地震等级及其划分标准 我们如何能预测地震【家庭常识】
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地震的预测 岩体在地应力作用下,在应力应变逐渐积累、加强的过程中,会引起震源及附近物质发生物理、化学、生物、和气象等一系列异常变化。我们称这些与地震孕育、发生有关联的异常变化现象为地震前兆(也称地震异常)。它包括地震微观异常和地震宏观异常两大类。 (一)地震的宏观异常 人的感官能直接觉察到的地震异常现象称为地震的宏观异常。地震宏观异常的表现形式多样且复杂,异常的种类多达几百种,异常的现象多达几千种,大体可分为:地下水异常、生物异常、地声异常、地光异常、电磁异常、气象异常等。 1、地下水异常 地下水包括井水、泉水等。主要异常有发浑、冒泡、翻花、升温、变色、变味、突升、突降、井孔变形、泉源突然枯竭或涌出等。人们总结了震前井水变化的谚语: 井水是个宝,地震有前兆。 无雨泉水浑,天干井水冒。 水位升降大,翻花冒气泡。 有的变颜色,有的变味道。 2、生物异常 许多动物的某些器官感觉特别灵敏,它能比人类提前知道一些灾害事件的发生,例如海洋中水母能预报风暴,老鼠能事先躲避矿井崩塌或有害气体等等。至于在视觉、听觉、触觉、振动觉,平衡觉器官中,哪些起了主要作用,哪些又起了辅助判断作用,对不同的动物可能有所不同。伴随地震而产生的物理、化学变化(振动、电、磁、气象、水氡含量异常等),往往能使一些动物的某种感觉器官受到刺激而发生异常反应。如一个地区的重力发生变异,某些动物可能能过它的平衡器官感觉到;一种振动异常,某些动物的听觉器官也许能够察觉出来。地震前地下岩层早已在逐日缓慢活动,呈现出蠕动状态,而断层面之间又具有强大的磨擦力,于是有人认为在磨擦的断层面上会产生一种每秒钟仅几次至十多次、低于人的听觉所能感觉到的低频声波。人要在每秒20次以上的声波才能感觉到,而动物则不然。那些感觉十分灵敏的动物,在感触到这种声波时,便会惊恐万状,以致出现冬蛇出洞,鱼跃水面,猪牛跳圈,狗哭狼吼等异常现象。动物异常的种类很多,有大牲畜、家禽、穴居动物、冬眠动物、鱼类等等。动物反常的情形,人们也有几句顺口溜总结得好: 震前动物有预兆,群测群防很重要。 牛羊骡马不进厩,猪不吃食狗乱咬。 鸭不下水岸上闹,鸡飞上树高声叫。 冰天雪地蛇出洞,大鼠叼着小鼠跑。 兔子竖耳蹦又撞,鱼跃水面惶惶跳。 蜜蜂群迁闹轰轰,鸽子惊飞不回巢。 家家户户都观察,发现异常快报告。 除此之外,有些植物在震前也有异常反应,如不适季节的发芽、开花、结果或大面积枯萎与异常繁茂等。 3、气象异常 人们常形容地震预报科技人员是"上管天,下管地,中间管空气",这的确有道理。地震之前,气象也常常出现反常。主要有震前闷热,人焦灼烦躁,久旱不雨或霪雨绵绵,黄雾四塞,日光晦暗,怪风狂起,六月冰雹等等。 4、地声异常 地声异常是指地震前来自地下的声音。其声有如炮响雷鸣,也有如重车行驶、大风鼓荡等多种多样。当地震发生时,有纵波从震源辐射,沿地面传播,使空气振动发声,由于纵波速度较大但势弱,人们只闻其声,而不觉地动,需横波到后才有动的感觉。所以,震中区往往有"每震之先,地内声响,似地气鼓荡,如鼎内沸水膨涨"的记载。如果在震中区,3级地震往往可听到地声。地声是地下岩石的结构、构造及其所含的液体、气体运动变化的结果,有相当大部分地声是临震征兆。掌握地声知识就有可能对地震起到较好的预报预防效果。 5、地光异常 地光异常指地震前来自地下的光亮,其颜色多种多样,可见到日常生活中罕见的混合色,如银蓝色、白紫色等,但以红色与白色为主;其形态也各异,有带状、球状、柱状、弥漫状等。