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国际减灾日 | 关于地震,一些常识与误解

1 地震预测与地震预警分不清

地震预测是在地震发生之前,预测未来可能发生地震的位置、大小与时间。但以目前人类的科技发展水平,还做不到,也就是说:地震目前还无法预测。

地震预警是地震发生后,利用电磁波速度(30万公里/秒)比地震波速度(约3-6公里/秒)快得多这一基本前提,在地震波到达之前,尤其是破坏性很强的面波到达之前,通过电磁波通讯提前告知。因此,地震预警本质上是抢时间差,离震中越远,抢出的时间就越多。反之,若离震中太近,可能导致预警无效(盲区),这个区域大致是距震中50公里范围内的区域。

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2 地震发生不是一个点

地震发生后,新闻通常会报道震中位置,震源深度等信息。这容易给人一个误解:地震发生是一个点。注意:震源位置仅代表地震破裂开始的地方;一个地震包括了断层破裂的开始、扩展与停止这三个主要阶段。因此,地震发生是一个三维断层快速破裂扩展(通常速度可达1-3 km/s),并激发出地震波的过程,而不仅仅是一个点。

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3 震中与震源是两回事

震源(hypocenter):地震破裂开始的位置,这是一个三维量(经度、纬度,深度)。震中(epicenter):震源在地表的投影,这是一个二维量(经度、纬度)。注意,起始破裂位置不一定就是最终滑动量最大的位置,也不一定是破坏最严重的位置。

4 震源深度很难定准

回想新闻报道,我们经常会看到震源深度为10 km的情况。严格来讲,目前的技术水平对地震震源深度的约束很差;换言之,就是测不准。大多数情况震源深度的不确定性很大,大白话就是误差很大。因此,就给了一个大致的发生深度,如10km。

若要进一步确定,需充足观测资料(比如有特殊地震震相的约束,如深度震相),合理的地下介质速度模型,且需人工介入、核实确认。究其本质,这是因为:震源深度的确定一个非线性的反演问题,问题本身很难且大多数情况下缺乏好的观测数据。

5 为什么国内报道震级和国外有时候不一致?

比如,汶川地震,国内给出的是8.2级,而美国USGS给出的是7.9级。这都是对的,原因在于震级测量方式不同。国内通常用的是面波震级(Ms),而美国USGS给出的是矩震级(Mw)。面波震级是根据20s波长的远场面波最大振幅来测定震级的,而矩震级是根据滑动的面积与滑动量来测定震级的,因此其结果会有一些出入。通常而言,对于大地震,面波震级的数字值会更大一点。

6 震级与烈度是两回事

震级度量地震大小;烈度度量破坏程度。

如,发生一个5级地震:对于震中位置,(1)若震源深度为200 km,则其造成的破坏可忽略不计,烈度很小;但若震源深度只有200 m,则其可能造成非常强的地表震动,破坏大,烈度大。

因此,对于某个地震,震级只有一个;而烈度,不同位置是不同的。烈度越大,说明地震发生时,该位置的地表震动越强,破坏性越大。通常而言,越远离震中,地震带来的震动就会越小,烈度就会越小。

7 震级可以是负的

震级是对能量取以10为底的对数,然后再加加减减一些系数,因此当地震能量比较小的时候,震级可能是负的。比如,实验室地震通常就是-2级,-3级等。

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正因为,面波震级(Ms)前的系数为1.5,因此才有震级差1级,地震波释放能量差32倍(10^1.5)的说法。

8 脑洞一下,把地球对半错开,其震级也不会超过矩震级12级

由简单估算可知,将地球对半错开100 m的地震,其矩震级也小于12级。

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现实一点,在地球上,超过10级的地震基本不可能发生。有人想象的30级大地震就醒醒吧,不可能。

9 地震预测目前难以实现

此处地震预测指:未来某区域可能发生地震的大小,时间和位置(时间、空间、强度)。对于大地震未来可能发生的位置与震级上限,目前能有个估计。但对可能发生的时间,目前无法估计。因此,防震减灾仍是被动防御,把建筑物修坚固一点最靠谱。

10 全球几何每时每刻都在发生地震,绝大数我们感受不到

全球每年发生6级地震的数量为:数百个;震级每差一级,数量大概差10倍,比如5级以上:全球每年为数千个。全球每年地震数量:数百万个。

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11 地震前兆大多不靠谱

相关不代表因果,且大多数时候所谓的前兆只是碰巧。但我们也需要进行大量观测,积累宝贵的数据。毕竟,一个人生活的时间尺度通常最多一百年,而大地震所谓复发周期为几百年到几千年。要攻克地震难题,需要长时间大量靠谱的观测作为研究基础。

总之,目前防震减灾仍是避开已知断层,且严格按照当地设防标准把建筑物修牢固,最为关键。

我们不必杞人忧天,大多数人是没有机会经历大地震的。

来源:地震学科普