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地震探秘:不一样的震感
  一次地震之后,大家纷纷述说自己震时的感觉,通过研究发现,即使在同一个城市同一区域,不同的人描述地震时的感觉都会不一样,这是为什么呢?
  震感是地震波在地球表面传播时给人造成震动的感觉,但人的震感强弱并不能准确描述地震的大小,地震的大小主要通过地震观测仪器定量测定,排除个人表述差异,人的震感主要与地震参数、区域地质地貌环境、本人所在的空间位置及其个人体质条件等因素相关。
  与地震参数直接相关
  地震参数主要指震级大小、震源深度、震中距。地震时,地震能量一部分以地震波的形式从地壳深处传到地球表面,在这个过程中,地震波能量是不断衰减的,震级越大,震源深度越浅,传到地球表面的地震波能量就越多,人的震感就越明显。同样,地震波在地球表面传播时,类似于在平静的水面中扔进一颗石子,激起的涟漪以一组组同心圆向四周衰减传播,距震中越远,震感就越弱。
  地震波很复杂,在地球表面传播时,频率较低的波易引起晃动,频率较高的波则引起急剧的颠簸。其中,频率较高的地震波会随着震中距的增加迅速衰减。之所以在震中附近的人震感更强烈,是因为感觉到的既有高频地震波的颠簸,又有低频地震波的晃动,而在离震中区稍远地方的人感觉到的主要是低频地震波引起的晃动。
  与区域地质地貌环境有关
  地震波是一种弹性波,具有反射、折射、散射等特征。它在地球表面传播过程中,会受到区域地质地貌环境和局部地质构造的影响。地震波在近地表传播时,遇到山谷、陡崖等,会从其边界上反射回来,形成新的入射波和反射波,而这些入射波、反射波以及从地壳深部传播出来的部分地震波和后续的地震波叠加在一起,在某些区域波峰与波峰、波谷与波谷叠加时,人们的震感就会更强烈;而在某些区域波峰和波谷叠加,其能量相互抵消,震动就会相对弱一些。这也是相距不远的人对同一个地震的感觉强弱有明显差别的原因。
  另外,地震发生时人所处地域的土层软硬程度不同,感觉到的震动程度也有差异。一般情况下,松软较厚土壤和孤立的山峰会让长周期的地震波放大,这是因为当地震波从强度较大的深部岩石穿过强度较小的松软地层时,接近地表的软弱地层会使地震波的振幅显著增强,这类似振动连在一起的两个弹簧时,强度小的弹簧会具有更大的振动幅度。所以,如果人处在不同类型的地表上,即使他们距地震发生地点一样远,对同一地震所产生的震动也会有不同的感受。
  与本人所处空间位置和状态有关
  地震后,处于不同位置和运动状态的人感觉不同。例如室外地面静止和行走的人、高楼中静止和运动的人、高空作业的人,他们感觉到地震引起的摇晃或颠簸是不一样的。
  一般来说,小于3级的地震,如果震源不是很浅,在平地上行走的人是很难感觉到的,而在高楼中的人们有可能会感觉到。大于3级的浅源地震,在室外的部分人能够感觉到的,在高楼中的人会感觉更明显一些。有时这种感受也与共振现象有关。任何物体都存在共振现象,建筑物也不例外。当地震波的频率与建筑物的固有振动频率接近或相等时,建筑物会产生共振现象,进而会放大该建筑物的地震响应,处在该建筑物中的人感受就会更大一些。近年来,尤其是在大城市里高楼越来越多,高层住户对一些小震或远震的震感反映也会增多。
  《中国地震烈度表》(GB17742-2008T)中,把不同位置状态“人的感觉”作为地震烈度评定的一项重要指标,表述了人在室内、室外、静止和行走等不同状态的差别。其中,把“室内绝大多数,室外多数人有感觉,多数人梦中惊醒”作为地震烈度Ⅴ度的重要判断依据。
   与个人体质条件有关
  地震时也有少数人会感到头晕、恶心等,反应较其他人更明显,这主要与人体的感受器官内耳前庭器有关。这与有人晕车、晕船是一样的道理。每个人的身体状态不一样,耐受程度不同,对外界加速运动状态改变的反应不一。此外,还受视觉、精神状态以及客观环境(如空气异味)等因素影响。
  总之,大家客观地描述自己的震感,有助于政府了解震情和灾情,但是震感的强弱并不能真实反应震级大小和地震的破坏程度。希望大家在了解震感后,再次遇到地震时可以多一份淡定,不惊慌,从容科学应对地震。
  

(陕西省地震局信息中心 罗彬董星宏 张芝霞)


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