因搖動而疏松開裂。地震的晃動使表土下沈,淺層地下水會沿著地裂縫上升到地表,形成噴砂突水現象。大地震會改變當地的地形,或隆起或下沈。城鄉道路開裂,鐵軌扭曲,橋梁斷裂。在現代城市中,由於地下管道破裂和電纜切斷,水、電和通信都被阻斷。氣體、有毒氣體和放射性物質的泄漏會導致火災、中毒、放射性汙染等次生災害。在山區,地震還會引發滑坡、塌方,往往造成掩埋村鎮的悲劇。崩塌的巖石阻塞了河流,在上遊形成了地震湖。1923年日本關東大地震期間,神奈川縣發生泥石流,順山谷而下最遠達5公裏。
世界上的兩個主要地震帶
環太平洋地震帶:它分布在太平洋周圍,像壹個巨大的花環,把大陸和海洋分隔開來。
地中海-喜馬拉雅地震帶:從地中海向東,壹條分支穿過中亞至喜馬拉雅山,然後向南穿過中國橫斷山脈,穿過緬甸,向東呈弧形轉彎,到達印度尼西亞,另壹條分支從中亞向東北延伸至堪察加半島,呈分散分布。
中國的地震活動主要分布在五個地區的23個地震帶上。這五個地區是:①臺灣省省及其附近海域;(2)西南地區,主要是西藏、四川西部和雲南中西部;(3)西北地區,主要分布在甘肅、青海、寧夏的河西走廊和天山南北山麓;④華北,主要在太行山兩側、魏奮河谷、陰山-燕山地區、魯中和渤海灣;⑤東南沿海廣東、福建等地。中國臺灣省省位於環太平洋地震帶,西藏、新疆、雲南、四川、青海等省位於喜馬拉雅-地中海地震帶,其他省份位於相關地震帶。
地震的產生和類型
地震分為天然地震和人工地震。另外,在壹些特殊情況下也會發生地震,比如大型隕石撞擊地面(隕石撞擊地震)。地球表面的振動有很多原因。根據地震發生的原因,地震可以分為以下幾類:
1.殼構地震
長期積累的能量由於地下深處巖石的斷裂、錯動而急劇釋放,以地震波的形式向四面八方傳播,地面引起的地動稱為構造地震。這種地震發生頻率最高,破壞力最大,占全球地震的90%以上。
2.火山地震
由火山作用引起的地震,如巖漿作用和氣體爆炸,稱為火山地震。火山地震只能發生在火山活動區,而火山活動區的地震只占全球地震的7%左右。
3.陷落地震
由地下洞穴或礦井頂部坍塌引起的地震稱為塌陷地震。這樣的地震規模相對較小,頻率也很少。即使存在,也往往發生在溶洞密集的石灰巖地區或大型地下礦區。
4.誘發地震
水庫蓄水、油田註水等活動引起的地震稱為誘發地震。這種地震只發生在壹些特定的庫區或油田。
5.人工地震
地下核爆炸和炸藥爆破引起的地面震動稱為人工地震。人工地震是由人類活動引起的地震。如工業爆破、地下核爆炸引起的震動;深井高壓註水和大型水庫蓄水增加了對地殼的壓力,有時會誘發地震。
地震波產生的地方稱為震源。震源在地面上的垂直投影稱為震中。從震中到震源的深度稱為震源深度。通常,震源深度小於70km的稱為淺源地震,深度為70-300km的稱為中原地震,深度大於300km的稱為深源地震。破壞性地震通常發生在淺源地震中。比如1976年唐山地震的震源深度是12km。
地震專業知識
最熟悉的波動是對水波的觀察。當壹塊石頭扔進池塘時,水面受到擾動,在石頭入水的地方周圍向外延伸出波紋。這種波列是由水波附近的水的粒子運動引起的。但是,水並不沿著水波傳播的方向流動;如果壹個軟木塞浮在水面上,它會上下跳動,但不會從原來的位置移開。這種擾動通過水粒子簡單的來回運動不斷傳遞,運動從壹個粒子傳遞到前面的粒子。就這樣,水波把石頭打碎的水面的能量帶到了池邊,在岸上激起了波浪。地震運動與此十分相似。我們感受到的震動是地震波的能量產生的彈性巖石的振動。
假設壹個彈性體,比如壹塊巖石,受到撞擊,會產生兩種彈性波從聲源傳播出去。
第壹種波的物理特性就像聲波壹樣。聲波,甚至是超聲波,都是通過交替擠壓(推)和擴張(拉)在空氣中傳播的。因為液體、氣體和固體巖石可以被壓縮,所以同類型的波可以穿過海洋和湖泊等水體以及固體地球。在地震中,這種類型的波以相同的速度從斷層向四面八方傳播,交替擠壓和拉伸它們穿過的巖石,其粒子沿著這些波的傳播方向向前和向後移動,換句話說,這些粒子的運動垂直於阿波羅。向前和向後的位移稱為振幅。在地震學中,這種類型的波被稱為P波,即縱波,它是最先到達的波。