一般地光出现的范围较大,多在震前几小时到几分钟内出现,持续几秒钟。我国海城、龙陵、唐山、松潘等地震时及地震前后都出现了丰富多彩的发光现象。地光多伴随地震、山崩、滑坡、塌陷或喷沙冒水、喷气等自然现象同时出现,常沿断裂带或一个区域作有规律的迁移,且与其他宏观微观异常同步,其成因总是与地壳运动密切相关。且受地质条件及地表和大气状态控制,能对人或动、植物造成不同程度的危害。 目前我们所掌握的地光异常报告,都在震前几秒钟至1分钟左右。如海城地震,澜沧、耿马地震等都搜集到了类似的报告。 6、地气异常 地气异常指地震前来自地下的雾气,又称地气雾或地雾。这种雾气,具有白、黑、黄等多种颜色,有时无色,常在震前几天至几分钟内出现,常伴随怪味,有时伴有声响或带有高温。 7、地动异常 地动异常是指地震前地面出现的晃动。地震时地面剧烈振动,是众所周知的现象。但地震尚未发生之前,有时感到地面也晃动,这种晃动与地震时不同,摆动得十分缓慢,地震仪常记录不到,但很多人可以感觉得到。最为显著的地动异常出现于1975年2月4日海城7.3级地震之前,从1974年12月下旬到1975年1月末,在丹东、宽甸、凤城、沈阳、岫岩等地出现过17次地动。 8、地鼓异常 地鼓异常指地震前地面上出现鼓包。1973年2月6日四川炉霍7.9级地震前约半年,甘孜县拖坝区一草坪上出现一地鼓,形状如倒扣的铁锅,高20厘米左右,四周断续出现裂缝,鼓起几天后消失,反复多次,直到发生地震。 与地鼓类似的异常还有地裂缝、地陷等。 9、电磁异常 电磁异常指地震前家用电器如收音机、电视机、日光灯等出现的异常。最为常见的电磁异常是收音机失灵,在北方地区日光灯在震前自明也较为常见。1976年7月28日唐山7.8级地震前几天,唐山及其邻区很多收音机失灵,声音忽大忽小,时有时无,调频不准,有时连续出现噪音。同样是唐山地震前,市内有人见到关闭的荧光灯夜间先发红后亮起来,北京有人睡前关闭了日光灯,但灯仍亮着不息。 电磁异常还包括一些电机设备工作不正常,如微波站异常、无线电厂受干扰、电子闹钟失灵等。 地震宏观异常在地震预报尤其是短临预报中具有重要的作用,1975年辽宁海城7.3级地震和1976年松潘、平武7.2级地震前,地震工作者和广大群众曾观察到大量的宏观异常现象,为这两次地震的成功预报提供了重要资料。不过也应当注意,上面所列举的多种宏观现象可能由多种原因造成,不一定都是地震的预兆。例如:井水和泉水的涨落可能和降雨的多少有关,也可能受附近抽水、排水和施工的影响, 井水的变色变味可能因污染引起,动物的异常表现可能与天气变化、疾病、发情、外界剌激等有关,还要注意不要把电焊弧光、闪电等误认为地光,不要把雷声误认为地声,不要把燃放烟花爆竹和信号弹当成地下冒火球。 一旦发现异常的自然现象,不要轻易作出马上要发生地震的结论,更不要惊慌失措,而应当弄清异常现象出现的时间、地点和有关情况,保护好现场,向政府或地震部门报告,让地震部门的专业人员调查核实,弄清事情真相。 (2)地震的微观异常 人的感官无法觉察,只有用专门的仪器才能测量到的地震异常称为地震的微观异常,主要包括以下几类: 地震活动异常:大小地震之间有一定的关系。大地震虽然不多,中小地震却不少,研究中小地震活动的特点。有可能帮助人们预测未来大震的发生。 地形变异常: 大地震发生前,震中附近地区的地壳可能发生微小的形变,某些断层两侧的岩层可能出现微小的位移,借助于精密的仪器,可以测出这种十分微弱的变化,分析这些资料,可以帮助人们预测未来大震的发生。 地球物理变化: 在地震孕育过程中,震源区及其周围岩石的物理性质可能出现一些变化,利用精密仪器测定不同地区重力、地电和地磁的变化,也可以帮助人们预测地震。 