你了解地震嗎？

今天，小編為大家介紹一個我們大家既熟悉又陌生的地理現象——地震。

大地的震動其實每天都在發生，大部分我們根本感受不到。

但每年造成嚴重災害的10-20次大地震，就足以撕裂幾百年甚至上千年的人類文明。

人類歷史上損失最嚴重的地震發生在1556年的陝西華縣，死亡人數83萬。

1976年唐山大地震成為人類20世紀死亡人數（24.2萬人）最多的地震。

地震不但本身殺傷力大，還能引發火山、海嘯、滑坡泥石流，火災等等其他災害。

敲黑板！下面是今天知識的目錄和章節，請提前做好筆記~

1.地震的原理和成因

我們生活的地球分為三個圈層，即中心層是地核，中間是地幔，外層是地殼。

地殼巖層受力後快速破裂錯動引起地表振動或破壞就叫地震。

地球的圈層結構

地震又稱地動、地振動，是地殼快速釋放能量過程中造成的振動，期間會產生地震波的一種自然現象。地球上板塊與板塊之間相互擠壓碰撞，造成板塊邊沿及板塊內部產生錯動和破裂，是引起地震的主要原因。

板塊碰撞擠壓形成地震

世界上90％的地震均為構造地震，顧名思義，為地質構造（通常為斷層）發生變化造成的地震。這種地震持續時間長，釋放能量大，且一定程度上具有重複性。

構造地震大多發生在板塊邊界，下圖為1990-2009年全球5級以上地震分布圖，可以看出大部分的地震都分布在各個板塊的交界處。

1990-2009年全球5級以上地震分布圖

由於地球在無休止地自轉和公轉，其內部物質也在不停地進行分異，所以，圍繞在地球表面的地殼，或者說巖石圈也在不斷地生成、演變和運動，這便促成了全球性地殼構造運動。

除了構造地震，還有由於火山噴發引起的火山地震（如2005年長白山天池火山區的火山構造地震群），固巖層(特別是石灰巖)塌陷引起的地震叫塌陷地震，由於人類活動造成地殼局部失穩引起的誘發地震（如1962年廣東新豐江水庫6.1級地震）。

長白山天池

廣東新豐江水庫附近發生有感地震

2.地震的震級和描述參數

描述一場地震，通常我們會用到以下參數：

① 震源(focus)：發生地震的地方。

② 震源深度(depth of focus)：震源距震中的距離，通常用h表示。

③ 震中距(distant of epicentre)：地面上一點到震中的直線距離稱為震中距，通常用Δ表示。

④ 震級(magnitude)：地震的強度，即地震釋放出來的彈性波能量大小，通常用M表示。

那麼，地震的震級越大造成的傷害越大嗎？

談到地震的震級，人們普遍的反應都震級越大所造成的傷害越大，宏觀上來說沒問題的。因為震級越大，此次地震所釋放的能量越大，所造成的傷害理論上確實越大。

但是我們的常識也告訴我們，對於同一個地震來說，離震源越遠（震中距Δ越大），地震所造成的傷害越小。這也非常好理解，地震波在地表下傳播時會出現能量的損耗，於是遠處受損較小。

同樣的道理，對於同一個震源來說，地震越深，同樣的震級造成的傷害一般來說越小。

於是，震級、震源深度h、震中距Δ均會影響到地震所造成的傷害，我們需要另一個值來簡單直白的給出人們直觀的感受，於是地震烈度應運而生。地震烈度是指：按一定的宏觀標準，表示地震時地面受到的影響或破壞程度的一種量度。烈度越大，地表所受到的傷害越大。

汶川8.0級地震烈度分布圖

地震釋放的能量特別巨大，汶川大地震相當於5600顆原子彈爆炸。

能量的大小一般使用芮氏規模來衡量，是美國地震學家裡克特在1935年研究加利福尼亞地震時提出的。

目前世界已知的最大地震發生在1960年5月22日的智利，芮氏8.9級。

芮氏規模計算公式

地震的震級是對數坐標，每一級對應的地震能量相差 32 倍。比如 9 級地震的能量是 8 級地震的 32 倍，是 7 級地震的整整 1000 倍。即使是震級只大了 0.1，能量也相差了 1.41 倍，幾乎多了一半，完全不是大多數人想的那樣只差了一點點。