彈性巖石不同於空氣,可以壓縮但不能剪切,而彈性物質可以通過剪切和扭曲物體來允許第二種波的傳播。地震產生的第二種到達波稱為S波。當橫波通過時,巖石的行為與縱波傳播過程中的行為截然不同。因為橫波涉及剪切而不是擠壓,所以巖石顆粒的運動是橫向於偏移方向的。這些巖石可以在垂直方向或水平面上移動,這類似於光波的橫向移動。P波和S波的共存使得地震波序列具有獨特的性質組合,這使得它不同於光波或聲波的物理表達。因為剪切運動不能在液體或氣體中發生,所以S波不能在其中傳播。P波和S波的獨特性質可以用來探測地球深部流體帶的存在。
s波有偏振,只有那些橫向振動的光波(上下、水平等。)在某個平面上可以通過偏振透鏡。通過的光波稱為平面偏振光。太陽光穿過大氣時沒有偏振,即光波振動沒有優選的橫向。而晶體或偏光鏡等特制塑料的折射,可以使非偏振光變成平面偏振光。
橫波穿過地球時,遇到不連續界面會發生折射或反射,其振動方向會發生偏振。當極化的S波巖石顆粒只在水平面內運動時,稱為SH波。當巖石顆粒在具有波傳播方向的水質平面內運動時,這種S波稱為SV波。
大部分巖石如果不被強迫過大幅度的振動,即作用力引起的變形隨作用力線性變化,則具有線性彈性。這種線彈性被稱為服從胡克定律,該定律以牛頓的當代英國數學家羅伯特·胡克(1635~1703)的名字命名。類似地,在地震中,巖石會隨著力的增加而增加變形。絕大多數情況下,變形會保持在線彈性範圍內,晃動結束後巖石會回到原來的位置。然而,地震事件中有時會出現重要的例外,例如,當軟土發生強烈的搖動時,將會保持永久變形,並且在波動變形後,土不會總是回到原位。在這種情況下,地震強度很難預測。
彈性運動為局部地震波穿過巖石時能量如何變化提供了極好的啟示。與彈簧壓縮或拉伸有關的能量是彈性勢能,與彈簧組件運動有關的能量是動能。任何時候的總能量都是彈性能和運動能之和。對於理想的彈性介質,總能量是壹個常數。在振幅最大的位置,能量全是彈性勢能;當彈簧振蕩到中間平衡位置時,能量全是動能。我們已經假設沒有摩擦力或耗散力,所以往復彈性振動壹旦開始,就會以相同的振幅繼續。這當然是理想的情況。地震時,移動的巖石之間的摩擦逐漸產生熱量,並耗散壹些波動能量。除非增加新的能量,像振動的彈簧壹樣,地球的振動會逐漸停止。地震波能量耗散的測量提供了關於地球非彈性特征的重要信息。然而,除了摩擦耗散,還有其他因素導致地震振動隨著傳播距離的增加而逐漸減弱。
因為聲波傳播時的波前是壹個膨脹的球體,它所攜帶的聲音隨著距離的增加而減小。類似於水波向池塘外擴散,我們觀察到水波的高度或振幅向外逐漸降低。振幅減小是因為初始能量擴散得越來越廣,這叫幾何擴散。這種擴散也會減弱穿過地球巖石的地震波。除非有特殊情況,地震波離震源越遠,其能量衰減越多。
著名地震
中國十大地震
編號地震名稱日期時間震級(毫秒)震中強度震源深度(公裏)
1河北邢臺地震1966 . 3 . 8 05:29:14.0 6.8 IX 10。
河北寧晉東王1966 . 3 . 22 16:19:46.0 7.2x 10
2雲南通海地震1970.1.5 01:00:37.0 7.7x 13。
3四川爐霍地震1973 . 2 . 6 18:37:08.3 7.9x 17。
4雲南昭通地震1974 . 5 . 1103:25:18.3 7.1ix 14。
5遼寧省海城地震1975 . 2 . 04 19:36:06.0 7.3 IX 12。
6雲南龍陵地震1976 . 5 . 29 20:23:18.0 7.3 Ix24
1976 . 5 . 29 22:00:22.5 7.4 IX 20
7河北唐山地震1976 . 7 . 28 03:42:53.8 7.8 Xi 12
8四川松潘地震1976 . 8 . 16 22:06:46.2 7.2 x24
1976 . 8 . 23 11:30:10.0 7.2 VIII 23
9臺灣省921地震1999 . 9 . 21 01:47 7.38
