當代防震減災科普設施

□楊家英

中國是世界地震災害最嚴重的國家之一。根據(jù)中華人民共和國應急管理部的統(tǒng)計，2021年，我國大陸地區(qū)共發(fā)生5級以上地震20次，主要集中在新疆、西藏、青海、云南、四川等西部地區(qū)。全年地震災害共造成14省（區(qū)、市）58.5萬人受災，9人死亡，6.4萬間房屋倒塌和嚴重損壞，直接經(jīng)濟損失106.5億元。為了更好地實現(xiàn)防震減災，增強公眾對地震的認識，全國建設了多種以防震減災為主題的科普場館、近150家國家級防震減災科普基地以及防震減災科普展廳等，其中很多都具有公益屬性，是公眾增長見識，度過空閑時光的好去處。在防震減災科普基地或場館里，防震減災科普設施是傳播防震減災相關知識的重要載體，他們以不同的形式發(fā)揮著普及知識的功能，直接與公眾“對話”。

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，科普設施也不斷更新?lián)Q代，科普形式也開始不斷創(chuàng)新，從原來單一的展板逐步發(fā)展為融合高科技的互動設施。想要獲取更好地參觀體驗，不妨提前了解一下當代防震減災科普設施！

自1930年中國開始自建地震臺起，近百年的監(jiān)測，地震儀發(fā)揮著重要作用，科學家通過地震儀獲取的地震波數(shù)據(jù)，可以計算出地震的發(fā)震地點、震級、發(fā)震時間等信息。因此在很多較為專業(yè)的展廳中會陳列老式地震儀，這些地震儀分為兩個水平方向和一個垂直方向，通常三個分向組合在一起使用，老式的儀器通常很大，現(xiàn)在的儀器越來越小巧，地震儀的三分向都可以集成在一個小小的儀器里了，就像電腦一樣。地震儀收到信號之后還需要記錄器，把信號呈現(xiàn)出來，記錄器也從以前的煙熏記錄、滾筒記錄發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)字記錄。這些接收過地震數(shù)據(jù)同時記錄歷史的地震儀成了很多場館的鎮(zhèn)館之寶，例如鷲峰地震臺的伽利津-衛(wèi)利蒲地震儀、南京地震科學館的大型維歇爾地震儀等。除了地震儀，其他地震監(jiān)測儀器也是很多具有地震臺背景的科普基地開發(fā)的科普設施，涉及范圍較為廣泛，包含重力、地磁、形變等內(nèi)容，展出的儀器有地下流體觀測儀、電磁波觀測儀等等，有些也成為了鎮(zhèn)館之寶，例如上海地震科普館（佘山地震基準臺）保存有國內(nèi)歷史最悠久、品類最全的地震地磁觀測儀器。這些地震監(jiān)測儀器成為了獨具特色、不可替代的科普設施，將科研設施開發(fā)成科普設施也成為了一種直觀、流行的科普表現(xiàn)形式，例如一些場館利用儀器開發(fā)互動活動，讓觀眾通過跺腳等方式制造一個“地震”，通過強震儀獲取數(shù)據(jù)，大屏幕顯示觀眾自己產(chǎn)生的“地震波”，這種互動拉近了觀眾與儀器的距離。

我們生活的地球每天都在發(fā)生地震，平均每年約有500萬次，其中有5萬次人們可以感覺到。地震到來的時候，人們會感覺到不同程度地晃動，樓層越高晃動越明顯，有些人還會伴隨頭暈等癥狀。為了讓公眾對地震有更直觀的認識，很多科普場館設置了體驗地震的地震模擬臺，例如地震小屋、地震臺等等。這些設施可以在一定程度上模擬地震晃動情況，有些還會設置天花板墜落、電視突然沒有信號等情景，增強體驗感。公眾在體驗的同時，有些講解還會提到一些地震避險技巧，目前國際公認的避險方法是“伏地、遮擋、手抓牢”，這種避險方式主要基于地震震級越大發(fā)生頻率越低的特點，用于躲避一般地震。如果建筑滿足抗震設防要求，一般的地震不會房倒屋塌，但會使家具等裝飾品發(fā)生移位、傾倒，如果找到遮擋就可以減少這種因為裝飾品等的墜落造成的傷害。

