地震常见问题

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也许吧。很多事情都会引起局部震动——地震、卡车经过、打雷等等。看看我们的地震地图。它在加利福尼亚州展示了最近的地震活动,每次检测到地震时都会更新。如果您感受到地震,请帮助我们退出并报告《你感觉到了吗》。根据地震的大小和你离震中的距离,地震给人的感觉会有所不同。如果是一次大地震,而你离它很近,你会感到突然的震动,紧接着是强烈的摇晃。站起来会很困难。相反,如果发生了小地震,而你离它不够近,你可能会感觉到一个小撞击,随后是几秒钟的剧烈震动。

地震首先出现在地球上USGS实时地震地图这是为了响应计算机程序对整个加州地震监测站触发点的处理。然后由美国地质勘探局的地震学家对其进行检查,以确认该事件是否属实。例如,当一个事件的信号与另一个地震的信号混在一起时,就会产生错误的触发器。当系统从更遥远的大地震中触发p波时,也会出现不正确的地震标记。其他不是地震的信号也会导致假警报。我们的空间站有时也能探测到声爆、航天飞机重返大气层,甚至在网络非常密集的地区探测到非常大的雷声。当一个地区的地震活动性非常高时(比如一个地区在大地震之后经历了许多余震),自动系统往往无法区分不同的地震。计算机系统可能会接收到多个气象站触发的一次地震,并将其列为两次。或者一个明显的大地震可以分解成许多小地震经检查。

地震和海湾地区

事实上,湾区每天都会发生很多地震。大多数都太小了,感觉不到。平均来说,每2-3周就会有一场少数人能感觉到的地震,而每年都会有一场很多人能感觉到的地震。我们无法准确预测下一次大地震何时会发生在旧金山湾区,或其他任何地方;我们只能给出一个概率。在接下来的30年里,我们有62%的可能性会因为我们的一个失误而经历一个6.7或更大的情商。南加州的情况也差不多:在未来30年里,那里的人有60%的几率情商达到或超过6.7。

这有两个原因。一个是这两个断层上地震的间隔时间。1868年发生在海沃德断层的地震被认为是“旧金万博手机版山大地震”,直到1906年圣安德烈亚斯断层破裂。在此之前,我们不知道任何一个故障的危害。我们最新的科学研究表明圣安德烈亚斯断层上的地震大约每200年发生一次,而海沃德断层上的地震平均每140年发生一次。万博手机版计算一下:1868 + 140 = 2008,而1906 + 200 = 2106。圣安德烈亚斯断层似乎不像海沃德断层那样“即将发生”。第二个原因是脆弱:圣安德烈亚斯断层沿着半岛的丘陵延伸,从太平洋到斯廷森海滩。万博手机版海沃德断层沿东湾山的山脚经过弗里蒙特、海沃德、奥克兰等地。直接住在海沃德断层上的人比住在圣安德烈亚斯断层上的人要多得多。万博手机版 In addition, much of the infrastructure that supports the people in the Bay Area crosses the Hayward Fault: water for San Francisco and EBMUD, power lines, freeways, BART ...

金门大桥目前正在进行一系列的翻新,其中一些已经完成。这一过程已经达到了金门大桥不再面临倒塌的可能性的程度。在所有的改造步骤都完成之前,主悬索桥可能会在一次大地震中严重受损。请查看金门大桥的网站更新。新的海湾大桥东段预计将于2013年开放,它的建造是为了抵御一场大地震。西段的改造已经完成。海湾大桥被认为是用于灾害响应活动的紧急“生命线”路线。因此,在完成后,它将能够在地震后迅速重新开放。欲了解更多信息,请访问http://www.baybridgininfo.org/faqs.

地震工程是地震发生后保障公共安全的一个重要领域。人们一直在研究如何使新旧建筑更安全。世界各地大学的科学家和工程师正在研究地震对建筑环境的影响,目的是设计更安全的结构。例如,加州大学伯克利分校地震工程研究中心的工程师们在他们的振动台上测试设计。以下是这些组织的抽样:

看到地震工程的一个例子进入了成果,看看Caltrans的地震安全改造计划

虽然东海湾有许多地方易于在大地震中液化,但这种现象不能使整个城市消失。在液化中,由于土壤颗粒之间的水压变化,水饱和的土壤失去强度。在6.5幅度的东湾地震,下水道和其他地下管道将破裂,建筑物可能会损坏或崩溃,甚至尖端部分地沉入土壤中。我们的机场跑道可能被破坏,地区道路和高速公路也会受到损害。2011年2月22日的新西兰地震的大量损害幅度为6.1克赖斯特彻奇是液化的结果。

