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天灾无情人有情 地震监测从未停止

2018-08-18 01:28
仪表先驱
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2018年8月13日凌晨01时44分,云南省玉溪市通海县发生5.0级地震,震源深度7千米。14日03时50分,通海县再次发生5.0级地震,震源深度6千米。截至14日11时30分,地震共造成通海县、江川区、华宁县3县6.96万人受灾,24人受伤,紧急转移安置33148人,房屋不同程度受损8000余户。

地震是一种地壳运动,是地球上板块与板块之间相互挤压碰撞造成的地壳震动。但由于地球球体的不可侵入性,地震预测比起台风预测、潮汐预报等都难很多,甚至可以说,目前还不存在完美预测地震的方法。

预测地震的技术包括了对板块运动、地球磁场变化、地质勘测、动物活动等方向的研究,但受限于地震规律的复杂性,地震预测工作所得到结果的精准度都不太客观。也因此,地震预测对于全世界来说都是一个科学难题,寻找一款用于地震监测的仪器很重要。

世界最早地震仪是张衡发明的,叫做地动仪。经过公元134年的甘肃西南部的地震试验,完全证实了它检测地震的准确性。可惜东汉时期,地动仪失传,我们看到的地动仪都是后人根据史籍复原的。地动仪是利用惯性原理设计制成的,能探测地震波的主冲方向,而非记录地震波,所以相当于是验震器,而非真正意义上的地震仪。

第一台真正意义上的地震仪由意大利科学家卢伊吉·帕尔米里于1855年发明,它具有复杂的机械系统,能够粗略地显示出地震发生的时间和强度。

1880年,英国地理学家约翰·米尔恩在日本发明了第一台精确的地震仪,他也被誉为“地震仪之父”。现如今,大部分地震仪仍然按照米尔恩和他助手的发明原理进行设计。

无论是地动仪还是后来的地震仪,都无法实现真正的地震预测。目前,世界上每天都运转着数以千计的各种地震仪器日夜监测着地震的动向,不同类型的地震仪能记录不同强度、不同远近的地震,用于人们对地震的研究。在地震研究中使用的地震仪器主要有三种,短周期的地震仪器一般用于研究初次和二次震动,测量移动速度最快的地震波;长周期的地震仪器所使用的摆锤一般需要20秒左右的时间完成一次摆动,它可以用来测量跟随在地壳初次和二次震动后的较缓慢的移动,是地震检测仪网络中经常使用的仪器;具有最长摆锤摆动周期的地震仪叫超长型或宽波段地震仪,宽波段地震仪的应用广泛,通常能够对全世界范围内的地壳运动进行实时监测。

随着测量技术的飞速发展,氡观测给致力于研究地震运动的业内人士提供了新的希望。氡作为一种惰性气体,岩石中的氡值会在地震前出现明显变化,这个变化早于地震现象发生,因此氡观测为地震预测提供了可能。不过,由于固体氡属于国家严格监管的发射类源,运输不便、操作要求高,如何统一国家标准、建立完善的地震前兆氡观测网也成了目前要解决的主要问题之一。

从地动仪到氡观测,人们在地震监测的道路上始终不曾停歇。我们相信,随着技术的成熟和地震监测网的完善,地震监测仪器真正实现“地震预测”的那一天就在不远的将来。

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