科學認識地震波

2020-08-27 四川科技報

當地震發生時，地下巖體斷裂錯位釋放出能量也會激發出一種向四周傳播的波，這便是地震波。

地震波是天然地震和非天然地震引起的在地球內部和表面傳播的各類彈性波的總稱。地震波主要分為體波和面波。在地球內部傳播的波稱為體波，它可以在三維空間中向任何方向傳播，體波又可分為縱波和橫波。縱波，又稱為P波，介質質點的振動方向與波的傳播方向一致，到達地面時人感覺物體上下顛簸振動。橫波，又稱為S波，介質質點的振動方向與波的傳播方向垂直，到達地面時人感覺物體水平搖晃擺動。

當體波到達巖層界面或地表時，就會產生沿界面或地表傳播的波，稱為面波。面波主要分為瑞雷波和勒夫波。瑞雷波是1887年英國物理學家瑞雷( Rayleigh)首先發現的，它存在於地球表面之下。瑞雷波傳播時,介質質點的運動軌跡是向後倒轉的橢圓，即為逆時針方向的橢圓運動，故又稱為「地滾波」。勒夫波是1911年英國力學家勒夫（A.E.H.Love）首先提出的，它在傳播時, 介質質點的運動方向垂直于波的傳播方向且平行於界面。與橫波不同的是勒夫波只能沿界面或地表傳播，波長長，振幅大，危害性也相對較大。

地震波的傳播速度與巖層的性質、巖石的成分、密度、埋藏深度、地質時代、孔隙度等諸多因素有關。縱波在地殼中傳播速度可達5.5～7千米/秒，是傳播速度最快的地震波，但振幅卻是最小的，因此能量也是最小的。橫波在地殼中的傳播速度為3.2～4千米/秒，傳播速度次於縱波，但振幅大於縱波。這就是為什麼地震來臨時人們總是先感到上下顛簸，過數秒到十幾秒後才能感到有很強的水平晃動。而面波的傳播速度是最慢的，一般而言為橫波的0.9倍，但其振幅卻是最大的，面波的能量要大於體波，可以說是造成建築物強烈破壞的主要震動波。因此，當地震來臨，你感到地面上下劇烈顛簸時，就預示著能量更強的可能造成建築物嚴重破壞的地震波——面波即將到來了，此時就應立即採取相應的避震措施，緊急避險了。

各級政府及相關部門經常會通過電視、報紙、廣播、網絡等平臺宣傳防震避震基本知識，讓廣大民眾掌握防震避震的基本技能，從而在面對地震災害時最大限度地保護生命和財產安全。（劉華姣）

△作者系四川省地震局工程師

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