我国是一个地震多发国家。 不管我们喜欢与否，我们实际上距离地震已经很近了。 幸运的是，随着地球科学和建筑科学的发展，大多数地震已经变得“可防可控”。 然而，我们还无法提前预测地震。 无论在哪里，大地震仍然会造成巨大的破坏。 避免地震灾害，不仅要依靠科学家，更要依靠你我这样的普通人。 下面这些关于地震的“冷知识”对于普通人来说非常有用。
Q1：我们普通人遇到地震和大地震的可能性有多大？
事实上，地震并不是一种罕见的自然现象。 据历年统计，全球每年平均发生地震仪可记录的地震约50万次（换算成平均每天近1500次地震）。 当然，只有不到20%的人有震感； 强震（M6.0以上）的频率更低，每年约300次，而且很多发生在远离陆地的地方。 海域、无人区等地方。 即使算上一些中强浅源地震，每年能造成不同程度破坏的地震也不过百余次左右。 然而，这些毁灭性地震的影响不容低估。
全球每年平均发生6.0级以上强震的次数（左栏为震级范围）（右栏）。 来自美国地质勘探局
Q2：地震可以预测吗？ 如果无法预测，为何能够预警？
首先，很明显，人类目前还没有能力准确预测特定时间、地点和震级的地震。 所谓看地震云预测地震没有科学依据，也不可信。 地震紧急预警的基本原则就是六个字：与地震波赛跑。
目前，我国、日本、墨西哥等地震多发国家都建立了紧急地震预警系统。 该系统的工作原理是：地震发生后，系统检测到地震波（P波），立即利用计算机对地震波进行分析，推导出地震的震中、震级、地震类型等地震因素。 ，快速计算出可能对各地造成多大的地震波（S波）（即地震烈度），然后立即计算出可能发生的较大地震，对有震感的地区发出紧急地震警报。 这有多快？ 日本目前可以探测到地震波，并在3秒后发出警报。
地震紧急预警的特点是在大地震发生时，可以对远离震中的地区发出预警。 虽然还没有晃动，但很快就会发生剧烈晃动； 图中出现0，表示为震中附近区域。 紧急地震警报基本上赶不上强烈震动。 地震预警不可能比剧烈震动更早发生。 这是因为地震波探测站都在地面上。 对于发生在陆地上的地震，当检测到地震波的那一刻，就意味着地震波已经到达震中面，该地区已经发生了剧烈的晃动。 这次地震预警正在与地震波赛跑。 现在大多数地震预警都在与 S 波赛跑。 这是因为虽然 S 波更具破坏性（如上所述），但它们比 P 波慢。 不过，速度虽然慢，但S波的传播速度仍然高达每秒4公里，这意味着地震发生后每一秒都有更多的地方开始剧烈晃动； 地震预警越早，更多地区的人们就有更多时间疏散。
日本气象厅在检测到熊本地震震波后3.8秒向日本西部多地发出警报。
当然，日本气象厅现在可以使用P波和S波数据同时计算（PLUM方法），大大提高了预测大地震震级的准确性。
汶川地震十年后，我国的地震预警也已逐步建立。 成都高新减灾研究院已初步能够对我国中东部大部分地区地震发布地震预警。 去年九寨沟地震时，它在S波到来之前成功向汶川和四川其他地区发出预警。 我国国家地震预警系统也正在建立之中。
九寨沟地震时汶川电视台紧急地震预警画面
Q3：地震有哪些类型？ 有人工地震吗？
至于地震的定义，在我国的国家标准文件中，绝对是简单的——“大地的震动”。 当然，这只是一个推荐的定义。 在实际应用中，地震一般是指地球表面岩石圈因应力而快速破裂、错位而引起的地表振动。 但什么原因导致断裂和错位呢？ 有很多可能性。
最常见的类型是由地下构造应力引起的地震，引起运动，导致地下岩层破裂和移动。 这些称为构造地震，约占所有地震的 90%。 汶川地震也是构造地震。
其次，当火山活动时，向上侵入地表的岩浆对上方的岩石圈产生强大的应力，导致岩层破裂、错位，也会引发地震。 这种类型称为火山地震，例如基拉韦厄火山最近的活动。 它在夏威夷大岛引发了一系列地震，其中最大的地震达到M6.9级。 此类地震约占地震总数的7%。
北京时间5月10日15时至11日15时，夏威夷大岛发生基拉韦厄火山喷发引发的M2.5级以上地震。 请注意，可能会引起轻度恐惧症不适。图片来源：USGS
此外，喀斯特地貌中的大规模滑坡、岩溶塌陷也会引发地震。 这些通常被归类为自然塌陷地震。
