**章 自然灾害的预测预报
人类能预报火山爆发
火山灾害被列为世界第6位自然灾害,火山爆发往往给人类带来巨大灾难。世界历史上几次大的火山爆发给人类带来的灾难是触目惊心的。公元79年,维苏威火山爆发,毁掉了意大利的庞贝城和赫莱尼厄姆市,有2000多人丧生;1631年,维苏威火山再次爆发,随后又发生地震和海啸,有4000多人丧生;1669年,意大利卡塔尼亚附近的埃特纳火山爆发,估计死亡数字高达2万人;1783年6月8日,冰岛斯卡普塔火山爆发,使冰岛1/5人口死亡;1815年4月5日,��度尼西亚松巴哇岛塔博罗火山爆发,引起旋风和海啸,死亡人数达12万人;1883年,印度尼西亚巽他海峡克拉卡托火山爆发,使这个岛的2/3遭到毁灭,造成36万多人死亡;1902年5月8日,西印度群岛马提尼克岛皮莱火山爆发,使圣皮尔市彻底毁灭,造成3万多人死亡;1963年3月18日,印尼巴厘岛上的阿贡火山爆发,迫使78万人逃离家园,1584人死亡等等。
世界上大多数**火山的爆发,大有越演越烈之趋势,科学家们对此极为重视。自1980年以来,美国圣海伦斯火山已爆发了22次,美国科学家对其中的19次爆发进行了预报,1989年美国阿拉斯加州雷道特火山爆发前,也先有预报。
美国圣海伦斯火山于1980年5月18日、25日、6月12日多次爆发。5月18日的大爆发之前,早已多次出现了火山爆发预兆。3月20日出现多次地震,3月27日火山口发生了先兆性爆发,4月2日又再次发生地震,喷出火山灰。当时科学家断定,随时可能发生大爆发。由于研究了火山爆发前兆,科学家们及时作出了预报,所以只有24人死亡,46人失踪。
火山学家们使用地震仪来记录各种小型地震的次数(这种地震将促使岩浆不断向上涌),并通过安装在飞机上的化学传感装置,监测火山上空二氧化硫含量的变化量,这可直接反映出从地下涌到火山口的岩浆量大小。另外在美国圣海伦斯火山爆发前,记录到该火山山坡倾斜量增加这一物理量变化的情况,这引起了科学家们的高度重现。日本科学家已经使用一种可以测量出一枚小硬币宽度大小的激光仪,来监测火山山坡的倾斜变化量。通常像山坡坡度这种微小的变化量,人们用肉眼是无法辨别的。他们也通过把摄像机安装在本国19个*令人担忧的火山易发区的方法,监视那些火山烟雾的形状及其颜色变化的情况。“当一处茂盛的草木突然间被一座小山丘覆盖时,应立刻意识到情况的严重性”,美国火山学家汤姆•西姆金说:“这是一个可怕的现象,它预示着将给人类带来一场真正的灾难。”值得幸运的是,科学家们在日本和菲律宾火山爆发前都观察到了这些小山丘的突然出现,使人们有时间迅速逃离火山现场。
地震的类型
科学家们按地震发生的原因,将地震分为三类:由地面塌陷和山崩引起的陷落地震;由火山活动引起的火山地震;由地壳运动引起的构造地震。由于人工爆破和水库蓄水、深井注水等引起的人为地震,不属自然地震之列。
陷落地震多发生在石灰岩区域。由于石灰岩易被地下水溶蚀,形成地下洞穴,随着洞穴扩大,洞顶逐渐失去支持能力,以致发生陷落,引起地表震动。这类地震为数很少,约占地震总数的3%。其影响范围很小。此外在高山区,悬崖崩落也可造成地震,但规模很小。
火山活动引起的地震,其特点是局限于火山活动带,影响范围一般不大。这类地震也为数不多,约占总数的7%。现代火山活动带多属此类地震。如1959年11月中旬夏威夷基劳埃火山爆发,在其前夕几个月内曾发生了一连串的地震,都是岩浆运移过程引起的。
由于地壳运动引起的构造地震,是地球上规模*大、数目*多的一类地震。其特点是活动频繁,延续时间长,影响范围广,破坏性*强,造成的灾害也*大。世界上大多数地震和*大的地震均属此类,约占地震总数的90%。这类地震与地壳的构造有密切关系,常分布在活动断裂带及其附近。
地质学家把地壳内部或地幔中发出震动的地方叫震源。震源在地面上的垂直投影叫震中。震中可看做地面上震动的**。震中到震源的距离叫震源深度。震源深度一般为几千米到300千米不等,*大深度可达700千米。按震源的深度也可将地震分为浅源地震(深度0~70千米)、中源地震(70~300千米)和深源地震(深度大于300千米)。据统计,大多数地震是发生在离地表数十千米以内的地壳中或地幔上层。一般破坏性地震的震源深度不超出100千米范围。地面上地震波及到的区域叫做震域。震域逆界是难以确定的,只能说成是人们所感觉到的震动区域。震域的大小和震源的深浅有关,也和震级的大小有关,一般震源越深,震域越大。震源及震中的关系也很密切。
