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关于地震,你可能还不够了解

利维坦
01.16 20:55:00

关于地震,你可能还不够了解

利维坦按:日本古代流传下来一句谚语:鲶鱼闹,地震到。这个位于地震频发带的国家对于地震起因有个神话解释,陆地依靠一条巨大的鲶鱼(Namazu)支撑,鲶鱼尾巴一甩,就造成了地震。

安政江户地震·鲶绘(1855年)。图源:东京大学图书馆

最初这一说法的起因可能是,人们发现平时都窝在塘底的鲶鱼在地震来临之前会有异常激动的行为。1855年发生的6.9级安政江户地震在很大程度上强化了大鲶鱼引发地震的说法,各种鲶鱼形象出现在震后印刷品上。1923年东京8.3级地震发生之前,也出现了大量鲶鱼群的异常迁移。东京市政府在1976年甚至拨款1100万日元对鲶鱼习性进行专题研究。但即便是在当下,我们对于地震还是了解太少了。

文/Gemma Tarlach

译/宋玮婕

原文/discovermagazine.com/2017/may-2017/20-things-you-didnt-know-about--earthquakes

本文基于创作共同协议(BY-NC),由宋玮婕在利维坦发布

2003年的阿尔及利亚布米尔达斯市地震(Boumerdes quake),正是地壳板块运动造成的。图源:Eric Bouvet/Gamma-Rapho via Getty Images

1. 在我们的地球上遍布着地震活动带,包括在美国加州、日本、新西兰,但现代地震学之父罗伯特·马莱(Robert Mallet)却出生于鲜有地震的爱尔兰。

世界主要地震带分布图:环太平洋地震带和欧亚地震带。图源:amuseum.cdstm.cn

2. 1849年,出生于都柏林的工程师罗伯特·马莱引爆了埋在沙滩下的火药桶,验证地震波如何在岩石和其他介质中传播:这是世界上首次地震学实验。

3. 我们当然要感谢马莱,因为他创造了“地震学”(seismology)这个词,来源于希腊语seismos,意为地震。

4. 但是第一个研究地震的人并不是马莱。早在公元前4世纪,亚里士多德便认为,地下风乃是地震的成因。

图源:QPEEK

5. 公元二世纪,张衡发明了地动仪,据说能够监测到人类感知不到的震动。

1755年葡萄牙里斯本大地震,以及被海啸摧毁的船只。这是人类史上破坏性最大和死伤人数最多的地震之一,死亡人数高达约6万至10万人。图源:维基共享资源

6. 1755年葡萄牙里斯本的大地震,连遥远的芬兰都有震感。这场大地震为地震波理论的首次诞生提供了灵感,即地震波从震源点通过岩石传导,正像声波通过空气传递一样。

图源:MASW

7. 但是直到20世纪初,研究者们才搞懂地震波。如今我们将地震波分类为体波(body wave,地球内部传播的地震波)和面波(surface wave)。

8. 体波又称为P波,有时被称为初波或压力波,比其他地震波传播速度快,在地震后被首先监测到。

图源:Giphy

9. 你知道还有谁能感知到P波吗?狗狗们。狗能够听到地震波,但是我们的耳朵却无法听到这样频次过高的声音。这也正是为何我们常听到地震前狗狂叫的报道。

10. P波是通过同方向压缩和移动介质传播的——就好像演奏手风琴时一拉一缩那样。

图源:Giphy

11. 较慢的S波,另一种体波,震动方向与地震波的传播方向垂直:上下或左右晃动。

12.在地表或近地表传播的面波,实际上破坏力极大。虽然传播速度比体波慢,但是传播过程中能量却不衰减。

去年,墨西哥近海的8.2级地震后出现的地震光。图源:Metro

13.尽管我们现在已经搞懂地震波,但科学还是无法解释地震光(EQL)的成因。地震光在地震中途时最为明显,但在地震发生前后也曾有目击记录。地震光的出现方式与极光非常相似。至少公元前4世纪就有最早的地震光记载。

14. 2014《地震研究快报》(Seismological Research Letters)的一项研究表明,地震前断层线受压增加,释放出正电荷可能导致地震光。

15. 大地震主要发生在断层带,即构造板块相接的地方。世界上每天发生的许多规模较小的地震,虽然大多数人类无法感知,却是由于爆炸引起的,比如核武器试验、开矿,又或者与火山活动有关的岩浆运动。

16. 岩浆涌往地表的过程中可以撕裂地壳或者撑大裂缝,石油和天然气开采时向地下排废水的过程与此类似,也能造成小规模的地震。

古騰堡-芮克特定律:N表示震级≥M的地震数量;a与b为常数。图源:维基共享资源

17. 非构造型地震的震级通常在里氏3级以下。尽管如今有些过时,著名的里氏震级是表示地震规模大小的标度。但是,古騰堡-芮克特定律(Gutenberg-Richter law)仍然是地震学和地球物理学的根基。简单地说,该定律表明,地震的规模越大,发生的频率就越低。

18. 去年1月,《科学报告》(Scientific Reports)补充了该定律,研究者们提出了更准确的灾难性地震风险模型。

19.眼下时机正好:地球上震级较大的地震似乎有小幅增加。从1977年到1999年,地球上没发生过8.5级以上的地震。但2004年以来,8.5级以上的大震已有6次。

20. 我们繁忙的地球的确经历过地震活动的低谷和高潮。从1950年到1965年,8.5级以上的地震不少于7次,所以,先不必躲到掩体中了。

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