東日本大地震中的關(guān)鍵詞

3gzylon 2011-03-28

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東日本大地震中的關(guān)鍵詞

日期：2011-03-22 作者：周祺;方陵生;史博臻來源：文匯報(bào)

東日本大地震震源區(qū)域與M6級(jí)地震

東京附近千葉縣的一個(gè)煉油廠11日地震后發(fā)生火災(zāi)

    □周祺  方陵生  史博臻  編譯

    9級(jí)大地震引發(fā)的海嘯及之后導(dǎo)致的核泄漏危機(jī)，使日本及其周邊國(guó)家一度陷于混亂，也沖淡了人們對(duì)日本有記載以來這場(chǎng)最強(qiáng)烈地震的關(guān)注度。此次東日本大地震究竟暴露出哪些特點(diǎn)？全球范圍的地震發(fā)生頻率是否在不斷增多？最近發(fā)生在太平洋地區(qū)的一連串大地震到底有什么關(guān)聯(lián)？下一場(chǎng)超級(jí)地震到底會(huì)出現(xiàn)在何時(shí)何地？本刊匯總了近期美國(guó)《科學(xué)》雜志、英國(guó)《新科學(xué)家》及日本各大報(bào)刊的部分內(nèi)容，希望能解答讀者關(guān)心的問題。

震波周期

    在本次地震中，很少捕捉到對(duì)木結(jié)構(gòu)住房造成重大損害、晃動(dòng)周期為1秒左右的“致命脈沖”。

    根據(jù)東京大學(xué)地震研究所古村孝志教授等人的分析，引發(fā)東日本大地震的地震晃動(dòng)，在整個(gè)東日本地區(qū)持續(xù)了6分鐘。在本次地震中，較少出現(xiàn)對(duì)木結(jié)構(gòu)住房造成重大損害、被稱為“致命脈沖”的周期1秒左右的晃動(dòng)。盡管海岸附近的建筑物并沒有被震垮，但是被隨即而來的海嘯所吞噬。

    據(jù)介紹，地震發(fā)生后，日本防災(zāi)科學(xué)技術(shù)研究所無法在第一時(shí)間獲取全國(guó)高密度地震儀（K-net）的數(shù)據(jù)。隨著修復(fù)工作的有效開展，古村教授等人利用全國(guó)1800處的數(shù)據(jù)，對(duì)晃動(dòng)狀況進(jìn)行了調(diào)查。

    調(diào)查結(jié)果顯示，地震晃動(dòng)在發(fā)生地震后35秒到達(dá)宮城縣牡鹿半島，50秒鐘后晃動(dòng)了巖手縣釜石市以及福島縣南部城市，70秒后擴(kuò)展至整個(gè)日本東北地區(qū)。地震中出現(xiàn)了2次晃動(dòng)峰值，2次之間的間隔為大約35秒。古村教授認(rèn)為，引發(fā)地震的斷層破壞至少分為兩個(gè)階段。最大地震晃動(dòng)，達(dá)到了重力的約3倍加速度。

    本次地震，幾乎全部為地震波周期為0.1～1秒的短波，很少有對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑造成毀滅性破壞的周期為1秒左右的地震波。古村教授表示：“建筑物被沖走時(shí)可能還保持著原狀，也許是一次典型的海嘯地震。”

連動(dòng)型地震

    發(fā)生地震的板塊范圍，北及三陸海面中部，南至福島縣海面，南北距離400公里，寬200公里。在上述范圍內(nèi)，似乎發(fā)生了多個(gè)震源區(qū)域的連續(xù)運(yùn)動(dòng)或同時(shí)運(yùn)動(dòng)。

    對(duì)于這次東日本大地震，有專家認(rèn)為可能屬于在較短間隔內(nèi)發(fā)生多個(gè)地震的“連動(dòng)型地震”。震源地東北-三陸海面位于板塊的邊界，存在著多個(gè)以前被認(rèn)為可能會(huì)發(fā)生地震的震源區(qū)域。這次發(fā)生的東日本大地震，可能起因于上述震源區(qū)域的連續(xù)運(yùn)動(dòng)。

    日本氣象廳發(fā)布的數(shù)據(jù)表明，發(fā)生地震的板塊范圍，北及三陸海面中部，南至福島縣海面，南北距離400公里，寬200公里。在上述范圍內(nèi)，似乎發(fā)生了多個(gè)震源區(qū)域的連續(xù)運(yùn)動(dòng)或同時(shí)運(yùn)動(dòng)，從而帶來了劇烈晃動(dòng)。據(jù)報(bào)道，已經(jīng)觀測(cè)到了與此相關(guān)的多個(gè)地震。

    認(rèn)為本次東日本大地震屬于“連動(dòng)型”的另外一個(gè)理由是，曾經(jīng)假設(shè)在東北-三陸海面發(fā)生的地震，即使出現(xiàn)一個(gè)假設(shè)震源區(qū)域的破壞，地震規(guī)模也在8級(jí)以下。這次發(fā)生9級(jí)地震，只能說明多個(gè)斷層出現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)。

    曾經(jīng)有專家預(yù)測(cè)，被多個(gè)板塊包圍的日本周邊，可能會(huì)發(fā)生連動(dòng)型地震。因此，存在著以靜岡縣海面為震源的“東海地震”、以中部地區(qū)海面為震源的“南東海地震”以及以四國(guó)海面為震源的“南海地震”發(fā)生聯(lián)動(dòng)的可能性。一旦發(fā)生上述聯(lián)動(dòng)，就一定是超過8級(jí)以上的巨大地震了。

長(zhǎng)周期地震動(dòng)

