就在前幾天,7月30日俄羅斯勘察加半島附近海域發(fā)生了8.7級地震。這是1952年以來該地區(qū)發(fā)生的最強地震。受到這次地震的影響,太平洋沿岸的許多國家都發(fā)布了海嘯預警或警報。大地震的驚人的破壞力我們都是有目共睹的。地震為什么會有這么大的威力呢?咱們就借著這次勘察加大地震聊一聊關于地震的那些事兒?
勘察加半島在哪里?
勘察加半島
勘察加半島位于俄羅斯的遠東地區(qū),中國古稱“流鬼國”。這里西臨鄂霍次克海,東邊靠著太平洋和白令海,面積差不多有37萬平方公里,跟日本的面積相當,是俄羅斯第二大半島??辈旒影雿u上火山非常多,有160多座火山,其中的活火山就有28座,其中的克柳切夫火山海拔4750米,是勘察加半島上的最高點,同時也是歐亞大陸最高的火山。受到這次地震的影響,克柳切夫火山開始噴發(fā)了??辈旒影雿u恰好位于環(huán)太平地震帶上,因此它妥妥的成了地震的高發(fā)區(qū)域。
地震震級是怎么測定的?
地震
當?shù)卣鸢l(fā)生時,為了快速評估地震可能帶來的破壞等,需要測定它的震級?,F(xiàn)在全球到處都有地震監(jiān)測的臺網(wǎng)。這些臺網(wǎng)里,地震儀時刻監(jiān)視著地殼的一舉一動。當?shù)卣鸩▊鞯降卣饍x這里時,它馬上就會記錄下地震波的各種數(shù)據(jù)??茖W家通過分析這些數(shù)據(jù),特別是地震波的振幅和周期來測定地震的震級。
目前國際上有好幾種震級的標度,咱們常用的有里氏震級、體波震級、面波震級、和矩震級。其中里氏震級是1935年由地震學家查爾斯·里克特提出來的。它主要是根據(jù)地震儀記錄到的地震波振幅來測定的。它適用于震中距離在30公里~600公里范圍內(nèi)的地震。面波震級則用面波來計算,適合測量遠震和淺震;體波震級通過計算體波P來確定震級,不管地震距離我們是遠還是近,震源是深還是淺,都可以用體波震級來標示。而矩震級則是根據(jù)地震斷層滑動產(chǎn)生的“地震矩”計算的。它能更準確的反映地震釋放的總能量。
地震波
在這幾種震級的標度中,我們最熟悉的應該是里氏震級。我們平時聽到的某地發(fā)生了5級地震,這次勘察加半島發(fā)生的8.7級地震,都是指里氏震級。里氏震級可以說是震級標度中的“老前輩”了。它的好處就是簡單好用,在測定中小地震時能夠很快地得出結果,但遇上大地震時缺點就顯現(xiàn)出來了。它存在“震級飽和”的問題。
這是什么意思呢?前面我們提到過,里氏震級是根據(jù)地震儀記錄到的地震波振幅來測定震級大小的。但是當?shù)卣鸫蟮揭欢ǔ潭群?,測得的最大振幅就不再增加了,那震級自然也就不會隨著地震的增大而增大了。這就好比一個杯子裝滿水后,你再往里倒水,它也盛不了更多的水了。當?shù)卣鹫鸺壴?.3~8.5級左右時就會產(chǎn)生“震級飽和”問題。地震的真實規(guī)模大小往往會被低估。
里氏震級
這時候就要請出另一個震級標度——矩震級了。矩震級是根據(jù)斷層破裂的物理參數(shù)計算出來的,所以不會出現(xiàn)震級飽和的情況。就拿1960年的智利大地震來說,一開始面波震級是8.6級,后來用矩震級重新計算,好家伙,震級直接變成了9.5級,釋放的能量相差了22.4倍,而這個結果和地質調(diào)查的斷層參數(shù)完全吻合。不過,這次勘察加半島發(fā)生的地震震級8.7級為里氏震級。這可能是出于習慣或為了便于大眾理解等原因。后期可能會有矩震級的數(shù)據(jù)調(diào)整吧!
地震釋放出了多少能量?
不同震級釋放能量大小比較
地震發(fā)生時,地動山搖,極具破壞力。這是因為地震發(fā)生時釋放出了大量的能量。那么地震時釋放出了多少能量呢?地震震級和能量的釋放有啥關系呢?顯然,地震的震級越大,地震釋放出的能量就越大,地震的破壞力也就越大。然而地震每相差1級,釋放的能量可不是相差1倍,而是10^1.5倍,即大約31.6倍。也就是說,6級地震釋放的能量是4級地震的10^1.5倍,即大約31.6倍。是4級地震的103倍,即1000倍。隨著震級的不斷增加,能量是以指數(shù)級在增長的。這也就是為啥大地震會造成難以想象的破壞的原因所在了。
地震
那么,這次勘察加半島附近發(fā)生8.7級大地震釋放出了多少能量呢?這里有個國際通用的計算地震釋放能量的公式:
E=10^(1.5M+4.8)
公式里面的M就是震級。我們將8.7代入公式就能計算出,這次大地震釋放的能量為7.08×10^17焦耳。你是不是對這個巨大的數(shù)字沒有多少概念呢?我們把它給量化一下。廣島原子彈(約1.5萬噸TNT當量)釋放的能量約為6.3×10^13焦耳。8.7級地震釋放的能量相當于大約1.12萬顆廣島原子彈爆炸釋放的能量總和。這么一比較,8.7級地震釋放的能量真的是太恐怖了。
大地震
不過,考慮到里氏震級飽和效應的問題,這次勘察加半島的大地震釋放的能量可能要遠高于此!
通過對勘察加半島地震的深入分析,咱們了解了地震震級的測定方法,知道了里氏震級和矩震級的區(qū)別,也清楚了震級和能量釋放之間的關系。地震雖然可怕,但只要我們通過科學研究,就能更好地認識它,為以后的防災減災提供有力的支持,讓我們在大自然強大的力量面前,能多一份保障 。
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