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颤动的大地

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  图片来源:pixabay

  有时,地球上的某些地方会突然颤动起来,这并不是因为沉睡的大地苏醒过来了,也不是因为有巨人经过。在地壳构造运动的介绍中,我们知道地壳有着拼图一般的结构,这一块块拼图被我们称为“板块”,它们“漂浮”在上地幔的岩浆上。岩浆并不像浆糊,无法把上面的东西粘住,也就是说板块依然在不断运动中,只不过速度慢得跟我们头发生长的速度差不多。

  当板块之间发生摩擦、碰撞或滑动时就会发生地震,这类现象其实相当频繁,就像地球脉搏的跳动——全球每年会发生大约500万次地震,但大多数时候我们完全感觉不到,这是因为板块之间的相遇通常像两个缓缓行走的路人擦肩而过,并不会有多激烈。而且一些板块运动还发生在地下或海底深处,地面上的我们往往觉察不到。然而,有些时候板块之间无法顺利移开,在岩石层中蓄积力量,当压力超过岩石的承受范围时,它就会变形、破裂,把长久以来储存的能量释放出来,释放的能量越大,我们感受到的地震就越强烈。

  我们经常听到的震级,比如汶川地震的8级,就是根据地震释放的能量来衡量地震大小的一种标准,最常用的是里氏震级。在地震发生的源头,即震源,能量的释放像石头落水一样激起水波般的地震波。波的振幅越大,说明地震释放的能量越多,震级也越高。这和海浪越高,威力越大的道理是一样的。强度低于3级的地震我们通常感受不到,达到6级或以上时就具有相当强的破坏力,人类有史以来记录下的最大的地震是1960年发生在智利的9.5级大地震,它释放的能量相当于2.7万颗广岛原子弹爆炸!

  不过根据地震释放能量划分的震级和我们感受到的震感还是有所不同。因为震源的深度等因素会影响地震对地面的实际破坏力,科学家采用了烈度来衡量这种实际产生的破坏程度,分为1~12级。烈度大于1时,你才可能感受到地震的发生,但很多时候只是微微地震动,甚至还没有一辆大车路过带来的震动大,但是到了4级或以上影响就很明显了,桌子上的东西会开始晃动,你也能清晰地感受到地面在晃动。在汶川地震的震中(震源对应的地表位置)区域,地震烈度达到了11级,它的破坏力导致山崩地裂、大量房屋倾塌。

  地震这么可怕,有没有什么办法能够预警呢?早在公元132年,我国古代的科学家张衡就发明出了最早的地震仪,不过只能用于测出地震发生的方向。遗憾的是,直到现在我们还无法预测地震。不过,科学家们已经总结出了一些地震发生的规律。根据地震形成的原理,我们可以知道,地震更经常发生在板块交界处,尤其是环太平洋地震带。这条地震带分布在太平洋沿岸的大陆边缘和各个岛屿处,全世界80%的地震和大多数特大地震都发生在这里,包括震级最高的那次智利大地震。频发地震的日本和我国台湾也都分布在这个地震带上。

  虽然目前我们做不到预警地震,但我们可以在地震发生前就做好准备,随时应对地震的发生。如今的建筑技术已经能做到抵抗8级地震,但这样的建筑只占少数。我们也要学会在地震时冷静应对,听大人的指挥,在合适的时机逃到安全的空旷区域。

  参考资料:

  https://www.usgs.gov/natural-hazards/earthquake-hazards/science/science-earthquakes?qt-science_center_objects=0#qt-science_center_objects

  https://kids.nationalgeographic.com/explore/science/earthquake/

  舒良树.普通地质学 第3版 彩色版[M].武汉:中国地质大学出版社.2013.

  作者:Mirror

  审稿:于颖卓,中科院地理科学与资源研究所博士