关于地震的9个冷知识,你知道多少个?

墨扬波澜 2025-01-13 18:13:38

地震作为地球上最具破坏力的自然现象之一,令我们既敬畏又陌生。以下是10个关于地震的冷知识,希望能为您将地震神秘的面纱揭开一角。

1.地球上每天都要发生上千次地震

根据美国地质调查局(USGS)的数据,每年全球大约会发生500,000次可检测的地震。这意味着平均每天大约有1,400次地震发生。然而,并非所有这些地震都能被人感觉到。实际上,每年大约只有100,000次地震是可以被人类感知到的,而其中更是只有约100次会造成实际的破坏。此外,USGS还指出,地球上每年平均大约有16次震级超过7.0的大地震,以及一次震级超过8.0的巨大地震。

2.地震级数不等同于地震强度

地震的震级通常由里氏震级(Richter scale)或矩震级(moment magnitude scale,Mw)来衡量,震级越高,地震释放的能量就越大。具体而言,震级每增加1.0,地震的能量大约会增加31.6倍。也就是说,一次7.0级地震释放的能量是6.0级地震的约31.6倍。

地震强度反映的是地面运动的实际影响,它由改进的麦加利地震强度表(Modified Mercalli Intensity Scale, MMI)来评估,范围从I(未被感觉到)到XII(完全破坏)。地震的强度取决于许多因素,包括震源深度、地质结构和人口密集度。例如,一次5.5级的地震如果发生在人口密集的城市地区,可能会被评为VI到VII的强度,造成轻到中度的破坏;而在偏远地区,同级别的地震可能仅为IV到V级,影响较小。

总结一下,震级提供了地震能量的标准化测量,而地震强度则更直接反映了地震对人类生活和基础设施的影响。因此,尽管震级较高的地震一般来说会导致更高的地震强度级别,但具体情况需结合本地条件来分析。

3.地震可以改变地球自转的时间

地震竟然可以影响地球自转的时间,尽管这种影响非常微小。根据科学家的研究,大地震可以改变地球的形状和质量分布,导致惯性矩(moment of inertia)发生变化,从而影响地球的自转速率。

最著名的例子是2011年日本的9.0级东日本大地震,科学家估计这次地震使得地球一天的长度缩短了约1.8微秒(百万分之一秒)。另一个实例是2004年的印度洋地震,这次9.3级的地震被认为减少了地球日长约6.8微秒。

4.世界历史上最致命的地震发生在我国

世界历史上最致命的地震发生在1556年的陕西省,史称“嘉靖大地震”,其震级约为8.0,死亡人数估计高达830,000人。这场地震摧毁了约97个县城,覆盖了约28万平方公里的区域。地震波及大半个中国,有感范围远达福建、两广等地。

更可怕的是,由于当时的陕西居民多居住在容易倒塌的窑洞(在黄土中挖掘的洞穴式住宅)中,因此至少50%的房屋被地震摧毁,这是导致巨大的伤亡的主要原因之一。

5.关于地震自救的误区

首先,一个普遍的误区是“三角区理论”,即认为在地震时躲在桌子、床等家具旁的“三角区”会更安全。然而,2014年美国地质调查局(USGS)和联邦紧急事务管理局(FEMA)指出,由于建筑物倒塌方式的不可预测性,这个理论并不总是有效。相反,他们建议采用“蹲下掩护”的策略,即蹲下,藏在坚固家具下,并用手臂或物体保护头部。

另一个常见误区是认为跑到室外比待在室内安全,但实际上,迅速跑出大楼可能导致被掉落的建筑材料击中或在慌乱中受伤。专家建议,除非在楼梯或门附近,否则应就地寻找掩护。

6.地震的余震可能持续数年

地震后,余震是一个常见的现象,并且这些余震可能持续相当长的时间。根据美国地质调查局(USGS)的数据,余震的数量和持续时间与主震的震级密切相关。通常,一次7.0级或以上的地震会引发数千次余震,其中大约90%的余震会在主震发生后的一周内发生。

然而,剩下10%的余震可能会发生在主震后的数周、数月甚至数年后。例如,2011年日本东日本大地震(9.0级)之后,日本气象厅记录了超过800次5.0级以上的余震,余震活动一直持续到几年后,甚至2012年还有6.0级以上的余震。这些数据表明,即使在主震后数月,地震活动仍然可能相当活跃,因此人们在灾后重建过程中仍然需要保持警惕和准备。

7.教科书上复原的地动仪实际上无法探测地震

中国古代的科学家张衡发明了被誉为世界上第一台地震检测仪器的地动仪,但现代研究表明,我国教科书上复原的地动仪(王振铎模型)可能无法真正探测地震。

根据牛津大学教授汉斯·弗雷泽(Hans Frezer)的研究,王振铎复原的地动仪复原模型存在机械和物理上的问题,无法有效地检测地震波。具体来说,地动仪的复原设计中,悬挂龙(用于示警的装置)在实际中由于地震产生的微小振动不足以触发龙珠的掉落。

尽管如此,地动仪在历史上和科学史中的价值不可否认。它标志着人类早期对地震现象的理解和尝试,尽管其实际功能可能不如传说中那样精确。

8.为什么人类无法准确预测地震

地震预测涉及到多个学科,包括地质学、地震学和统计学,但目前科学界对地震发生的具体机制仍有许多未知。首先,地震的起因深藏于地壳和地幔中,通常发生在数公里到数十公里深的地方。这导致我们很难监测到预示地震的微小变化,比如岩石中的微裂缝和压力积聚。即使是先进的地震监测网络,覆盖全球的地震仪也只能提供有限的信息。

其次,地震预测需要的有效数据严重不足。根据美国地质调查局(USGS)的数据,目前全球每年记录的地震超过500,000次,但只有少数能被人类感知到或造成破坏。这使得从地震数据中找出有效的预警模式变得极为困难。

最后,科学家能够识别某些地震前兆(如地面隆起、地震活动增加、电磁信号变化等)也可能是由其他非地震事件引起的。总体而言,目前最可靠的地震预警系统是实时监测地震波并发布警报,而不是预测地震的发生时间和地点。

9.为什么有些动物可以提前预知地震

根据中国地震局的研究,在1975年的辽宁海城地震前,许多动物如蛇、老鼠和鸡表现出了异常行为,比如蛇在冬天从洞中爬出,家禽在深夜惊慌失措。这是因为动物可能通过地震前的地磁场变化、地下水的化学成分变化、地面微小的振动或声波来感知地震的征兆。

然而,动物行为的变化并不能作为地震预测的可靠指标,因为这些异常行为可能由其他因素引起。此外,动物反应的普遍性和一致性也不足以支持大规模的预测系统。尽管如此,研究这些现象为我们理解地震前兆提供了新的视角,可能帮助未来开发更准确的预测方法。

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