地下流体的变化: 地下水(井水、泉水、地下岩层中所含的水)、石油和天然气、地下岩层中还可能产生和贮存一些其它气体, 这些都是地下流体。用仪器测定地下流体的化学成份和某些物理量,研究它们的变化,可以帮助人们预测地震。 震级 强弱的量度,通常用字母M表示,它与地震所释放的能量有关。一个6级地震释放的能量相当于1945年投掷在日本广岛的原子弹所具有的能量。震级每相差1.0级,能量相差大约32倍;每相差2.0级,能量相差约1000倍。 按震级大小可把地震划分为以下几类("X"表示震级): ①一般将X<1级的地震称为超微震; ②1≤X<3 级的称为弱震或微震,这种地震人们一般不易觉察; ③3≤X<4.5 级的称为有感地震,这种地震人们能够感觉到,但一般不会造成破坏; ④4.5 ≤X<6级的称为中强震,属于可造成破坏的地震,但破坏轻重还与震源深度、震中距等多种因素有关 ⑤6 ≤X<7级的称为强震; ⑥7≤X<8 级的称为大地震; ⑦8≤X级以上的称为巨大地震。 同时把“发震时刻、震级、震中”统称为地震三要素。 烈度表 同样震级地震,在不同的地方造成的破坏也不一样。这就要用地震烈度来衡量地震的破坏程度。如上所述,地震烈度与震级、震源深度、震中距,以及震区的土质条件等有关。一般来讲,一次地震发生后,震中区的破坏最重,烈度最高;这个烈度称为震中烈度。从震中向四周扩展,地震烈度逐渐减小。见下表: 地震烈度 地面上人的感觉 Ⅰ度 无感 Ⅱ度 室内个别静止中人有感觉 Ⅲ度 室内少数静止中人有感觉 Ⅳ度 室内多数人、室外少数人有感觉,少数人梦中惊醒 Ⅴ度 室内普通、室外多数人有感觉,多数人梦中惊醒 Ⅵ度 多数人站立不稳,少数人惊逃户外 Ⅶ度 大多数人梦中惊逃户外,骑自行车的人有感觉,行驶中汽车驾乘人员有感觉 Ⅷ度 多数人摇晃颠簸,行走困难 Ⅸ度 行动的人摔倒 Ⅹ度 骑自行车的人会摔倒,处不稳状态的人会摔离原地,有抛起感 Ⅺ度 房屋普遍会倒塌,大量山崩滑坡 Ⅻ度 地面剧裂变化,山河改观 震级与震中烈度的关系 震级 1~3 4 5 6 7 8 8~8.7 烈度 1~3° 4~5° 6~7° 7~8° 9~10° 11° 12° (以上内容取自气象出版社2006,张学文等主编新疆气象手册附录617*618页) 三度在夜深人静时人有感觉; 四~五度睡觉的人会惊醒,吊灯摇晃; 六度器皿倾倒,房屋轻微损坏; 七~八度房屋受到破坏,地面出现裂缝; 九~十度房屋倒塌,地面破坏严重; 十一~十二度毁灭性的破坏; 例如,1、1976年唐山地震,震级为7.8级,震中烈度为十一度;受唐山地震的影响,天津市地震烈度为八度,北京市烈度为六度,再远到石家庄、太原等就只有四至五度了。 2、2008年五月十二日四川汶川地震,震级为8.0级。受汶川影响北京、上海、天津、宁夏、甘肃、青海、陕西、山西、山东、河北、河南、安徽、湖北、湖南、重庆、贵州、云南、内蒙古、广西、西藏、江苏、浙江、辽宁、福建、台湾等地等全国多个省市有明显震感。中国除黑龙江、吉林、新疆外均有不同程度的震感。其中以陕甘川三省震情最为严重。甚至泰国首都曼谷,越南首都河内,菲律宾、日本等地均有震感。3、2010年四月十四日青海玉树地震,震级为7.1级。 烈度和震级 1、烈度和=0.58I+1.5 2、烈度和震级的关系如下I=(M-1)X1.53、I=1.724xM-2.57 4、《建筑抗震疑难释疑》中提供的公式震中烈度=0.24+1.29x震级 其他地方烈度=0.92+1.63x震级-3.49lg震中距注:M-震级 I-震中烈度具体的数值代入公式中计算就OK了! 地震破坏力 1-5级每升高一级,破坏力扩大10倍。 五以上 每增加一级 破坏力 扩大30倍。