汶川地震12周年地震科普專輯(四)
地震是自然形象,自古就有觀天測地,我國是世界上最早測地的國家。東漢時期我國古代科學家張衡就發明了候風地動儀(簡稱地動儀)。經常有人在網上說,現在還不如古代人,你看候風地動儀就能預報地震,這是真的嗎?
公元132年,東漢科學家張衡發明了世界上第一架地震儀器——侯風地動儀,並在實際中得到了驗證。遺憾的是,地動儀實物和圖樣失傳,只留下了文字記載,實物逐漸成為了千古之謎。關於張衡地動儀的記載,見於《續漢書》(司馬彪)、《後漢紀》(袁宏)、《後漢書》(範曄)三部史書。這些史料記述了地動儀的外觀,內部結構,工作過程,以及驗震情況。
候風地動儀從原理上來說只是個驗震器,也就是說它只能檢驗地動了沒有,就像你把酒瓶子倒立起來或者像屋子裡的吊燈,如果地動了瓶子就倒了或者燈就晃起來了。圖1中左邊的模型內部就是像倒立瓶子,右邊的內部就像吊燈。它們只能檢驗地動了沒有。不能像現代地震儀那樣測量地震,它和現代地震儀有很大的差別。當然更談不上預報地震了!
圖1 候風地動儀
現代地震儀原理如圖2。圖2的上圖左邊是振動擺,下圖是正在工作的地震記錄器,它可以把地震動記錄在紙上。通過測量地震動的大小可計算地震發生的時間、地點和震級。
圖2 地震儀原理
當然現在的地震記錄都已經是採用計算機了。為了更準確測量地震,要在全國建立很多地震臺,組成地震監測網。目前我國地震監測正在向著密集地震臺網方面發展。經過「十五」、「十一五」和「十二五」我國已經建立了世界上先進的數字地震監測體系。
圖3 中國地震監測臺網
圖4是坐落於北京的中國地震臺網中心。全國1200多個地震臺實時的地動觀測信號24小時不間斷地傳輸到北京,全國微小的地震都在它的監視之下。目前我國地震速報走在世界前列,全國任何地方發生3級以上地震通過計算機自動處理都可以在2分鐘內給出它的時間、位置和震級等參數。
圖4 中國地震臺網中心
你在電視和網絡上看到的地震新聞都是來自中國地震臺網中心。在那裡工作的科學家和工程師每時每刻在為人們站崗放哨。當有地震發生時,他們快速測出地震參數,發出警報。應急救援人員則立刻投入抗震救災,減少地震災害的損失。
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