武際可:關(guān)于地震容易弄錯的兩個(gè)概念
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汶川地震 ● 武際可
汶川地震已經(jīng)過(guò)去了一個(gè)月了。由于它造成了巨大的破壞,所以引起了普遍的關(guān)注。不過(guò)從許多文章和談?wù)撝?,可以看出,有些人對于地震有兩個(gè)概念沒(méi)有搞清楚。 ( http://www.tecn.cn )
第一是把地震的震級和一個(gè)地方的地震烈度沒(méi)有分清楚。其實(shí)這是兩個(gè)不同的概念。
震級是表示一次地震大小的概念?,F在是以這一次地震所釋放的總能量來(lái)度量的。最早的震級標度是由美國地震學(xué)家里克特(C.F.Richter)于1935年研究加利福尼亞地方性地震時(shí)提出來(lái)的。它是以一個(gè)標準的測振儀在距離震中一定的條件下,測得的數據為標準,具體規定以距震中100km處“標準地震儀”(或稱(chēng)“安德生地震儀”,周期0.8秒,放大倍數2800,阻尼系為0.8)所記錄的水平向最大振幅(單振幅,以微米計)的常用對數為該地震的震級。后來(lái),通過(guò)不斷發(fā)展,根據遠臺及非標準地震儀記錄的換算也可以用來(lái)確定震級。目前用里克特方法測算的已知的最大震級為8.9級。根據里克特在1953年提出的公式計算,每一級地震釋放的能量都是次一級地震的31.7倍。這意味著(zhù),里氏震級每高出0.1級,就會(huì )多釋放出0.412倍的能量。 ( http://www.tecn.cn )
這次汶川地震,最早公布的為7.6級,后來(lái)改為7.8級,最后定為8.0級,是因為測震點(diǎn)不會(huì )恰好在距震中100km處,所用的儀器也不一定是標準地震儀,在換算中會(huì )有差別所引起的,最后公布的顯然是參考了較多地點(diǎn)測量結果綜合計算得到的。美國公布的是7.9級。 ( http://www.tecn.cn )
一次地震,所引起的破壞程度,以震中為最強烈。隨與震中距離增加,破壞程度會(huì )逐漸降低。為了度量一次地震對不同地點(diǎn)的破壞程度,又制定了一個(gè)地震烈度。一次地震,對于不同的地點(diǎn)烈度是不同的。就拿汶川地震來(lái)說(shuō),震中的具體位置是在北緯 31.015,東經(jīng)103.365,這個(gè)位置在理縣耿達到汶川縣的映秀鎮之間。在都江堰、汶川、成都、重慶等不同的地點(diǎn),會(huì )感覺(jué)到不同的地震烈度,其破壞程度也就不一樣。地震烈度分為12級。最早是以地震時(shí)地面的最大水平加速度來(lái)度量的,具體是烈度為7度時(shí)地表水平加速度為重力加速度的1/8每提高一度,加一倍。后來(lái)發(fā)現單純用加速度不足以刻畫(huà)破壞程度,因為當振幅很小時(shí),加速度即使很大,破壞性也不大,所以后來(lái)又加入了水平振動(dòng)的峰值速度。我國現使用的地震烈度表附后。一個(gè)地點(diǎn)的地震烈度既和震級有關(guān),又和距離震中的距離有關(guān)。其間雖然有各種近似估計的公式,但最后評定每一個(gè)具體地點(diǎn)的地震烈度,還得要靠具體調查該地的震后破壞情況來(lái)定。 ( http://www.tecn.cn )
震級、發(fā)震時(shí)間、地點(diǎn)。這是地震預報要給出的三要素。要三要素完全準確無(wú)誤第預報出來(lái)的確是地震預報迄今還在繼續研究的難題。 ( http://www.tecn.cn )
第二個(gè)容易弄錯的概念是,結構抗震的設防烈度。由于沒(méi)有把震級與烈度分清楚,所以便誤以為,在結構設計中的設防烈度,誤以為是震級。例如名人余秋雨在《含淚勸告請愿災民》中說(shuō):“已經(jīng)有好幾位國際地震專(zhuān)家說(shuō),地震到了七點(diǎn)八級,理論上一切房屋都會(huì )倒塌,除非有特殊原因,而這次四川,是八級!”這就沒(méi)有把震級與烈度分清楚。落下一個(gè)笑柄。有的人還說(shuō):“由于汶川建筑設防是7級,這次地震是8級,所以房屋都倒塌了。”與余秋雨犯的是同樣的錯誤。 ( http://www.tecn.cn )
國家建筑規范上對某個(gè)地區給了一個(gè)設防標準,是針對地震烈度來(lái)說(shuō)的,而不是針對震級。它是根據當地有關(guān)地震的歷史資料和今后發(fā)生地震的可能性綜合評定得出的。具體說(shuō)四川的絕大部分地區的地震設防標準是7度。 ( http://www.tecn.cn )
連帶的一個(gè)錯誤就是,認為地震烈度超過(guò)了設防烈度,建筑物會(huì )全垮掉。實(shí)際上,設防烈度是指建筑物在給定的烈度下,還可以照常使用或稍加修理就可以使用。對于一般房屋建筑,規范要求:“多遇地震不壞,設防地震烈度可修和罕遇地震不倒”。像汶川那樣的8級地震,在震中的地震烈度一般會(huì )達到11度,而隨距震中距離加大,烈度會(huì )很快減小,損失也會(huì )逐漸減小的。而不是如余秋雨說(shuō)的:“地震到了七點(diǎn)八級,理論上一切房屋都會(huì )倒塌,除非有特殊原因,而這次四川,是八級!” ( http://www.tecn.cn )
話(huà)又說(shuō)回來(lái),是不是地震烈度達到10度或者如汶川地震的震中,達到11度,是否房子就一定會(huì )全倒塌呢。實(shí)際表明還是會(huì )有一些房子留存下來(lái)的。而要求在很強的地震烈度之下房屋不垮,即使結構破壞了,也至少要給人留出足夠的生存空間,這正是抗震結構要研究的課題。 ( http://www.tecn.cn )
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