地震知識百問(四)

1.地震三要素
  時間,地點,震級。震級表示地震的大小,與地震時震源釋放的能量大小有關。地震烈度表示地面及建筑物遭受地震影響和破壞的程度。

中國地震烈度表 (簡要)

Ⅰ度

無感,僅儀器能記錄到;

Ⅱ度

個別敏感的人在完全靜止中有感;

Ⅲ度

室內少數人在靜止中有感,懸掛物輕微擺動;

Ⅳ度

室內大多數人,室外少數人有感,懸掛物擺動,不穩器皿作響;

Ⅴ度

室外大多數人有感,家畜不寧,門窗作響,墻壁表面出現裂紋

Ⅵ度

人站立不穩,家畜外逃,器皿翻落,簡陋棚舍損壞,陡坎滑坡;

Ⅶ度

房屋輕微損壞,牌坊,煙囪損壞,地表出現裂縫及噴沙冒水;

Ⅷ度

房屋多有損壞,少數破壞路基塌方,地下管道破裂;

Ⅸ度

房屋大多數破壞,少數傾倒,牌坊,煙囪等崩塌,鐵軌彎曲;

Ⅹ度

房屋傾倒,道路毀壞,山石大量崩塌,水面大浪撲岸;

Ⅺ度

房屋大量倒塌,路基堤岸大段崩毀,地表產生很大變化;

ⅩⅡ度

一切建筑物普遍毀壞,地形劇烈變化動植物遭毀滅;


震級與烈度統計對應關系

震中烈度:

ⅩⅡ

震 級:

1.9

2.5

3.1

3.7

4.3

4.9

5.5

6.1

6.7

7.3

7.9

8.5

2.三大地震帶
  根據全球構造板塊學說,地殼被一些構造活動帶分割為彼此相對運動的板塊,板塊當中有的塊大,有的塊小。大的板塊有六個,它們是:太平洋板塊、亞歐板塊、非洲板塊、美洲板塊、印度洋板塊和南極板塊。全球大部分地震發生在大板塊的邊界上,一部分發生在板塊內部的活動斷裂上。
  經科學家研究,全球主要地震活動帶有三個:
  1. 環太平洋地震帶:即太平洋的周邊地區,包括南美洲的智利、秘魯,北美洲的危地馬拉、墨西哥、美國等國家的西海岸,阿留申群島、千島群島、日本列島、琉球群島以及菲律賓、印度尼西亞和新西蘭等國家和地區。這個地震帶是地震活動最強烈的地帶,全球約80%的地震都發生在這里。
  2. 歐亞地震帶:該帶從歐洲地中海經希臘、土耳其、中國的西藏延伸到太平洋及阿爾卑斯山,也稱地中海-喜馬拉雅地震帶。這個帶全長兩萬多公里,跨歐、亞、非三大洲,占全球地震的15%。
  3. 海嶺地震帶:分布在太平洋、大西洋、印度洋中的海嶺(海底山脈)。
用地震儀測出的地震,每年全球約50萬次,其中有感地震10萬次,造成破壞的1000次,而7級以上,足以造成巨大災害的有十幾次。              


3.地震活動性研究

  隨著地震學研究的發展,地震活動性研究的內容也在不斷擴展。早期的地震學主要研究地震發生后的諸種現象,由于地震檢測能力的限制,當時多局限于研究較大地震的地理分布和時間分布。六十年代起,地震預報被提到了地震學家的工作日程上來,人們迫切需要知道強震將要發生前的諸種現象。由于此期地震檢測能力已大大提高,一次強震前,總可以在其周圍觀測到大量中小地震。尋求這些前期地震為人們提供的預測信息,這就是前兆性地震活動圖象研究的目的。
a.中國地震帶的分布特征
  全球范圍的兩大地震帶--環太平洋地震帶和地中海-南亞地震帶,分別從中國東南和西南地區通過。由于這兩大地震帶都屬于板塊間的地震帶,因此活動水平都很高。但就中國大部分地區而言,則是屬于板內地震,其活動特點是散布面積廣,發生頻次高,其最大震級也可以達到很高。中國受地震災害威脅的范圍較大,地震活動水平總的情況是西部高,東部低;華北高,華南低,基本可將中國地域劃分為以下10個地震區。
①臺灣地震區。它是環太平洋地震帶的一部分,是中國地震活動最頻繁的地區,6級以上地震約占全國的60%左右。強地震大部分發生在臺灣省 的東部及其以東的海域中,該區地震頻度之高為中國各省區之首。
② 南海地震區。在臺灣省 和海南島以南海疆域中,地震活動水平較低。
③ 華南地震區。較強地震主要發生在長江中、下游和東南沿海一帶。該區雖有強震發生,但頻度較低。
④ 華北地震區。是中國大陸東部地震活動較強的地區,它的地震活動特點是強度大,頻度較低。
⑤東北地震區。位于中國東北地區。區內吉林省東部邊境是中國唯一的深震區,震源深度可達500-600公里。相對而言,淺源地震活動較弱。
⑥青藏高原南部地震區。地處青藏高原南部,包括喜馬拉雅山及滇西橫斷山脈地區,呈東西向弧形分布,地震活動的特點是強度大、頻度高。
⑦青藏高原中部地震區。位于青藏高原中部及東部的邊緣地帶,包括川西和云南大部地區,呈現弧形分布。屬于地震活動強度大、頻度高的地區。
⑧青藏高原北部地震區。地處青藏高原北部及其東北部的邊緣地帶,包括河西走廊、祁連山、賀蘭山及川西地區,亦呈現弧形分布,屬于地震活動強度較低的地區。
⑨ 新疆中部地震區。地處新疆中部(包括天山山脈),地震活動的強度與頻度都很高。
⑩ 新疆北部地震區。位于新疆北部的阿爾泰山帶,該區范圍較小,活動性可與新疆中部地震區相比。
b.中國地震的分期特征
  大地震不僅在空間分布上呈現出分區性,而且多數地震區(帶)在長期的地震活動過程中還表現出活動與平靜交替的現象,即地震活動具有分期的特征。地震活動頻度高、強度大的時段稱為地震相對活動期;反之,稱為相對平靜期。
  地震活動的分期與地震區(帶)的選取有關,也與討論地震活動性時選取的震級下限有關。因此,使用權用不同資料所得到的具體分期結果各有差別,且在每一活動期內還可區分出次一級的相對活躍或平靜的時段。但是,它們都反映了一個共同的特征:地震活動分期現象的存在。