地震所产生的颤动是以弹性波的形式,把能量传播出来的,这就震地震波。地震波可以分为纵波、横波和表面波三种。
地震时,纵波和横波同时产生,但纵波比横波传播得快,在地壳表层纵波以每秒5~6千米的速度传播,横波以每秒3~4千米的速度传播。表面波产生在两种介质(固体和气体或液体和气体)的交界面上,地震时来自地震源的波动(纵波、横波)以不同的速度与地面相碰,使地壳表面激起沿地表传播的弹性波,即为表面波。其特点是波长比较长,波速稳定,但比较慢,只在表面传播,不能传入地下。由于其振幅大,故破坏性*厉害。
地震的震级和烈度
地震震级,是表示地震能量大小的量度。震源放出的能量越多,震级就越大。震级是用地震仪记录地震波测定的。
目前国际上使用的地震震级——里克**数,是由美国地震学家里克特所制定,它直接同震源**释放的能量(热能和动能)大小有关。里克**数每增加一级,即表示所释放的热能量大了10倍。假定第1级地所释放的能量为1,第2级应为10,第3级应为100,依此类推,第7级为100万,第8级则为1000万。由此不难想见,当“里克特”级数第7、第8级地震发生时, 它所释放出来的热能量极为惊人,有如氢弹的猛烈爆炸。
里氏地震震级分1、2、3、4、5、6、7、8~8.9级。1级震动*轻微,8.9级*强烈,破坏性*大。
地震烈度,是指地面及房屋建筑物遭受地震破坏的程度。地震烈度的大小与震级大小、震源深浅以及该地区的地质构造有关。
判断烈度大小是根据人的感觉、家具及物品震动情况、房屋建筑物受破坏的情况,以及地面出现的破坏现象等因素综合考虑确定的。目前中国使用的是12度烈度表。
1度,无感,仪器才能记录o 2度,完全静止中的人有感。3度,细心的观察者注意到悬挂物有些摇动。4度,室内大多数人、室外少数人有感,一些人从梦中惊醒,门、窗、纸顶棚作响,悬挂物动摇,器皿中水轻微震荡。5度,大多数人从梦中惊醒,家畜不宁,悬挂物明显摇摆。6度,很多人从室内逃出,立脚不稳,家畜多从厩中向外奔跑,盆中水剧烈动荡,有时溅出,轻家具可能移动,非砖木墙结构的建筑物损坏。7度,人从室内惊惶逃出,悬挂物强烈摇摆,甚至坠落,一般砖木结构的民房大多数损坏。8度,人难站立,家具移动,砖木房屋多数破坏,少数倒塌,土石松散的山坡常有山崩、地滑,人畜有伤亡。 9度,坚实砖木结构民房多数倾倒,地裂缝很多,山崩、地滑。10度,坚固的砖木房屋许多倾倒,地表裂缝成带断续相连,总长度可达几千米,铁轨弯曲,河、湖产生击岸浪,山崩、地滑、河谷被堵成湖。11度,房屋普遍毁坏,山区有大规模的崩滑,地表产生相当大的竖直和水平方向错动,地下水剧烈变化。12度,广大地区的地形、地表水系及地下水位剧烈变化,建筑物遭到毁灭性破坏。
四川汶川特大地震及其救护
2008年5月12日14时28分,一场突如其来,特别严重的8级地震袭击了四川省汶川县,地震发生的同时,陕西、甘肃、河北、上海、北京、河南、海南等10多个省市均有震感。此外,汶川大地震还波及到了处于亚洲东部的泰国和越南等地。此次汶川大地震几乎影响了半个亚洲。
地震是一种自然现象,是地下岩石发生破裂释放弹性波传到地表所引起的震动。历史上四川汶川一带曾多次发生过地震,但是2008年5月12日这次地震*为严重。地震发生后,受灾*严重的汶川县、青川县、北川县、都江堰市、绵阳地区,以及相邻的甘肃和陕西的部分县区,一时间道路中断,损毁,通讯中断,转瞬间曾经的美丽家园变成了废墟。这场地震强度之大,波及之广,为几十年来所罕见,死8万多人,伤数十万人,次生灾害,如滑坡、山崩、泥石流、地裂、堰塞湖频频发生,人民群众生命、财产、**受到严重威胁,损失十分惨重。
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