高震級地震的規模遠遠超乎大多數人的想像，有的大地震甚至會波及全球。1960 年智利 9.4 級大地震發生 22 個小時之後，地震引發的海嘯跨越整個太平洋到達日本，在日本還造成了接近 200 人的死亡。這也是一個典型的力的傳遞需要時間的例子，地震作用從震源智利傳遞到大洋彼岸的日本用了整整 22 個小時。

紀實攝影2011年日本大地震

3.世界三大地震帶和中國地震帶

世界上的大部分地震發生在板塊與板塊之間碰撞摩擦的地方，三大地震帶分別是：

環太平洋地震帶，世界75%的地震發生在此，包括日本、中國臺灣、印尼、美國加州等地區。

地中海到喜馬拉雅之間的歐亞地震帶（15%），包括中國西南、巴基斯坦、印度、尼泊爾，伊朗、土耳其、義大利等地區。

海嶺地震帶（5%）在大洋中脊的附近。

世界地震帶

雖然不是地震最多的國家，但中國是世界上地震災害最嚴重的國家。

除浙江、貴州兩省外，其他各省區都發生過6級以上強震。

中國有兩條地震帶：

華北地震帶，從西安附近開始，北上山西，過河北，直到渤海。

南北地震帶，北起內蒙古西部，經寧夏、甘肅，沿著岷江上遊南下，直到雲南西部。

中國的地震活動主要分布在5個地區，這5個地區是：臺灣省及其附近海域;西南地區，包括西藏、四川中西部和雲南中西部;西部地區，主要在甘肅河西走廊、青海、寧夏以及新疆天山南北麓;華北地區，主要在太行山兩側、汾渭河谷、陰山—燕山一帶、山東中部和渤海灣;東南沿海地區，廣東、福建等地。

比如說，2018年5月28日1時50分，吉林省松原市寧江區發生5.7級地震，震源深度13千米，震中位於北緯45.27度、東經124.71度。震中20公裡內的鄉鎮有伯都鄉、毛都站鎮、平鳳鄉、新城鄉、大窪鎮、長山鎮、前郭鎮和善友鎮。震中距寧江區14公裡、距前郭縣19公裡、距肇源縣40公裡、距大安市42公裡、距乾安縣61公裡，距松原市區17公裡，距長春市161公裡。

今，你家地震了嗎？

中國地震帶

4.地震可以預測嗎？

在探討這個問題之前，我們先來回憶一下地震波的相關知識。

地震波發生機製圖

地震發生時，通常會產生橫波（S波）和縱波（P波）兩種地震波。

縱波速度快，最先殺到，大地上下運動。

汶川地震200秒之後，縱波到達1530千米之外的北京。

橫波晚一步，但是會攜帶地震產生的大部分能量，大地會水平劇烈晃動。

地震學家會通過橫波和縱波發生的時間間隔判斷大地震的震中距離。

當你甩一根繩子的時候，出現的波就是橫波，

波前進的方向與質點震動的方向垂直

當你擠按一根彈簧時，出現的波就是縱波，

波前進的方向和指點震動的方向平行

相對於氣象災害成熟預警，地震預報工作非常令人沮喪，至今都是世界難題。

人類科學上天容易下地難，世界上破壞性最大的地震震源深度10-20千米，而世界上最深的鑽孔只能達到12千米。

而且，規模宏大的地下巖體運動很難在實驗室或者野外模擬，同一地區兩次地震的時間間隔近百年，結果很難驗證。

地震波幾乎是我們現在可以研究地下結構的最有效手段，通過研究地下結構，雖然不能獲得短期內的地震預測，但是可以得到大時間尺度上的大體預測。當技術越來越發達，研究地下的手段越來越多，相信在未來的某一天，人類說不定真的可以對地震進行準確預測。

最後，也許你會覺得，「如果沒有地震多好呀」。但事實上，地震的意義或許是你不曾得知的，因為任何事物都有兩面性。如果地球沒有板殼運動，沒有火山，沒有地震，沒有這些劇烈的地質活動，那地球就是一個死氣沉沉的大石頭球，就像水星和月球，氣候也會跟現在大不相同。這樣的假設下，地球甚至可能無法演化出生命，更不用說文明。

本文作者：陳龍