2.震中:北纬39.78度,东经118.44度(河北唐山市古冶区)
3.震源深度:10km
4.震级:5.1级
5.预警时间:3s-36s
6.烈度:4.2度-2.0度
下面我们先结合这几条标准信息来介绍下令人谈之色变的地震。
说到地震,就得先了解地震波。因为震源的确定,地震的预警都需要用到地震波。
地震波按传播方式分为三种类型:纵波(P波) 、横波(S波)和面波(L波)。
纵波是推进波,地壳中传播速度为5.5~7千米/秒,最先到达震中,又称P波,它使地面发生上下振动,破坏性较弱。
(纵波,振动方向与传播方向一致,会让人感受到上下振动)
横波是剪切波:在地壳中的传播速度为3.2~4.0千米/秒,第二个到达震中,又称S波,它使地面发生前后、左右抖动,破坏性较强。
(横波,振动方向与传播方向垂直,会让人感受到水平面上的振动)
面波又称L波,是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强,只能沿地表面传播,是造成建筑物强烈破坏的主要因素。
这里我们会发现,纵波比横波速度快,而且纵波的破坏性较弱七级地震,那么利用纵波从震源传播到地面比较快,而横波传播到地面相对慢一点,(这就好像人们会先看到闪电,然后才能听到雷声是一个道理,因为光速远大于声速)我们就可以对地震做一个预警。
(此次唐山地震部分地区得到预警)
地震发生后破坏力比较弱的纵波可以率先到达地面,给预警系统通风报信。这样在破坏力强的横波到达地面并和纵波结合成更强的面波之前,预警系统就可以快速的分析,提前几秒到几十秒的时间发出紧急预警,同时震中附近的预警系统第一时间将信息传递给稍远的城镇,就可以让当地在第一波地震抵达之前,有短暂的时间做出反应。当然,距离震中越远,得到的预警时间越长。这就解释了地震预警的原理和为什么不同的城市预警时间不同。但是也暴露了一个问题,震中的预警时间是很短甚至是没有的。
下面说说震源,它又称震源区或震源体,是地震能量积聚和释放的地方,从字面上理解,就是地震的源头,也就是地震发生的地方。震源除了有天然震源外,还有人工震源,比如前苏联引爆的爆炸当量5000多万吨TNT的氢弹大伊万,就造成了5~5.25级的地震。和今天的地震差不多。
震源在地球表面上的垂直投影,叫震中。
震源深度是从震源到地面(震中)的垂直距离。根据震源深度可以把地震分为浅源地震、中源地震和深源地震。
对于同级地震,震源越浅,越靠近地表,破坏越大,波及范围越小,反之则反。破坏性地震一般是浅源地震。如1976年的唐山地震的震源深度为8公里。
下面,我们说说震级和烈度。
震级是指地震释放能量的大小,一次地震只有一个震级。我们说的震级一般是说里氏震级(ML)。当然,用来估算震级的还有矩震级(MW)、面波震级(MS)及体波震级(MB)。不过矩震级已成为世界上大多数地震台网和地震观测机构优先推荐使用的震级标度。我国对于能够测定地震矩 M0 的地震,将矩震级 MW 作 为对外发布的首选震级;对于 4.5 级以上地震选择宽频带面波震级ΜS(BB) 作 为对外发布的震级。
(里氏震级对应的能量)
那么6级地震比5级地震的能量多多少呢?是一倍吗?
不,地震提升一级,能量提高31.6倍!
根据上面公式,地震震级每提高一级,地震能量提高约31.6倍;
地震震级每提高两级,地震能量提高1000倍;
地震震级每提高三级,地震能量提高约31623倍。
汶川地震和今天的地震比相差差不多3级,但汶川地震释放的能量缺是今天这个地震的3万多倍!
烈度是指地震破坏的程度,一次地震造成的各地的烈度不同,一般情况,离震中近的地方烈度高,破坏严重;远的地方烈度低,破坏轻微。
比如说,1976年唐山大地震七级地震,震中唐山的烈度为11度,天津的烈度为8度,北京为6度,石家庄为5度。大家可以对照下面的表格感受一下。
(不同震级下的震中烈度)
以上都是地震的一些基本概念,那么我们平时的家,还有上班的写字楼,孩子的学校等等都能抗的住地震吗?能抗的住几级的地震?
我国有《建筑工程抗震设防分类标准》其中规定了我国建筑工程的抗震要求。
简单的说就是我国中国主要城市和地区都有一个抗震设防烈度。全国地区的设防烈度在6-9度之间。
然后,国家根据建筑的不同功能分为四个等级:特殊设防类(国防需要、幅射源等),重点设防类(医院、学校、影院等),一般设防类(住宅、商铺等),适度设防类(仓库等)。这是由用途来设计的,一般简称为甲乙丙丁类再结合地区抗震设防烈度,对该建筑确定抗震设防标准。
举个例子,北京大兴的抗震设防烈度为8度。所以一般的建筑设防标准按照8度设防,但是比如有一个人员稠密的公共建筑,可以按照更高一级的标准设防,也就是以9度设防。
大家可以通过《中国地震动参数区划图》(网址:)来查询自己家的地震设防标准。
(简单解释一下, 图中右边的查询结果中0.05g, 0.10g, 0.15g, 0.20g, 0.30g, 0.40g是地震波的峰值加速度, 单位是g,即重力加速度.0.05g对应地震破坏烈度6度,0.10g对应地震破坏烈度7度,0.15g对应地震破坏烈度7.5度,0.20g对应地震破坏烈度8度,0.30g对应地震破坏烈度8.5度,0.40g对应地震破坏烈度9度以及以上。)
所以我们的房子还是能保证小震不坏(五级以下)中震可修(七级以下)大震不倒(七级以上) 的。
PS:目前抗震技术最先进成熟的国家是日本,现在的抗震技术主要有三种,即耐震技术,制震技术和免震技术。
而免震技术是在地面和建筑物之间加入橡胶弹性垫或摩擦滑动承重座等,把震动的地面隔开,降低振动强度,就如同在房子底下加了一个大弹簧。如今日本多数建筑物都会用这种免震结构作为地基设计的基本方法。
我国也是一个地震频发的国家,曾经的唐山大地震和汶川大地震给我们带来了无法磨灭的伤疤,因此希望我国的相关科研人员能再接再厉,在地震预警以及抗震技术上取得突破。