[科普中國]-地震波——地球的“心電圖”

如果將地球看作一個(gè)大的生命體，它本身擁有著巨大能量，并且在不斷地運(yùn)動著。地震就像它的脈搏，巖漿如同它的血液，火山噴發(fā)好像它在通過鼻孔呼吸，所有這些自然現(xiàn)象，都是地球生命力的表現(xiàn)。而地震也是地球上主要的自然災(zāi)害之一。“上天容易入地難”，科學(xué)家們想探知地球深處的秘密，可要費(fèi)一番功夫了。

隨著科技的發(fā)展，人類對地球內(nèi)部的探知欲望更加強(qiáng)烈。那么，地球內(nèi)部的真實(shí)面貌是怎樣的？它的結(jié)構(gòu)如何呢？科學(xué)家找到了一種有效的方法——利用地震波研究地球內(nèi)部的構(gòu)成。

地震波是由地震震源向四處傳播的振動。在科學(xué)家眼中，它還有另外一種價(jià)值，即它能帶來更多地球內(nèi)部的信息。地震學(xué)家通過各種儀器對地球存在的地磁場、地電場、重力場、溫度場、形變場及水的化學(xué)成份含量等進(jìn)行檢測，然后依據(jù)這些檢測所獲取的信息，進(jìn)而判斷地球內(nèi)部某個(gè)地方是否存在能量積累，是否出現(xiàn)應(yīng)力加劇，是否有發(fā)生強(qiáng)震的危險(xiǎn)。

科學(xué)家早在幾十年前就觀測到這種地震信號，但因其強(qiáng)度微弱、波形雜亂，一直缺乏有效方法對震源進(jìn)行定位和定量研究。我國科學(xué)家為此研究組建立了一個(gè)大氣、海洋和固體地球相互耦合的物理模型，曾利用地震信號成功追蹤2012年桑迪颶風(fēng)中心位置，并監(jiān)測颶風(fēng)中心的海面氣壓擾動與海浪高度。研究還發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)衛(wèi)星監(jiān)測方法無法觀測到的、颶風(fēng)消失后的潛在災(zāi)害。

如果將地球看作一個(gè)人，分布于各地的地震臺就是他的“私人醫(yī)生”。“醫(yī)生”將各種反應(yīng)靈敏的儀器貼在地球“體內(nèi)”和“皮膚”上，每分每秒都在窺探著地層的“一舉一動”。地震監(jiān)測資料的快速匯總、及時(shí)傳遞、分析處理是開展地震預(yù)測工作的關(guān)鍵。

其實(shí)，我們腳下的大地是不平坦的，它時(shí)時(shí)刻刻都在晃動著，但是一些微小的晃動是人體感覺不到的，地震檢測儀器把這些細(xì)微的運(yùn)動放大了一百萬倍。大地的一張一弛，就是地震波波形圖出現(xiàn)高頻低頻的原因。科學(xué)家的工作就是通過地震波去解析來自于地球內(nèi)部和地震本身的信息，及時(shí)做好地震的預(yù)警工作。

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