3129 期 / 第4版:社区科普
科学认识地震波

刘华姣

当地震发生时,地下岩体断裂错位释放出能量也会激发出一种向四周传播的波,这便是地震波。

地震波是天然地震和非天然地震引起的在地球内部和表面传播的各类弹性波的总称。地震波主要分为体波和面波。在地球内部传播的波称为体波,它可以在三维空间中向任何方向传播,体波又可分为纵波和横波。纵波,又称为P波,介质质点的振动方向与波的传播方向一致,到达地面时人感觉物体上下颠簸振动。横波,又称为S波,介质质点的振动方向与波的传播方向垂直,到达地面时人感觉物体水平摇晃摆动。

当体波到达岩层界面或地表时,就会产生沿界面或地表传播的波,称为面波。面波主要分为瑞雷波和勒夫波。瑞雷波是1887年英国物理学家瑞雷( Rayleigh)首先发现的,它存在于地球表面之下。瑞雷波传播时,介质质点的运动轨迹是向后倒转的椭圆,即为逆时针方向的椭圆运动,故又称为“地滚波”。勒夫波是1911年英国力学家勒夫(A.E.H.Love)首先提出的,它在传播时, 介质质点的运动方向垂直于波的传播方向且平行于界面。与横波不同的是勒夫波只能沿界面或地表传播,波长长,振幅大,危害性也相对较大。

地震波的传播速度与岩层的性质、岩石的成分、密度、埋藏深度、地质时代、孔隙度等诸多因素有关。纵波在地壳中传播速度可达5.57千米/秒,是传播速度最快的地震波,但振幅却是最小的,因此能量也是最小的。横波在地壳中的传播速度为3.24千米/秒,传播速度次于纵波,但振幅大于纵波。这就是为什么地震来临时人们总是先感到上下颠簸,过数秒到十几秒后才能感到有很强的水平晃动。而面波的传播速度是最慢的,一般而言为横波的0.9倍,但其振幅却是最大的,面波的能量要大于体波,可以说是造成建筑物强烈破坏的主要震动波。因此,当地震来临,你感到地面上下剧烈颠簸时,就预示着能量更强的可能造成建筑物严重破坏的地震波——面波即将到来了,此时就应立即采取相应的避震措施,紧急避险了。

各级政府及相关部门经常会通过电视、报纸、广播、网络等平台宣传防震避震基本知识,让广大民众掌握防震避震的基本技能,从而在面对地震灾害时最大限度地保护生命和财产安全。(作者系四川省地震局工程师)