这些都是自然地震，占地震的绝大多数。 但除此之外，还有人类活动引起的地震，其中包括直接引起的地震，例如爆破以及采矿和其他建筑所需的一些爆炸； 还有人类活动间接引起的地震，例如矿区采空区塌陷造成的地震。 一般来说，人类活动引起的地震都会有原因声波是横波还是纵波，比如塌方（有时也会注明自然塌方）。
地震导致塌方。国家台湾网快讯
Q4：地震越深越大，还是越浅越大？ 什么是深部地震？
震中附近的地方，震源深度越浅，震感越强； 但对于距离震中较远的地方，则因地震而异。 根据震源深度，地震可分为三类：浅层地震、中层地震和深层地震。 震源深度在300公里以上的地震称为深源地震，震源深度在60公里至300公里之间的地震称为中级地震。 一些研究也将其归类为深层地震。 与浅源地震相比，它们发生的频率较低。 中、深源地震仅占地震总数的25%左右。
1950年前后，美国地震学家贝尼奥夫发现，在大洋板块与大陆板块的汇聚边界处，随着大洋板块（如太平洋板块）向大陆板块（如欧亚板块）俯冲，大陆板块也随之俯冲（如欧亚板块）加深。 沿海沟俯冲方向，发生地震震源深度不断加深，依次出现浅源地震、中源地震、深源地震分布。 这种带状分布称为贝尼奥夫带。
由于板块的性质，世界上主要的贝尼奥夫带都位于太平洋板块周围。 其中，对我国产生影响的就是太平洋板块与欧亚板块-美洲板块之间的俯冲带——从日本海沟向西，这一俯冲带引发的地震震源深度持续不断深化，终点位于我国吉林省和黑龙江省东部。 因此，局部也会发生深源地震。 最近一次、最明显的一次发生在2016年初的黑龙江林口县（震级M6.4，震源深度580km）。 当然，我国大部分地震是由欧亚板块内或板块内各亚块体之间的断裂带构造运动引起的。 这些都是浅源地震。
贝尼奥夫腰带
贝尼奥夫带是太平洋板块向西俯冲到欧亚美洲板块之下而形成的。 可以看出，从日本海沟向西，地震震源深度逐渐加深。
与浅源地震的断层构造活动不同，深源地震的发生与地下深处的高温高压环境有关。 具体机制仍有争议，但主流观点认为主要有两个原因：一是俯冲过程中，随着温度升高，板块岩石中所含的结晶水脱水，导致岩石体积突然发生变化、破裂。 ; 相反，在地下的极端压力下，岩石矿物的晶体类型发生变化，导致体积变化和破裂。
2015年5月30日，小笠原群岛附近海域发生M8.1级深地震，日本全境有震感。 来自 JMA
由于震源深度较深，且不存在面波，因此在同等震级下，深部地震对地表造成的破坏较小。 例如，2016年初黑龙江林口深震，虽然震级达到M6.4级，但仅震中附近有微弱震感，并未对地面造成明显破坏。
Q5：有些地震明明震级不大，但为什么感觉地震更强？
首先必须明确，震感是人对地震烈度的感性认识。 震级是反映地震规模的衡量标准。 地震只有固定的震级，但烈度是地震引起的地面震动和冲击的程度。 不同的地方会有不同的强度。 （日本和台湾称之为地震烈度）
烈度与地震的大小（震级）、震源深度以及当地到震中的水平距离（震中距）有明显的关系； 但除此之外，还有很多其他因素。
其中最重要的是当地的地形和地质结构。 1985年，墨西哥西海岸发生8.0级地震。 然而，除了距离震中最近的地区外，数百公里外的墨西哥城也受到严重影响。 这是因为墨西哥城建在干涸的特斯科科湖盆地之上，这里有一层厚厚的松软沉积土。 当地震波从周围地区的深处或地表传播时，它们会折射到这些弱刚性的沉积物中。 土层放大了振幅声波是横波还是纵波，造成了这场悲剧。 另外，如果身处盆地或山谷，周围都是由岩石相对坚硬组成的山区，也可能会造成地震波的局部聚集和放大，从而导致局部较强的地震。
1985年墨西哥地震中，墨西哥城因其特殊的地质结构而遭到严重破坏。图片来源：维基百科
但对于震中附近的较强地震的极端地震区，其烈度还与地震发生机制和断层结构有关。 十年前的汶川地震震中就在汶川县。 但强度分布并非以震中为中心的同心圆分布，而是沿龙门山主断裂带向震中东北偏斜。 这是因为主震发生后，沿断层向东北方向发生一系列破裂，导致局部区域受到主震和这些后续破裂引起的地震波的叠加，造成最严重的破坏。
