什麼是地震波?


■ 黃春梅

當一顆石子落入靜謐的水塘中,一層層漣漪以落石為中心蕩漾開來。掉落的石子將勢能轉化為動能,能量以水波的形式在水塘裡傳播。水波可能撞到岸邊激起浪花,也可能擴散到遠處使小樹葉擺動。地震波的產生和傳播與這個過程十分相似。

落石擊水就好比地震震源,岩石好比水塘裡的水,地震波好比水波,小樹葉好比遠離地震斷層的城市。地震發生時震源處的岩石發生斷裂、錯動引起周圍介質的振動,這個振動通過介質內部之間的相互作用,形成以應力和應變的相互轉化形式向四面八方傳播的波動,由於地球介質的連續性,形成了連續介質中的彈性波,這種波由地震震源發出,以每秒幾公里的速度在地球內部及表面傳播,最終被地震儀觀測記錄到,就是地震波。

在地球中傳播的地震波主要有兩大類:實體波和表面波。穿過地球內部的波,是實體波。實體波可分為縱波(P波)和橫波(S波)。縱波是推進波,地殼中傳播速度為5.5~7千米/秒,速度最快,是第一個到達地震儀的地震波,又稱P波,它使地面發生上下振動,破壞性較弱。橫波是剪切波:在地殼中的傳播速度為3.2~4.0千米/秒,是第二個到達地震儀的地震波,又稱S波,它使地面發生前後、左右抖動,破壞性較強。傳播侷限於地球表面或分界面的波,是表面波。表面波可分為勒夫波和瑞利波等。表面波的傳播速度在三種地震波中最慢,但是振動幅度遠大於P波和S波,表面波引起的地面震動大於實體波引起的地面震動,造成的破壞最為強烈。所以,表面波比實體波會造成更大的傷害。

這就是為什麼在地震發生後,在離震中一定的地方,人們會先感受到上下抖動,再感受到前後、左右抖動,最後是上下、前後、左右都有的不規則抖動,這就是三種地震波傳播速度不同,到達的先後順序不同所致。(作者系四川省地震監測中心工程師)


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