    長(zhǎng)周期地震動(dòng)，會(huì)對(duì)石油儲(chǔ)罐帶來巨大損害。油罐內(nèi)部出現(xiàn)波狀起伏后，會(huì)引發(fā)火災(zāi)。

    這次發(fā)生的東日本巨大地震，東京都中心城區(qū)的震級(jí)也達(dá)到了5級(jí)以上。地震波從遠(yuǎn)處震源傳來，出現(xiàn)緩慢晃動(dòng)的“長(zhǎng)周期地震動(dòng)”，席卷日本大地。在這種類型的地震中，超高層建筑物更容易受到侵害。據(jù)報(bào)道，即使是超過20層的東京都內(nèi)最新建筑，晃動(dòng)也持續(xù)了10分鐘以上，各種物品紛紛從架子上掉落。

    長(zhǎng)周期地震動(dòng)，指發(fā)生地震時(shí)不同于普通震動(dòng)，晃動(dòng)周期為2~20秒之間的震動(dòng)。這樣的長(zhǎng)周期震動(dòng)，容易與超高層建筑的固有震動(dòng)頻率一致。建筑物越高，越經(jīng)受不起緩慢的長(zhǎng)周期晃動(dòng)。在2004年發(fā)生的新澙縣中越地震中，在遠(yuǎn)離震源將近200公里的東京城區(qū)，六本木大樓的電梯鋼絲繩由于晃動(dòng)而斷裂。

    長(zhǎng)周期地震動(dòng)，會(huì)對(duì)石油儲(chǔ)罐帶來巨大損害。油罐內(nèi)部出現(xiàn)波狀起伏后，會(huì)引發(fā)火災(zāi)。2003年日本十勝?zèng)_發(fā)生長(zhǎng)周期地震動(dòng)之后，遠(yuǎn)離震源300公里之外的一家煉油廠也發(fā)生了火災(zāi)。

    本次9.0級(jí)東日本大地震發(fā)生后，東京灣畔的石油公司等出現(xiàn)火災(zāi)可能就是受到了“長(zhǎng)周期地震動(dòng)”的影響。

    研究表明，發(fā)生長(zhǎng)周期地震動(dòng)的原因在于地下構(gòu)造。沖積平原和填埋地等軟弱地基，容易發(fā)生長(zhǎng)周期地震動(dòng)。在1985年的墨西哥地震中，曾在墨西哥城（填埋濕地后的軟弱地基）觀測(cè)到最大為2秒的長(zhǎng)周期地震動(dòng)，由于共振，大量高樓大廈和高層住宅出現(xiàn)倒塌。盡管這次地震為長(zhǎng)周期地震動(dòng)導(dǎo)致的最大災(zāi)難，但是，當(dāng)時(shí)人們卻認(rèn)為建筑標(biāo)準(zhǔn)的過于寬松是導(dǎo)致建筑物倒塌的主要原因。直到最近幾年，才發(fā)現(xiàn)真正的元兇是長(zhǎng)周期地震動(dòng)。

    依靠從震源一直到觀測(cè)點(diǎn)的密集記錄，研究人員闡明了發(fā)生長(zhǎng)周期緩慢晃動(dòng)的“長(zhǎng)周期地震動(dòng)”的機(jī)理：一旦具備了大規(guī)模淺震源、容易傳遞地震動(dòng)的路徑、沉積盆地這三項(xiàng)條件，就會(huì)發(fā)生長(zhǎng)周期地震動(dòng)。

余震

    大地震發(fā)生后一周內(nèi)，M5級(jí)以上地震共發(fā)生了262次，為觀測(cè)史上最多的紀(jì)錄，延續(xù)著十分活躍的狀態(tài)。

    日本氣象廳近日宣布，自3月11日9級(jí)大地震發(fā)生之后，日本又發(fā)生了7級(jí)以上的3次余震，以及6級(jí)以上的48次余震，以地震史上的標(biāo)準(zhǔn)來衡量，這次的余震活動(dòng)頻率“非常高”。

    大地震發(fā)生后的24小時(shí)，M5級(jí)以上的余震達(dá)到了152次，為觀測(cè)史上最多的紀(jì)錄。至18日上午的一周內(nèi)，M5級(jí)以上地震共發(fā)生了262次，同樣打破了歷史紀(jì)錄，延續(xù)著十分活躍的狀態(tài)。

    新西蘭坎特伯雷大學(xué)的保羅·尼科爾斯繪制了自3月11日以來日本發(fā)生余震的地區(qū)圖（見上圖），此圖根據(jù)美國(guó)地質(zhì)勘探局網(wǎng)站公布的余震震級(jí)和位置的數(shù)據(jù)資料不斷更新。余震是地質(zhì)板塊在大地震之后的重新調(diào)整，以使整個(gè)地區(qū)的應(yīng)力分配再次趨于穩(wěn)定。地圖上顯示，到目前為止，幾乎所有的余震都沿著太平洋板塊邊界處的俯沖帶發(fā)生的。

    專家認(rèn)為，東京受到城市西南方向東海斷層地震活動(dòng)的威脅最大，東海斷層實(shí)際上是南海海槽的延伸，但后者處于不同的俯沖帶，介于歐亞板塊和菲律賓板塊之間。澳大利亞地震中心的地震學(xué)家凱文·麥丘說，這一板塊的邊界處似乎并沒有受到仙臺(tái)地震的影響。這方面的證據(jù)還不足以表明東京是安全的，畢竟，無論是長(zhǎng)野，還是靜岡，也都不在太平洋板塊邊界上，但這個(gè)城市確實(shí)躲過了那些近日連續(xù)不斷襲擊日本的余震。

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來自： 3gzylon > 《天文歷法地理》

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