海湾地区政府地震和灾害项目协会出版了一本名为“液化的真实土壤”的指南,涵盖了液化的方式和原因,以及对我们的基础设施可能造成的影响。

地震危险性地图是显示某一地区由于可能发生地震而预期的震动水平的地图。地方政府可以利用这些资金建设新建筑或改造旧建筑。他们也可以被关注地震危险的公民使用。有很多地方可以找到这些公开可用的资源,快速搜索谷歌会产生很多有用的结果。这里有几个不错的网站:

作为对1971年2月9日圣费尔南多Mw 6.6地震的回应,奥奎斯特-普里奥罗(美联社)断层分区法案获得通过。该法案在整个加州的活动断层上和周围建立了特殊的控制区,即地震断层带。此外,还为这些地区创建了地图,并将其分发到相关的城市和县。这将确保任何建筑上或附近的故障都能采取必要的措施,以确保公共安全。这些地图也对公众开放,这对于各种用途都是非常有用的信息,比如在买房子之前知道哪里有问题。要了解更多关于美联社法案的详细信息,以及地图和其他资源,请访问加州自然保护部的网站。

在地震期间,海湾地区的大多数现代单户木制框架家庭安全。建筑安全性更多地取决于建筑设计,建筑类型,建筑材料质量,物业网站的土壤条件,少于故事的数量。此规则的例外是具有“软故事”的多层建筑,一个带有大开口的底层,以容纳窗户或车库门。如果没有正确支撑,这些开口可以减少结构的剪切力量,使其容易受到强烈的地面运动。有关在地震期间不同建筑类型如何执行的详细描述,请访问湾区政府协会。或者,点击这里看到七层木制框架公寓大楼的全尺寸震动表测试,配备辛普森强力领带产品。该测试在日本的北部的日本北部的日本的地球防御震动桌上进行。

自1997年以来,UC Berkeley已完成或启动了大约5亿美元的校园建筑物的地震和相关改善。这项努力从学生住房设施开始,其次是所有占领的建筑物,中央校园有一个“非常差”的地震评级。

较小,很少被占用的设施,如旧艺术画廊和希腊剧院的后台,仍然需要地震改造。将进一步提高UC伯克利校区的地震安全的工作正在进行中,更安全的计划继续提供指导校园规划和投资的框架。

如需更多关于SAFER项目的信息,以及所有校园设施的地震等级的完整列表,请访问:http://berkeley.edu/administration/facilities/safer/rating.html

这是一个非常好的问题,所以我们把它放在我们的常见问题解答中!虽然板块构造没有被理解为板式运动的机制,直到50年代晚期和60年代初,当科学家使科学家们收集海底山脊的证据,人们确实明白地震发生了缺陷。1908年劳动报告,1868年海沃德地震展平了海沃德农业社区,并从海湾地区的许多不同城镇的振动描述。劳动报告还包括Reid的弹性反弹理论的第一个描述 - 基本上,由于围绕它的地面变形,压力沿着故障建立的理论,并且地震是这种压力的释放,导致错误。

万博手机版海沃德断层也是“断层——一些断层运动发生得非常缓慢,但没有引发地震。你可以在沿路的城市中看到这一点。因此,在建造I-580和13号高速公路(也或多或少位于海沃德断层上)时,可能也有断层存在的视觉证据。万博手机版

1971年通过的《阿尔奎斯特-普里奥罗地震断层分区法》(Alquist-Priolo Earthquake Fault Zoning Act)禁止在活动断层上或靠近活动断层的地方建造新住房和工作场所,该法案不适用于道路。但重要的是要明白,许多旧金山湾区的道路将在大地震后关闭,而不仅仅是由于断层。“geonarrative是由美国地质勘探局和最近发布的一起发布的乱了套场景以地图的形式探索了滑坡和液化的可能性——这两种与地震相关的危害可能对道路产生高度破坏性的影响。

进一步阅读:

常见的神话和误解

如果您在世界上大多数地区看地震统计数据,包括加利福尼亚州,您会发现,对于每个幅度5,有大约10个具有4,并且对于每个幅度4,有10个具有幅度3的10。不幸的是,这意味着没有足够的小地震来缓解足够的压力来防止大事。事实上,它需要32个幅度5,1000幅度4或32,000幅度3,以等于一个幅度6个事件中产生的能量。

