前段時間,我國內(nèi)蒙古、新疆、云南、江蘇等地區(qū)接連發(fā)生地震。千百年來,地震在地動山搖中奪走無數(shù)人的生命。人們?nèi)绾卧诘谝粫r間獲知地震來襲,進而做足準備,在地震的巨大破壞威力到達前“搶占先機”呢?這就得依靠地震預(yù)警技術(shù)。
古人預(yù)測地震的方法
在那個科學(xué)常識不普及、科技手段不發(fā)達的時代,這些認識或許顯得稚拙且缺乏科學(xué)依據(jù),但體現(xiàn)著先民對抵御自然災(zāi)害的思考。
認識地震的漫長歷程
2024年,我國就觀測到了1066次地震,其中5.0級以上的地震就有25次!除了這些被觀測到的地震,還有許多發(fā)生在深海大洋或荒蕪戈壁的地震,難以被我們察覺。地震還會引發(fā)洪水、海嘯等一系列次生災(zāi)害。因此,認識并了解地震,是我們與地震共處的必修課。
人類認識地震已經(jīng)有幾千年的歷史。《國語·周語》記載了發(fā)生于公元前780年的陜西岐山大地震:“幽王二年,西周三川皆震…是歲也,三川竭,岐山崩?!边@場地震也是世界上最早有明確記載的地震。
古人也對地震發(fā)生前后常見的自然現(xiàn)象做了一定的觀察與總結(jié)。例如,許多動物在地震前會表現(xiàn)反常,天地之間會出現(xiàn)地光、地聲等現(xiàn)象。東漢時期,太史令張衡發(fā)明了候風(fēng)地動儀,可以監(jiān)測到地震是否來襲以及地震的方位,是人類有史以來第一臺測震儀器。134年,它成功監(jiān)測到了隴西地震,證明了其實用價值。
然而,古人對自然科學(xué)的認識受到時代的限制,帶有許多封建迷信的色彩。在地動儀發(fā)明后的1000多年里,歷朝歷代的人們依舊將地震視為上天的懲罰,修建廟宇、定期供奉以求平安,加之候風(fēng)地動儀在漢末的戰(zhàn)亂中失傳,人們對地震的了解止步不前。
隨著科學(xué)界在地球科學(xué)領(lǐng)域開展了大量研究,人們對地震成因的認識逐步深入。1892年,歐洲科學(xué)家米爾恩發(fā)明了世界上首臺現(xiàn)代地震儀,可以記錄地震發(fā)生的不同位置與具體波形數(shù)據(jù)。此后,地震儀逐步在世界范圍內(nèi)推廣開來,建立起覆蓋世界大部分地區(qū)的地震監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過研究,人們發(fā)現(xiàn)地震的地區(qū)分布存在規(guī)律,這使人們開始認識到地震帶的存在。
地震是由于地殼活動產(chǎn)生的地震波傳導(dǎo)形成的。地震波的縱波速度快,但破壞力較?。粰M波速度慢,但破壞力較大。因此,人們在地震中會先感受到建筑物上下震動,然后感受到整座樓體左右擺動。
震級”和“烈度”是衡量地震破壞性的兩把標尺。震級是地震波本身的強度,烈度則是某一地區(qū)真正受到地震波沖擊、破壞的程度。在同一場地震中,雖然震級相同,但是不同地方受影響的程度不同,烈度也就不同。
沒有未卜先知 只有爭分奪秒
有同學(xué)會納悶:既然地震的破壞性如此大,我們又對地震有很多了解,為什么不能像預(yù)報天氣那樣,對地震進行預(yù)報,進而減少損失呢?
這也是全世界科學(xué)家長期研究的難題之一。雖然人們已經(jīng)基本了解地震形成的原理,但是還沒能完全清楚其內(nèi)部的構(gòu)造與運行原理。而且地震大多發(fā)生在地下幾十干米處,我們只能根據(jù)傳輸?shù)降孛娴臄?shù)據(jù)來間接推測地震的發(fā)生,無法直接觀測到地震。
那么,面對地震所帶來的傷害,難道我們就只能束手無策了嗎?令人欣慰的是,地震預(yù)警技術(shù)的出現(xiàn)給問題的解決帶來了新的思路。
與地震預(yù)報不同,地震預(yù)警實際上是“事后預(yù)警”。埋藏在地下的探測設(shè)備在檢測到地震波后,會在第一時間快速響應(yīng),利用電磁波傳輸速度快于地震波的特性,盡量在縱波剛剛出現(xiàn)時,就通過手機、電視、廣播等各種方式將預(yù)警信號傳遞給可能受地震影響的人們,讓人們搶在地震波尤其是破壞性較強的橫波來臨之前做好準備,盡量減小地震帶來的傷害。
地震震級分類
震級是表示地震釋放能量大小的一種量度,通常用字母M來表示。人們把地震等級分為10級,每提升1級,波形圖的振幅就高10倍,能量提升30多倍。
手機地震預(yù)警功能很重要
手機是接收地震預(yù)警的重要終端之一。然而,在地震來臨時,有些手機卻“裝聾作啞”,沒能發(fā)揮預(yù)警的功能,難道是預(yù)警系統(tǒng)出問題了嗎?答案是否定的。
由于地震預(yù)警系統(tǒng)近年來才大范圍投入使用,手機廠商的研發(fā)情況也各有差異,因此并不是所有手機搭載的系統(tǒng)都支持這項功能。可以說,有可能阻止手機順利接收地震預(yù)警的因素便只剩下身處地震預(yù)警盲區(qū),或是地震預(yù)警的提醒靈敏度問題了。前者仍是科學(xué)界正努力攻克的難題,而后者則是出于減少地震預(yù)警誤報、盡量不打擾大部分處于非地震帶地區(qū)人們正常生活的考慮,而使地震預(yù)警默認偏向“遲鈍”的設(shè)定。
離震源越近,留給人們的反應(yīng)時間就越短。所以,地震預(yù)警肯定存在“來不及發(fā)送信號”或“反應(yīng)時間太短”的預(yù)警盲區(qū)。
有人會問:“就算反應(yīng)時間延長到十幾秒,也未免太短了,又來得及做些什么呢?”事實上,提前2秒鐘的預(yù)警,就可以讓核電站的反應(yīng)堆緊急關(guān)停,避免核泄漏事故;提前3秒鐘的預(yù)警,就可以讓大部分化工廠做好安全措施。大量研究表明,預(yù)警警報提前發(fā)出20秒,便可以減少 60% 以上人員的傷亡。
為改善這一狀況,我們可以在手機的地震預(yù)警設(shè)置中進行具體調(diào)整,以更好地適應(yīng)所處地地震可能性較大的情況,保障生命財產(chǎn)安全。
2024年,我國建設(shè)的國家地震預(yù)警工程正式通過竣工驗收。這是目前全球規(guī)模最大的地震預(yù)警網(wǎng),建成了包括34個預(yù)警中心、15899個地震觀測站點和完全自主研發(fā)的預(yù)警自動處理系統(tǒng)在內(nèi)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了重點預(yù)警區(qū)秒級地震預(yù)警能力和全國范圍內(nèi)分鐘級烈度速報能力。這套強大的系統(tǒng)背后,是我國無數(shù)地震工作者的心血付出和夙夜努力。
隨著科學(xué)技術(shù)的進步,也許在未來,我們能夠掌握地震的預(yù)報技術(shù),免遭地震之苦。盡管在大自然的面前,人類是渺小的,但在大自然的威力面前爭分奪秒地努力,本就已經(jīng)唱響了一首勇氣的贊歌。
(責(zé)任編輯:陸艷)