3091 期 / 第4版:社区科普
什么是地震波?

黄春梅

当一颗石子落入静谧的水塘中,一层层涟漪以落石为中心荡漾开来。掉落的石子将势能转化为动能,能量以水波的形式在水塘里传播。水波可能撞到岸边激起浪花,也可能扩散到远处使小树叶摆动。地震波的产生和传播与这个过程十分相似。

落石击水就好比地震震源,岩石好比水塘里的水,地震波好比水波,小树叶好比远离地震断层的城市。地震发生时震源处的岩石发生断裂、错动引起周围介质的振动,这个振动通过介质内部之间的相互作用,形成以应力和应变的相互转化形式向四面八方传播的波动,由于地球介质的连续性,形成了连续介质中的弹性波,这种波由地震震源发出,以每秒几公里的速度在地球内部及表面传播,最终被地震仪观测记录到,就是地震波。

在地球中传播的地震波主要有两大类:实体波和表面波。穿过地球内部的波,是实体波。实体波可分为纵波(P波)和横波(S波)。纵波是推进波,地壳中传播速度为5.57千米/秒,速度最快,是第一个到达地震仪的地震波,又称P波,它使地面发生上下振动,破坏性较弱。横波是剪切波:在地壳中的传播速度为3.24.0千米/秒,是第二个到达地震仪的地震波,又称S波,它使地面发生前后、左右抖动,破坏性较强。传播局限于地球表面或分界面的波,是表面波。表面波可分为勒夫波和瑞利波等。表面波的传播速度在三种地震波中最慢,但是振动幅度远大于P波和S波,表面波引起的地面震动大于实体波引起的地面震动,造成的破坏最为强烈。所以,表面波比实体波会造成更大的伤害。

这就是为什么在地震发生后,在离震中一定的地方,人们会先感受到上下抖动,再感受到前后、左右抖动,最后是上下、前后、左右都有的不规则抖动,这就是三种地震波传播速度不同,到达的先后顺序不同所致。(作者系四川省地震监测中心工程师)