地震能被預測么?
那麼,人類為什麼不能準確預測地震呢?要回答這個問題,我們得先了解地震的本質。
我們在地理課上學過,地球的內部,分為了這麼幾部分:
其中,地殼部分主要是岩石,絕大多數破壞性地震的震源都在這裡。在這個區域,岩層的變形、斷裂、錯動,等一系列變化,會快速釋放出巨大的能量,並引起周圍岩石顆粒的振動。而這種振動,再不斷帶動周圍岩石顆粒的振動,這樣傳播下去,一直傳到地表,引起房屋倒塌、道路裂開,這就是我們所看到的地震了。
人們給這種向四面八方傳播的岩石振動起了一個名字,就叫做地震波。
然而,這些在地殼深處甚至地幔中的岩石、岩漿活動,機制極其複雜,探測極其困難。直到現在,科學家們都沒能完全掌握它的規律,更別提預測這些複雜變化,以及它們所引發的地震了。所以,到目前為止,人類只能在地震發生之後探測到地震,而不能在地震發生之前,精確地預測某時某地會發生地震。
你可能會問,我們人類都能觀測到幾百億光年以外的宇宙了,卻連地下的區區幾十千米都說不清楚?沒錯,人類打出的最深的鑽井,才剛剛到地下12.38km。
所以,對於我們這個半徑6371千米的地球來說,我們能觀察到的地下世界,其實就像是雞蛋的蛋殼一樣,是非常表面,非常有限的。不過,我們今天的重點不是要告訴你人類做不到什麼,而是要告訴你,人類可以做到什麼。
那就是,在地震造成嚴重破壞之前,及時發出幾秒到幾十秒的緊急預警。而人類能做到預警,其實就是抓住了地震波的弱點。
剛才我們已經講過,地下岩石顆粒是以波的形式振動和傳播,引發地震的。但是,這種振動並不是一瞬間全部到達地表,而是有一定次序和規律的——最先抵達地表的地震波,破壞力並不強,這時候如果我們及時監測到地震波,就能及時通知人們採取避震措施。
具體來說就是,地下的地震波,通過以下這兩種方式運動:
第一種,是岩石顆粒的推進運動。有點類似於下圖中的彈簧。這種地震波的振動方向和傳播方向相同,叫做縱波。它造成的晃動,也像這個彈簧一樣,是不太劇烈的上下晃動。
第二種,是岩石顆粒的這種類似於繩子的運動。這種地震波,振動方向和傳播方向垂直,叫做橫波。它造成的,就是比較劇烈的前後左右的晃動。
地震發生後,破壞力比較弱的縱波傳播快,可以率先到達地面,給預警系統通風報信。這樣,在破壞力強的橫波到達地面、並和縱波結合成更強的波之前,預警系統就可以通過快速的分析,提前幾秒到幾十秒的時間,發出緊急預警。
由於通信信號的傳播速度,是地震波在地下傳播速度的幾萬倍,因此,震中附近的預警系統,如果第一時間將信息傳遞給稍遠的城鎮,甚至可以讓當地在第一波地震抵達之前,有充足的時間做出反應。
在2011年日本那場9級大地震中,震中附近城鎮及時發出的地震預警,就給400公里以外的東京,提供了超過60秒的時間,進行緊急避震。
有日本的研究證明,提前30秒的預警,就能提高高達40%的生存率。所以,雖然人類現在還無法精確地預測地震,但至少可以在地震造成嚴重破壞之前,及時預警,減少損失。
如果你又看到誰寫文章,預測明天某地有地震,不用懟TA,你就告訴TA準備領諾貝爾獎吧。
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