4.地下水與地震
  地下水的觀測與研究開始于1966年邢臺地震以后。地下水動態是指地下水物理性質與化學性質(包括水位、水溫、流量及氣體-化學成分)隨時間的變化;研究地下水動態異常與地震的關系,是探索地震預報的重要課題之一。
  中國地下水位與地震研究,也就是第一代地下水觀測井網的建立于1996年邢臺地震后。在邢臺地震現場,震前征兆最明顯,井內冒氣、發響等。通過強余震的檢驗,地震工作者取得了地震前地下水異常變化的大量資料。從中看到了地震預報的希望。于是,研究地下水與地震關系的科學實踐從此起步。
經過實踐檢驗,已經建成的深井水網觀測效果良好,對監視區內發生的多次強震均觀測到地下水異常,其中一些地震前還作了一定程度的預報。

5.我國地震應急現狀
  根據國辦發(2000)17號文件精神,為了進一步加強防震減災工作,提高對破壞性地震的應急反應和指揮能力,國務院辦公廳于2000年2月24日成立國務院抗震救災指揮部。中國地震局作為指揮部辦公室,負有提供指揮場所和建設技術系統的職責。
  2000年9月5日中國地震局下發了中震發測(2000)308號文件《關于加快國務院抗震救災指揮部技術系統建設的通知》,根據文件指示精神,中國地震局成立了指揮部技術系統建設領導小組,下設辦公室;并成立指揮部技術系統建設工程實施組,由分析預報中心負責組織并承擔工程建設任務。文件指示,充分利用現有成熟的高新技術手段,建立為國務院領導和有關部門指揮抗震救災提供各種必要支撐條件的國務院抗震救災指揮部技術系統,完善國家防震減災指揮中心的各項功能,使之具備最基本功能,以提高國家抗震救災指揮的總體水平。
中國地震局于2000年10月8日確定了《國務院抗震救災指揮部技術系統建設實施方案》。明確了“國務院抗震救災指揮部技術系統建設”項目由中國地震局分析預報中心承建,建設主要內容包括:
· 建立服務于應急快速響應、災情動態跟蹤、數據分析、對策生成、輔助決策、應急指揮的防震減災管理信息系統
· 初步建立滿足工作需要的計算機軟硬件平臺、通信平臺、網絡平臺、控制平臺等
· 建立包含我國各類基礎信息的數據庫及數據庫管理系統
· 建立地震現場信息的接收處理系統
  根據實施方案,國務院抗震救災指揮部技術系統于2001年8月20日通過了建設一期項目驗收,達到了基本功能,完成了地震局系統內部現有數據的收集;完成了主要社會、經濟、醫療、氣候等基礎數據的收集;完成了國家、省、地市地震應急預案的收集;完成了各示范城市數據的整理建庫工作;制訂了數據采集與收集技術規范;完成現場系統的配套工作和數據接口的研制;完成了1:25萬地理信息數據庫基本圖層建立(①行政區劃,②地形(山區、平原特征),③交通(公路、鐵路),④水系,⑤居民點,⑥活動構造);完成了防震減災信息管理系統中震情處理、災情動態跟蹤、部分輔助決策系統的建設;完成了指揮系統基本信息的顯示控制系統的建設,包括主震位置、余震情況、地震趨勢、災情動態跟蹤、現場信息、救災情況與行動、有關預案;建立了應急指揮通訊與視頻會議的試驗系統。

6.國外應急指揮技術系統動態   墨西哥、日本關西、土耳其和印度在大地震時由于沒有地震應急指揮技術系統,造成應急混亂,延誤救災。震后墨西哥城、日本關西的兵庫縣、大阪、神戶市等地均建立了該系統,加強了應急反應、指揮能力。