10四川汶川地震2008 . 5 . 12 14:28:04.0 8.0x 19
20世紀以來最強的地震。
2005年3月28日(北京時間29日09時)蘇門答臘島附近海域發生裏氏8.5級地震,這是1900年以來人類歷史上最強的八次地震之壹。以下是8次大地震的基本信息(按震級排序):
1,智利地震(1960年5月22日):裏氏8.9級(後修正為裏氏9.5級)。它發生在智利中部海域,並引發了海嘯和火山爆發。地震造成5000人死亡,200萬人無家可歸。
2.阿拉斯加地震(1964年3月28日):裏氏9.2級。這場海嘯造成125人死亡,財產損失311億美元。阿拉斯加、育空、加拿大和哥倫比亞大部分地區都有強烈震感。
3.阿拉斯加地震(1957年3月9日):裏氏9.1級,發生在美國阿拉斯加州安德裏亞島和烏納克島附近海域。地震導致休眠了200年的Vesivedov火山爆發,並引發了高度為15米的海嘯,波及範圍遠至夏威夷島。
4.(並行)印度尼西亞地震(65438+2004年2月26日):裏氏9.0級,發生在印度尼西亞蘇門答臘島的亞齊省。地震引發的海嘯席卷斯裏蘭卡、泰國、印度尼西亞和印度,導致約30萬人失蹤或死亡。
4.(並列)俄羅斯地震(1952 165438+10月4日):裏氏9.0級。地震引發的海嘯波及夏威夷群島,但沒有造成人員傷亡。
5.厄瓜多爾地震(1906 65438+10月31):裏氏8.8級,發生在厄瓜多爾和哥倫比亞沿海。地震引發了強烈的海嘯,導致超過1000人死亡。中美洲海岸、舊金山和日本都有震感。
6.(並行)印度尼西亞地震(2005年3月28日):裏氏8.7級。震中位於印尼蘇門答臘島以北海域,距離3個月前發生9.0級地震的地點不遠。目前已造成1000人死亡,但未引發海嘯。
6.(並列)阿拉斯加地震(1965年2月4日):裏氏8.7級。地震引發了高達10.7米的海嘯,席卷了整個蘇門答臘島。
7.中國西藏地震(1950 8月15):裏氏8.6級。2000多座房屋和寺廟被毀。印度雅魯藏布江受災最嚴重,至少1.500人死亡。
8.(並列)俄羅斯大地震(1923年2月3日):裏氏8.5級,發生在俄羅斯堪察加半島。
9.(並行)印尼地震(1938年2月3日):裏氏8.5級,發生在印尼班達附近海域。地震引發海嘯和火山爆發,給人民和財產造成重大損失。
10,(並列)俄羅斯千島群島地震(1963 10 10月13):裏氏8.5級,並波及日本和俄羅斯。
11,中國四川汶川地震(2008年5月12日):裏氏8級,震中位於阿壩州汶川縣,波及大半個中國及海外。重大人員傷亡和財產損失。
★地震自救百科
地震後很可能會有余震,余震的位置可能離震源不是很近。所以學會自救是震後最重要的措施之壹。
當地震發生時,保持清醒的頭腦和冷靜的態度至關重要。只有當妳冷靜的時候,才有可能用平時學到的地震知識來判斷地震的震級和距離。最近的地震往往開始時起伏不定,然後左右搖擺。遠震不那麽顛簸,但主要是左右晃動,聲音清脆,震動小。壹般小震和遠震都不用出逃。
最新的自助建議:不要藏在桌子下面
日本的《地震手冊》中有十項防震知識,其中第壹項明確寫著“躲在堅固的家具下”。所以日本老師堅信,最好的辦法就是“躲在桌子底下”。這個想法是建立在日本地震幾十秒後結束,天花板不倒的前提下的。
當建築物的天花板因強烈地震而倒塌時,會壓壞桌子、床等家具。如果人躲在裏面,後果不堪設想。如果人以低姿態躲在家具旁邊,家具可以先受到倒塌物體的作用力,讓旁邊的人獲得生存空間。
當妳在開車時遇到地震,妳應該盡快離開汽車。地震時死在停車場的很多人被壓死在車裏,但兩車之間的人壹點都沒受傷。強震發生時,如果在停車場,不要待在車內,以免倒塌的頂棚壓壞汽車造成傷害;妳要以臥姿躲在車旁,落下的天花不會直接砸到人,可能會形成壹個“生存空間”,增加妳的生還幾率。
學校減震
在操場或戶外時,可以原地蹲下,用手護住頭部,註意避開高樓或危險物體。
不要回教室。
地震後應該組織疏散。
千萬不要跳樓!不要站在窗外!不要去陽臺!
必要時應該在室外上課。