除非你住在旧的,没有加固的土坯房子里。在现代家庭中,门口并不比房子的其他部分更坚固,门可能会摆动而伤到你。在一件坚固的家具下练习“蹲下,掩护,抓住”会更安全。每年,处理地震灾害的机构和机构都会鼓励大家参加准备演习。了解更多信息并在网站注册http://www.shakeout.org。另一个信息的信息:如果在你有机会决定该怎么办之前停止了,那么你不需要做任何事情。如果你需要''掉落,封面并持有'',你将有足够的时间来决定。

不。圣安德烈亚斯断层系是太平洋板块和北美板块的分界线,它从东南的索尔顿海穿过加利福尼亚,到北部的门多西诺角。相对于北美板块,太平洋板块正在以大约46毫米的速度向西北移动,或大约每年2英寸(你的指甲生长的速度)。圣安德烈亚斯断层上的走滑地震就是板块运动的结果。板块水平移动,所以加州不会掉到海里。然而,在非常遥远的未来,洛杉矶和旧金山可能有一天会彼此毗邻!

这些问题往往出现了人文对齐等天文事件是否可以显着影响地震的发生。太阳系中的月亮,阳光和其他行星体,以对引力场的扰动的形式影响地球。影响的相对影响与物体的质量成比例,并且与距离地球距离的立方体成反比。*一般的观点是,由引力场扰动引起的地壳张力可能会影响即将发生的地震的时间(就像压断骆驼背的稻草)。如果情况确实如此,我们就会期望看到地震发生的频率与引力场的扰动之间的相关性。地球重力场的主要扰动产生了半日(12小时)的海洋和固体地球潮汐,这主要是由月球(由于它的邻近)和太阳(由于它的大质量)引起的。使用大型地震目录时,尚未发现地震发生率与半日潮之间的显著相关性。然而,在一些火山地区(如猛犸湖),半日潮汐和余震发生的频率之间有一些小但重要的相关性。

太阳系中物体的相对影响,按大小排序为:

对象 质量
(地球= 1)
距离
(万公里)
相对的影响
(月亮= 1)
月亮 0.01228 0.38 1.00
太阳 329390 149 0.45
金星 0.8073 41 0.000052
木星 314.5 629. 0.0000056.
火星 0.1065 79 0.00000096
0.0549 91 0.00000033
土星 94.07 1277. 0.00000020
天王星 14.40 2720 0.000000004.

太阳系中其他物体的综合影响还不到月球的100亿分之一。太阳系中除月球和太阳外的所有物体的综合影响最多为月球和太阳综合影响的0.000059或仅为1/24500。因此,即使所有的行星排成一列,它们的综合影响也相对较小。

除了主导的半日周期外,还有其他显著的周期。最值得注意的是,由于月球围绕地球(相对于太阳)的轨道而形成的“朔望月”(~29.53天)周期性和由于月球轨道的5度倾角而形成的18.5年周期性。在这些时期和地震的发生率之间没有发现显著的相关性。

考虑到行星排列的相对影响,以及地震与主要重力效应之间缺乏相关性,我们不认为行星排列会对地震的发生率或构造板块的相对运动产生重大影响。目前还没有发现地震与行星连成一线的显著相关性。

太阳系中其他天体的引力影响在地球赤道附近最大,在两极附近最小。

物理注意:地外质量在地球上引起的应力与重力场梯度dg(r) / dr成正比,而不是与重力场g(r)成正比。
g(r) = GMm / r^2
因此:
DG(r)/ dr = -2 * g(r)/ r = -2gmm / r ^ 3

我们在地球上经历了两种类型的天气。一种类型是太空天气。这是来自我们自己的星球的天气,如太阳能耀斑和磁风暴。这些现象导致北极光等东西。虽然这种类型的天气可能会影响我们的通信和其他系统,但它从未被证明影响地震。如果有联系,我们会看到大部分地震增加了大约每11年,这是太阳耀斑是最激烈的,但我们看到了地震的均匀分布,无论太阳在做什么。

另一种类型的天气是我们熟悉,雨,风,热量等。在统计上,统计上,在所有类型的天气中都存在地震事件的分布。然而,已知非常大的低压系统,例如飓风,导致故障滑动剧集(慢地震),这不是非常损害的。