美国地质调查局测量的汶川地震主震烈度分布图。 五角星是震中。
从美国地质调查局测量的汶川地震主震引起的烈度分布图可以看出，烈度最高的区域从震中向东北方向延伸，部分山谷地区也强于周边。地区。
从人们的感性认识来看，如果在建筑物内，楼层越高的人一般感受到的地震就越强； 人们在静止时比在移动时更容易感受到地震； 另外，不同的个体对地震波的“敏感度”也不同。
问6：为什么地震有时上下晃动，有时左右晃动？ 哪个震动更大？
这是由不同性质的地震波引起的。 高中地理课本在介绍地震波时提到了两种重要的波：纵波和横波。 纵波一般也写作P波。 事实上，P来自于第一个字母，它是第一个到达表面的波； 横波也称为S波，来自于第一个字母，是继纵波之后第二个到达表面的波。 纵波通过交替的压缩-膨胀运动在可压缩介质中传播，类似于声波； 地震波和横波是弹性岩石剪切扭转引起的波动，由于液体和气体不发生剪切运动，所以地震波的剪切波不能在这些介质中传播。
上述P波和S波在地球球内传播，因此统称为体波。 当它们到达地球表面时，由于界面反射和相互干扰，会形成一种新型波。 这类波沿表面传播，主要能量集中在表面附近，故称为表面波。 表面波有两种重要类型：瑞利波和洛夫波。 前者引起垂直于地面的往复椭圆运动，而后者引起水平方向的往复扭转。
有感地震发生后，首先感受到的是P波，引起上下震动，但破坏性较小。 然后，S波到达表面，引起横向震动，破坏性更大。 接下来是表面波。 爱波往往振幅最大，引起剧烈的横向晃动，对建筑物破坏性最大； 最后到达的是瑞利波，它在水平和垂直方向上混合震动。 可以说，在强烈地震中，感受和判断这种速度最快但相对较弱的P波是逃生最关键的环节。
如果你不明白上面的物理解释，那么只要记住最基本的点就可以了。 当地震发生时，两种波在地球内部传播：P 波和 S 波。 P波快，S波慢。 一般来说英语作文，在感知地震时，如果一开始（P波到达）发生了比较强烈的地震，可能意味着地震震级比较大，而后来到达的S波引起的地震就会比较大。更严重。 严重。 那么，这个时候就需要在S波到来之前尽快转移到相对安全的地方，以保证人身安全。
地震波形记录示意图（非示例）。 横坐标为时间，纵坐标为表面位移； 该图中模拟的记录位置距震中应有一定距离，且较早到达的体波振幅明显小于面波。
另外，发生强震时，震中附近的S波和面波振幅很大，会造成严重的破坏（特别是S波和洛夫波）； 但对于距离震中稍远的地方，由于体波比面波衰减得更快，所以此时的纵波和横波不会很强，但随后到达的面波仍然会产生较明显的影响。 这点需要注意。
问7：汶川地震时，为什么距离汶川较远的上海、北京有震感，而且震动持续时间特别长（特别是高层建筑更明显）？
事实上，这是由一种特殊的表面波——长周期地震波引起的。 一般来说，长周期地震波是指周期为10秒以上的地震面波分量。 它的产生与强震对应的断层大规模破裂有关。 震级越大（破裂规模越大），长周期地震波分量越长。 地震波在总地震波中所占的比例越大。 一般来说，对于M6.5级以上的强震，长周期地震波的影响是不可忽视的。 311东日本大地震时，东京的长周期地震持续了约5分钟。
如前所述，表面波随着传播距离的衰减比体波慢，并且表面波的衰减速度随着周期的增加而减小。 因此，长周期地震波可以传播到相当远的距离； 同时，由于它们的周期越长，冲击持续的时间就越长。
311东日本大地震期间东京大手町地震波形监测显示震动持续超过4分钟
更重要的是，建筑物的固有频率与其高度有关。 高度越高，固有频率越小（周期越大）。 很容易接近这些长周期地震波并产生共振，因此长周期地震波对这些高层建筑的影响更大。 影响也是最大的。 因此，当强烈地震发生时，即使远离一些大城市，我们也要注意这些长周期地震波对高层建筑的影响。
以上只是地震相关内容的一瞥。 事实上，由于目前探测地球内部的困难，全面、系统地研究地震学仍然是一个重大挑战。 但我们相信，未来地震学的方向总会有小进步、有新突破。 人类在强烈的自然灾害面前始终是渺小而脆弱的； 但正是在这个小时刻，我们仍然顽强不屈。 这个故事几万年来都没有改变。