搭建抗震建筑

建筑結(jié)構(gòu)抗震演示裝置

513式地震儀

地震與建筑科學教育館

如果說地震模擬臺可以讓公眾對地震的晃動印象深刻，那么VR技術則是從視覺出發(fā)吸引公眾。近幾年VR的興起，帶來了很多全新感受，很多場館在建設過程中不斷融合VR技術，嵌入場景和內(nèi)容，營造身臨其境的氛圍。常見的融合形式例如4D影院，配合以地震為內(nèi)容的影片，虛擬成像的立體感，再利用椅子的晃動以及聲光電多種物理模擬方式增強公眾體驗地震的真實感。通常這種模擬不只是地震，還會涉及因為地震的發(fā)生帶來的次生災害，比如滑坡、火災、電力等生命線受到破壞等等，強大的畫面感不僅讓觀眾感受到災害的破壞力，還會體會到災區(qū)人們面對地震的恐慌、不放棄和在救援中獲得新生，讓觀眾更加珍愛生命。4D影院除了在技術上保質(zhì)保量外，內(nèi)容仍然需要不斷創(chuàng)新，來適應科學素養(yǎng)不斷提高的觀眾需求。

地震級數(shù)

球幕投影

抗震建筑在防震減災中起到很大作用，是人民生命財產(chǎn)安全的保障，也是科普過程中的重要內(nèi)容。隨著時代的發(fā)展，互動性成為當代防震減災科普場館的一種顯著特征，于是衍生出搭建抗震建筑等動手活動，場館利用積木等材料模擬建筑材料，配合小型晃動臺模擬地震晃動，檢驗積木搭建的建筑的抗震能力，公眾可以動手完成搭建和檢驗。大部分搭建積木的互動活動是利用房子抗震原理，小鐵棍模擬鋼筋，積木模擬磚塊，還有些設置圈梁，結(jié)構(gòu)比較簡單，容易上手，公眾對相關知識有所了解的話，體驗效果會更好。一些場館會介紹幾種典型的抗震建筑，典型的古建筑如應縣木塔，利用斗拱、榫卯等結(jié)構(gòu)減少地震晃動對木塔造成的損害；現(xiàn)代建筑如北京的中國尊，利用核心筒和外框筒兩層大型鋼結(jié)構(gòu)加持，提高抗震強度；大興國際機場利用的是減隔震技術，通過橡膠和鋼板相互組合構(gòu)成防震墊實現(xiàn)隔震，成為世界上最大的層間減隔震單體建筑。

隨著投影技術的發(fā)展，球型投影的出現(xiàn)也給防震減災科普帶來新的驚喜，這種投影技術可以更好地模擬地球，就像一個多功能地球儀。最直觀的展示例如歷史地震，可以清楚地看到地震的分布、大小等信息。有些場館利用球型投影展示與地震成因相關的內(nèi)容，包括板塊構(gòu)造、地震斷裂帶等知識點，這也是防震減災科普的重點內(nèi)容之一。球型投影的好處是可以利用軟件不斷變換知識點來實現(xiàn)知識點的銜接，例如地球板塊可以分為美洲板塊、非洲板塊、亞歐板塊、印度洋板塊、太平洋板塊和南極洲板塊；地球上的地震活動帶可以分為環(huán)太平洋地震活動帶、歐亞地震活動帶、海嶺地震活動帶及大陸裂谷地震活動帶，利用球型投影，就可以將兩部分內(nèi)容進行銜接講述。一些場館也利用該技術聯(lián)合相關專家不斷開發(fā)課程，逐步實現(xiàn)更系統(tǒng)、更專業(yè)、更有趣地傳播知識。

地震與建筑科學教育館

除了以上幾種設施，防震減災科普設施還有很多種，它們或與專業(yè)結(jié)合或與科技結(jié)合或與歷史結(jié)合……以不同的面貌向公眾普及防震減災知識，助力防震減災事業(yè)，例如地震斷裂帶展示系統(tǒng)、傾斜小屋、地震機器人、虛擬逃生系統(tǒng)等等。這些防震減災科普設施在形式上具有互動性和專業(yè)性的特點，融合一些專業(yè)知識，寓教于樂；內(nèi)容上主要圍繞地震展開，針對什么是地震，有什么特點，怎樣應對這幾個問題，設計知識點。了解地震不僅是了解地震本身，還可以更好地了解地球科學，更好地了解我們生活的藍色星球。

在全國的科普場館里，防震減災科普場館還屬于數(shù)量占比較小的場館，但是近幾年也逐漸發(fā)展起來，整體的數(shù)量和質(zhì)量得到一定的提升。以北京為例，北京擁有8家國家級防震減災科普基地（如北京市地震與建筑科學教育館），同時還有與地震相關的全國中小學生研學實踐教育基地（如北京國家地球觀象臺），應急類的綜合科普場館防震減災科普展廳（如朝陽區(qū)公共安全館），科技館系統(tǒng)的防震減災科普設施或者課程（如北京科學中心）等等，整體上資源豐富、形式多樣、公益性質(zhì)占比高。在雙減的背景下，學生釋放了很多時間，很多家長在探尋讓孩子拓寬視野的地方，那么到這些公益場館體驗一下防震減災科普設施無疑也是很好的選擇。