7.電磁波異常的觀測與研究
  國內外多次大震發生前,均在震中及其鄰區發現過大量與電磁波有關的異常現象。1966年邢臺地震后,我國即開始了地震電磁波異常現象的研究;1976年唐山地震后,更是有組織地開展了系統觀測和研究。在這方面,已經或將要進行的研究課題十分廣泛,有的已取得一定成果。例如,對震前電磁波異常進行了分類,指出存在兩種不同起因的電磁波異常。一類是在孕育過程中,由震源體產生的某種電磁輻射,稱之為輻射異常;另一類是由于震源體及其鄰區介質物理性質的變化,導致該區電磁波傳播特性的變化引起的電磁波異常,稱之為傳播異常。前者可能發生在孕育直到發震的整個過程中,壓電效應、動電效應、熱電效應等均能導致巖石在微破裂時產生電荷的積累與釋放,從而使震源區輻射出頻譜很寬的電磁波。

8. 我國監測能力
  我國地震監測預報工作由建國初期的科學行為,逐步向科學化、規范化、現代化、數字化和自動化方向發展。30年前國家地震局成立初期,我國的地震監測能力還很有限,到1966年邢臺地震時,我國僅有24個測震臺組成全國地震基本臺網,8個地磁臺組成全國地磁基本臺網。30年后的今天,中國地震局在全國建立了415個專業地震臺站、20余個包含近300個站(點)的遙測地震臺網、560余個地方、企業觀測站(點),1200余部短波、超短波電臺組成的地震數據信息通信網絡。按觀測類別分,專業臺站(點)中:測震有近600個站(點)800套儀器,強震觀測臺(點)240個,形變有160個站(點)297套儀器,電磁有近150余個站(點)280余套儀器,地下流體有近110個站(點)200套儀器;地方、企業臺站(點)中:測震有近220個站(點)250余套儀器,形變有60余個站(點)65套儀器,電磁有120余個站(點)125套儀器,地下流體有300余個站(點)313套儀器。
  直到70年代末,我國的地震監測能力在部分重點危險區基本達到監測6級以上地震的能力。目前我國地震監測臺網具有監測ML≥2.5級地震能力的面積占國土面積的1/2略強,1/4左右的面積具有監測ML≥3.0級地震的能力,另有近1/4的面積(青藏高原大部分地區)具有監測ML≥4.0-5.0級以上震級地震的能力。全國的監控能力可達ML≥4.0級地震,東部重要省會城市及其附近具有監測ML≥1.5-2.0級地震的能力,首都圈地區具有監測ML≥1.0-1.5級地震的能力。

9.地震基本參數
  發震時刻O、震級M、震中(經度λ,緯度ψ)、震源深度H統稱為“地震五個基本參數“。
  地震有強有弱,用以衡量地震本身強度的“尺子”叫震級。震級可以通過地震儀器的記錄計算出來,它的單位是“級”。震級的大小與地震釋放的能量有關,地震能量越大,震級應就越大。震級標準,最先是由美國地震學家里克特提出來的,所以又稱“里氏震級”。震級相差兩級,其能量就相差1000倍。迄今為止世界上記錄到的最大地震是1960年5月22日智利的8.9級地震。
  地震發生的時間稱為發震時刻。常以字母O或To表示。在國際上使用國際時間,中國使用北京時間。
  震源正對著的地面,叫“震中”,常用經度、緯度和該地的地名表示.
  將震源看成一個點,此點到地面的垂直距離,叫“震源深度”,常以H表示,以公里計算。
10.地震的分類
  地震一般可分為人工地震和天然地震兩大類。由人類活動(如開山、采礦、爆破、地下核試驗等)引起的地面振動稱人工地震,除此之外便統稱為天然震。 按成因,天然地震主要分為以下幾種類型:
  構造地震 是由于地下巖層的快速破裂和錯動所造成的地震,占全球地震總數的90%以上。寧夏所發生的地震,絕大多數屬于此種類型。由于構造地震頻度高、強度大、破壞重,因此是地震監測預報、防災減災的重點對象。
    火山地震 是由于火山作用引起的地震,占全球發生地震數的7%左右。火山地震都發生在活火山地區,一般震級不大。
    陷落地震是由于地層陷落(如喀斯特地形、礦坑下塌等)引起的地震,占全球地震總數的3%左右,其破壞范圍非常有限。
  誘發地震在特定的地區因某種地殼外界因素誘發(如隕石墜落、水庫蓄水、深井注水)而引起的地震。
按地震的破壞程度可分為以下類型:
    一般破壞性地震 造成數人至數十人死亡,或直接經濟損失在一億元以下(含一億元)的地震;
    中等破壞性地震 造成數十人至數百人死亡,或直接經濟損失在一億元以上(不含一億元)、五億元以下的地震;
   
嚴重破壞性地震 人口稠密地區發生的七級以上地震、大中城市發生的六級以上地震,或者造成數百至數千人死亡,或直接經濟損失在五億元以上、三十億元以下的地震;
    特大破壞性地震 大中城市發生的七級以上地震,或造成萬人以上死亡,或直接經濟損失在三十億元以上的地震。
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