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地震发生的时候,震源区的岩石会急速错动和破裂,引发强烈的震动,然后以波的形式在地球内部和表面向周围传播能量,此乃地震波。地震波分为体波和面波。在地球内部传播的波就是体波,体波到达地球表面时,会激发出沿着地面传播的波,这就是面波。体波家有俩兄弟: P波和 S波。P波也叫纵波,它的振动方向和波的传播方向一致。就是感觉在地面上下跳动。
纵波身手敏捷,它在岩石中的传播速度是 5 ~ 6 千米 / 秒,在土壤中速度会降低。横波比纵波慢多了,速度是 3 ~ 4 千米 / 秒。所以地震的时候,人们总是先感觉到地面上下跳动,然后才是左右揺晃。横波能量巨大能让人站立不稳,还能让建筑物产生剪切变形,所以它是建筑物的第一杀手,比纵波厉害多了。
等到面波来临时,它振幅大,不光是能让地表波浪起伏,还能让建筑物左右扭动,来回反复地拉扯建筑物。刚才已经被P波和S波折磨得奄奄一息的建筑物,除了垮塌还能怎样?
S波别名横波。它的振动方向与波的传播方向垂直,传播速度比纵波慢。感受和纵波不一样,当你感觉地面物体来回揺摆的时候,就是横波在作怪呢。
地震时,处于震中的人们,很难用感觉来区别地震波的这种差别,因为距震中近,P 波、S 波到达时间非常接近,感觉到的就是大幅度的揺晃或扭动。
距离震中较远的地方人们首先感觉到明显的垂直方向振动,过了一会儿才感觉到明显的大幅度晃动,这中间有一个时间差,就是纵波与横波的时间差。比如,距汶川 8.0 级地震震中约 600 千米的西安基准地震台记录到的 P 波和 S 波相差约 75 秒。
电磁波传播速度是每秒 30 万千米,比地震波的传播速度快得多。地震预警技术正是利用电磁波比地震波传播快的原理在地震发生后发出地震报警。
几秒或几十秒,虽然不一定能大面积地撤离人群,但是能让我们作出适当的防范,甚至可以切断煤气、停止发电、停驶高速列车等,以防止次生灾害的发生。如果距离震中够远的话,预警时间能达到几十秒。
然而,地震预警也有很大的局限性。这是因为,如果距离震源太近,可能预警来不及发出或刚发出,S波就来了,这样人们根本来不及做任何反应。这是个内在矛盾,越是离震源近,预警能提供的时间越少。反之,离震源比较远,遭受的破坏较小,但预警能提供的时间反而多。
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利用电波比地震波快的原理,用电波向震中周边预警。
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通过各种感应技术吧,感应地壳的变化
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加速度传感器的地震预警技术系统。
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通过监测地壳的移动做到的