群魚上岸,群蛙過路,地震雲等等似乎都跟地震聯繫在一起,真的有聯繫嗎?真的可以預測地震嗎?為何每每地震之後,都會出現疑似震前徵兆、津津樂道、廣為流傳的故事?
今天就來聊聊地震這點事,先說結論:所謂的震前徵兆並不能預測地震,最多就是預警。
地震的來源
地震是種物理現象。地球像調皮的小孩,誕生後46億年間,不斷在動,這是地球內部能量的作用。
板塊移動,喜馬拉雅山隆起,海洋誕生,溫泉等都是能量緩慢的結果。火山、地震則較為猛烈,能量快速釋放。
能量一部分來源於放射性元素的衰變,核電站就是利用放射性元素的鏈式反應不斷釋放能量,還有原子彈,威力之大。地下深處高溫高壓下,大量放射性元素不斷緩慢地釋放能量。
另一部分是地球的物質流動,輕浮於面,重則沉積,大元素物質日積月累下沉會與周邊物質發生摩擦產生能量。
還有一部分是行星之能,高速的小行星不斷聚集碰撞,動能轉化為熱能,行星雛形出現之後,太陽系大量隕石還未找到歸屬,一部分撞機找到地球,帶來了更多的能量與水源。
這些都是地震的能量來源。
地震源於地球活動
通過超聲波可以看到肚子裡尚未出世嬰兒,拍瓜聽聲,可知熟沒熟,通過地震波反饋地球大致的結構(後面具體說)。地球就像雞蛋一樣分為殼、清(地幔)、黃(核)。
地震能量爆發點一般在地殼,極少數在地幔中,而地幔頂部也由巖石構成,只是密度更大,總之地震都是發生在巖石圈層。
地球內部能量在地殼中的作用,按方向可以分為兩類:水平運動(相互擠壓),升降運動(隆起與下沉),這些作用可以在地質遺蹟中觀察到。
地質遺蹟的形成源於地球外部作用,它不斷通過對巖石的風化、侵蝕、搬運、沉積、再固結成巖,因此巖石圈是「一層一層」,疊加的,連續的。不過,地球內部作用會使它發生扭曲,甚至斷裂。
地震波透視地球結構
地震,即地球震動,能量釋放持續不斷,震動也持續不斷,小於3級的震動太輕微,所以一般不用在意。
巖石具有有一定剛性,扭曲擠壓到極致就會「嘣」斷裂,然後層層連續的結構就會錯位,在地質中叫斷層。日積月累積蓄的能量一瞬間找到宣洩口。
巨大能量會以兩種地震波的方式釋放。
水平方向上的擠壓所謂釋放的P波(壓縮波),簡單理解就是像彈簧一樣往前推,可以在固體與液體中傳播,速度更快,但只是對地殼的擠壓,不會出現較大的撕裂作用,殺傷力小。
另一種S波,源於巖石層扭曲想要伸展開來的形變能量的釋放,它會上下運動,就像體操運動員抖起手中的緞帶。S波是抖動介質的作用,遇到液體就無法繼續向前傳動,像回聲一樣有一定程度的回返,它振幅大,殺傷力大。
地球結構的探測就是根據P波與S波的性質不同。
(1)當地震發生,科學家發現S波無法貫穿地球,並且會出現反射,說明地內並非全固態,通過震源、波速及反射時間,地質學家古登堡最先計算出反射深度為2885km,深度之下就是地核,也就是雞蛋黃,外核為熾熱的熔融狀,主要為金屬鐵元素(內核為固態這裡不擴展了)。
(2)科學家發現有時震源更遠的地方反而先接收到P波,說明更遠的P波在地下完成了「超車」。基於密度越大,波的傳播速度越快,認定更深有密度更高的巖石層,這就是地幔。
更遠的波通過地殼傳入地幔再回到地殼,比只在地殼傳播的P波更快,波的傳播有一定角度,更遠的距離進入地幔的概率更大。
地震那些事解答
明白了地震的本質,地震的問題就有答案了。
地震只在巖石圈中作用,地殼就像棉被一樣把地球能量捂的嚴嚴實實,而地震雲屬於大氣圈層,因此與地震無瓜。
有些動物感知靈敏,例如蛇,緊貼地面更容易感知到人類難以察覺的P波。不過,這些都不能作為前兆,P波出現預示地震已經開始。不過可以起到預警作用,地震局也利用對P波的監測進行地震預警,所以你不用天天盯著你家狗,真來了電視、廣播與手機簡訊就來了。P波只是相對S波較快,只能為生命爭取幾秒鐘到幾分鐘。
震後故事,舉個例子有個單詞你總記不住,一天記單詞時發生了一件大事,每每你想起這件事,就會想起這個單詞。平常動物異常情況是一個獨立事件,但如果地震發生,異常的事就會在大腦中重構並加深印象,聯繫地震成為組合事件,這就成了比異常更異常的故事,引人入勝、容易流傳。
地震是地球內部的物理作用,人類對地球內部的認知是很膚淺的,我們可以預報天氣,卻無法時刻監控地底各處能量變化,人類無法預測地震,天氣、動物同樣不能。