浅层裂缝可能在地震引发的山体滑坡、横向扩散或其他类型的地面塌陷中形成。然而,断层在地震中并不张开。运动是沿着断层面发生的,而不是垂直于断层面。如果断层张开,就不会发生地震,因为没有摩擦把它们锁在一起。(来源:美国地质调查局)

我们没有办法预防地震。毕竟,我们无法阻止地球的构造板块运动。而且,尽管采矿和储层活动可以也确实会引发地震,但我们实际上无法引发足够的小地震来阻止大地震的发生。这是因为每增加一个数量级,释放的能量就增加32倍。例如,大约需要33000次3级地震才能相当于6级地震释放的能量。(自然界中,每发生一次6级地震,就会发生1000次3级地震——远远不足以释放所有的能量。)

我们可以预防的是地震造成的死亡、伤害和财产损失。在你的房子周围寻找地震时可能砸到你身上的重物,找一个更好的地方安置它们。实践蹲下,掩护,抓紧!在你家里的不同房间里。准备一个急救箱,里面有急救用品、食物、水、钱和地震后你需要的其他东西。制定一个家庭联系计划。了解你的家是否需要翻新。点击这里为良好的地震准备链接。

到目前为止,还没有确凿的证据表明动物可以预测地震或感知地震即将发生。动物经常表现出我们称之为“奇怪”的行为,所以很可能在任何给定的时间,有人会看到奇怪的动物行为,无论地震是否即将来临。但动物在很多方面比人类更敏感,所以它们可能在人类朋友注意到地震前就开始感觉到震动了。这个视频显示了一只狗对地震的反应在它的人类同伴意识到之前。这种高度的敏感性有时被误解为宠物预测了地震。

地震、断层和板块构造

地震这个术语既描述了断层上的突然滑动,也描述了由滑动引起的辐射地震能量和地面震动。它还包括由火山或岩浆活动引起的地面震动和其他由于地球压力变化引起的突然运动。

断层是两个岩石块之间的裂缝或断裂带。断层允许板块相对移动。这种运动可能以地震的形式迅速发生,也可能以蠕变的形式缓慢发生。断层的长度从几毫米到几千公里不等。大多数断层在整个地质时期内都产生重复的位移。

在地震期间,断层一侧的岩石突然相对于另一侧滑动。断层面可以是水平的,也可以是垂直的,也可以是中间的任意角度。地球科学家利用断层相对于地表的角度(即倾角)和沿断层滑动的方向来对断层进行分类。沿倾斜面方向移动的断层是倾滑故障并描述为正常的或者撤销,这取决于他们的动议。水平移动的断层被称为走滑故障和被分类为两者之一右旋或者左旋。显示浸渍滑动和滑动运动的故障称为斜滑动缺点。

以下定义改编自地球Press和Siever。这本书和其他许多好的参考资料都列在我们的建议阅读指数。

  • 正断层
    倾倾故障,其中故障上方的块相对于下面的块向下移动。这种类型的断层发生在响应于延长,并且在美国盆地和范围省和沿海洋山脊系统中经常观察到。

  • 逆断层
    一种倾滑断层,在断层面之上的上块向上移动并超过下块这种类型的断层作用在挤压区很常见,比如在一个板块俯冲到另一个板块之下的地区,如日本。当倾角较浅时,逆断层通常被描述为逆冲断层。

  • 左旋的错
    左走滑断层一种走滑断层,从任何一边看远块的位移都向左

  • 右侧故障
    右走滑断层一种走滑断层,从任何一边看远块的位移都向右圣安德烈亚斯断层是右侧断层的一个例子。

关于断层和地震类型的更多信息可以在我们的FAQ“那些沙滩球数字是什么?”

