观测地震波
美国乔治亚科技学院地球和环境科学院的副教授彭志刚说:“近期的一些地震研究表明,一些地震或震中的震波可能会导致几千公里另一场大地震或是几千次的小震。”
汶川地处四川龙门山断裂带,是一条长约500公里,宽达70公里,规模巨大的“裂缝”。据地震学者考证,自1657年4月21日爆发6.2级地震以来,这条断裂带300多年间再未发生过6级以上的地震。
美国地质调查局地质信息中心在当地时间5月12日早6点28分01秒(北京时间5月12日14点28分01秒)即感应到发生在四川的汶川大地震,最初报告为里氏7.8级,震源距地表10公里。但在5月14日做出了最后的调整,确定此次地震级别为里氏7.9级,震源距地表19公里。
美国地质调查局地质信息中心的研究人员斯图尔特·西普金(Stuart Sipkin)告诉《北京科技报》:我们有几种测定地震级数的方法。从多个测震站点第一时间传来的感应波是我们可以迅速确定地震级数,但是并不会非常的精确,通过稍后的感应图表的分析能够得到更加精确的数字。时间越长我们就会得到越多的数据,并且可以通过更多的方法让测定的级数更加准确。因此有时级数会在后来有0.1到0.2级的变化。
美国乔治亚科技学院地球和环境科学院的副教授彭志刚(音译)告诉《北京科技报》根据地震震级和地震能量释放之间关系的计算,0.1级的震级增加意味着1.41倍能量释放的增加。
有媒体报道说,通过美国间谍卫星对地震区域获取的图像分析,一些专家认为此次地震是喜马拉雅山的一次造山运动引起的。彭志刚告诉《北京科技报》:“严格的说这次地震不是由喜马拉雅山的运动造成的。”他分析,这次地震主要是由于龙门山断层东北西南方向的突然运动引起的。
西普金说,根据美国地震信息中心的监测,5月12日的四川地震,发生原因是处在其东北方的逆向断层和四川盆地西北边缘的断层撞击而发生。地震震中和地震区域的构造是由龙门山断层的运动以及其周围有关联的断层引起的。地震是由于西藏高原的缓慢移动产生的构造压力释放的表现,西藏高原向西的移动碰撞了地势低的四川盆地和中国东南部地区。从大陆架模型方面讲,此次震中和东亚地区是印度板块和欧亚大陆板块以每年55毫米的速率聚拢的地区。
“虽然龙门山地区看上去构造活动性不强,但可能是处在应力的蓄积过程中,蓄积到了一定程度,地壳就会破裂,从而发生地震。” 中科院地质与地球物理研究所研究员、博士生导师王二七告诉《北京科技报》。
中国地震局地震预测研究所研究员张国民分析,这次地震是我国大陆内部地震,属于浅源地震,破坏力比深源地震更大。而国家地震局应急搜救中心总工程师曲国胜告诉《北京科技报》,震源较浅、震级大是这次地震震感范围广的最关键原因。
一般来说,地震发生在60公里以内的称为浅源地震;60-300公里为中源地震;300公里以上为深源地震。目前世界上记录到的震源最深的地震,是1934年6 月29日发生于印度尼西亚苏拉威西岛东的地震,震源深度为720 公里。
中国地震台网中心首席预报员孙士鈜认为,7.8级地震造成如此广泛的有感范围,一般来说是比较正常的。孙士鈜说:“震级越大,释放的能量也越大,波及面也就越广。此次地震的波及面,跟以往的7.8级以上的地震相比差不多。”
地震发生后,中国地震局在第一时间对外通报,四川汶川发生地震时,宁夏、甘肃、青海、陕西、山西、山东、河南、湖北、湖南、重庆、贵州、云南、西藏、江苏、上海、北京等地均有震感。
香港也有震感。香港天文台5月12日下午2时31分录得香港一次轻微地震。天文台接到多名市民报告,表示感到轻微震动和大厦摇晃,并伴有头昏的感觉。有市民感到香港新界元朗横州路一座工业大厦摇晃,于是报警求助。
地震波及到了海峡对岸,台湾也监测到震波讯号。台湾气象局地震测报中心表示,大陆这起地震比九年前台湾南投的“9·21”大地震还剧烈,不少身处高楼的民众,甚至感到头昏想吐。
越南和泰国也有不同程度的震感。河内一些高层建筑出现持续震动,挂在墙上的一些物品掉落。泰国首都曼谷市中心商业繁华区路段高楼内的住户当天称有震感,有些大楼的物管部门将住户暂时疏散。
而在汶川地震发生后,5月14日台湾省和菲律宾相继发生5.6级和5.3级地震,有人猜测这与汶川大地震有所关联。彭志刚说,表面上看这两个地区是地震常发生的地带,有可能这些地震是在此次大地震的背景下发生。但事实上,四川的地震和这两个地震是没有清晰的关系的。近期的一些地震研究表明,一些地震或震中的震波可能会导致几千公里另一场大地震或是几千次的小震。但这还需要更多的科学研究。西普金也说:“这些地震目前看来是没有直接关系的。现在我们还在对地震如何从一个板块到另一个板块传播能量做出更多的研究,但是我们对这个过程还没有很好的了解。”
中科院地质与地球物理研究所研究员、博士生导师王二七告诉《北京科技报》,许多地方震感强烈,还有一个重要原因就是地震发生地汶川———茂汶大断裂带以东的四川地块相对坚硬,地震波传播的能力比较强。
地震时,在地球的内部会出现弹性波,这就是地震波。就像把石子投入水中,水波会向四周一圈一圈地扩散一样。孙士鈜说:“大的地震所产生的地震波,一般可以在全球范围内传播,只不过在这个过程中,能量是有所衰减的,距离震中越远,震感越弱。”
总体来说,距离震中越远,震感越弱。不过有时也会因为地震波所到之处地形的原因,造成一定异常情况。孙士鈜说:“如果这个地区的地质构造比较脆弱,那么能力的吸收比较强,可能震感就会大一些。强震能量波及之处,也可能在异地引发地震。中国科学院院士、国家减灾委员会专家委员会主任马宗晋表示,此次汶川地震波及范围广,目前尚不好判定是一个地震造成的结果,不过通过地震记录的方式,科学家可以查明地震波是远处传来的还是近处发生的。
孙士鈜则认为,北京、上海等地的震感,主要是由汶川地震所产生的面波所引起的。所谓面波,即纵波和横波传到界面发生折射所产生的波,属于地震波的一种,主要在地表传播。强烈地震所产生的面波,可围绕地球运行数日。
此次地震发生后,虽然北京大部分地区都有震感,但一些市民表示东部的震感似乎要比西部的震感更强烈一些。孙士鈜说,事实上,北京的高层建筑普遍都有震感,而东部的高层比西部的高层要多一些。
每个建筑都有自振频率,楼层越高,自振频率越低。地震波传到高楼处时,若其频率与高楼的自振频率接近的话,就会发生“共振”。这也就是为什么处于高层建筑的人们,更容易感觉到楼房在摇晃。
西普金说,一次大地震发生在一个人口密集的地区无疑会带来巨大的损害。不幸的是,我们现在还无法预测地震。对于刚刚发生的地震,现在最好的方法是我们通过监测,测定余震的发生频率,尽可能的计算出这里可能会发生的下一次的较强的地震。