地球内部是热的,因为地球内部有放射性岩石,也因为地球形成时巨大压力留下的热量。地球正在冷却。当地球变冷时,地幔内的热岩石会非常缓慢地上升到地表,而冷岩石则会非常缓慢地下沉到地核。这叫做对流。

同时,地球表面上的板材以不同的方式移动。在某些地方,就像智利的右边一样,一个板被推(底上)在另一个板上。在另一个板下的板块的一部分沉入地幔中,它非常沉重。沉没板是马特尔的对流中热岩体向下流动的一部分,我们知道沉没的岩石的力量是导致板移动的重要组成部分。我们使用地震浪潮来制作了地幔的照片,所以我们也知道有热岩层的地表即将到达地幔羽毛的区域。地幔中的热岩也(再次非常慢慢地)水平移动它在上面的地方和它下降的地方。它会拖着它吗?科学家不知道。所以我们驾驶板块的力量不完整。

余震和前击是描述了在“主屏蔽”之前或之后发生的地震的相关术语,也就是说地震。前座是在与主席相同的地点发生的地震,但在地震发生之前,而余震是在同一区域的主震后发生的较小地震,但不一定是相同的确切位置。余震通常随着主事件后的时间而减少,在深地震中不太常见。

火山和地震几乎从不相关。他们很少有什么与彼此有关。USGS有一个很好的写作与他们的关系在这里。另一方面,海啸是由海洋中的地震直接引起的。地震破裂引起的垂直变形会引发海啸,海啸可能非常小,不引人注意,也可能非常大,会造成很大的破坏和人员伤亡。

众包GPS的主要问题是,它在室内工作真的很糟糕,因为糟糕的(有时根本不存在)天空视图,而这是大多数人花大部分时间的地方。但即使是在户外,大多数手机和笔记本电脑提供的30米的精确度意味着我们需要极高数量的数据点*来获得毫米级的精确度,这是我们测量平板速率所需要的。(对于大地级GPS站,我们使用来自GPS卫星的信号的方式与手持设备使用它的方式完全不同,以便在每个站获得毫米级的精度。)此外,我们测量的速率是如此之慢,以至于无法在一天内测量出来(这需要精确到毫米以下)。所以人们需要每天把他们的笔记本电脑放回到相同的地方,在一毫米以内,以便在更长的时间内跟踪速度。

其次,使用广泛分布的GPS信号来跟踪板运动的地球物理问题。围绕故障的应变累积导致它们附近的区域以不同的速率移动而不是总板率。如果你认为它就像拉上橡皮筋一样,那么你的手是两个构造板,彼此远离恒定的速度,但橡皮筋本身的各个点都在移动得更慢,而且事实上,实际上是橡皮筋根本不动。直到橡皮筋突破(地震),此时橡胶带的那些部件移动的橡皮筋更慢突然移动,并且用手赶上(构造板)。在板式运动的大地测量中,通常排除来自故障附近的GPS站点的数据,以防止这些改变的速率影响总板运动的估计(当然这些数据对于测量应变累积本身非常重要)。在美国,这意味着来自西方大部分美国的数据被排除在外;在欧洲,更多地中海地区将不得不被排除在外。在亚洲等地区有很多微孔板,远离板边界的数据甚至更加困难。

*平均减少了1 /平方根(N)的不确定性,其中N是平均在一起的值数。因此,我们需要大约为900百万个数据点,从30M不确定性数据获得MM级别的平均不确定性。这可能意味着我们需要为每个构造板材提供9亿人。

强度描述地震时地面震动的程度。对于一个给定的地震,强度因震动的不同而不同,但地震只有一个震级。决定某一特定地点强度的因素包括地下的岩石和土壤,以及它离震中有多远。强度通常由修正麦卡利强度(MMI)量表给出,这是一种基于标准观察的定性测量,如“难以站立”或“快门,图片移动”。为了与数量级区分,强度被定义为罗马数字I-XII,其中XII为最高。如果你最近经历了一次地震,想为强度研究做点贡献,填写一份毛毡报告。

想象一下,你和一位朋友将一个大型木制梳妆台滑过木材或瓷砖地板上的新位置。在它到位之后,您可以听到在它稳定下来的小弹出或吱吱声噪音。以同样的方式使大型木制梳妆台扰乱压力,每件件在接头处放置其他碎片,并且腿在地板上放在地板上的压力会导致对断层的压力的细节变化滑倒发生在附近。

在地震发生前,应力会在断层上积聚,而在大地震中,应力会释放,但更正确的做法是,考虑一个更复杂的“应力场”,在断层周围变化着应力。当大地震发生时,地震周围的应力场发生响应变化。在一些地区,压力会增加,这可能会引发我们所知的余震。(如果下一次地震更大,它就成为主震,之前的地震就成为前震!)

地震,大大小小的,每时每刻都在世界各地发生着。为了说明这一点,点击这里查看过去7天发生在加州和内华达州的地震。我们不知道地震到底要小到什么程度才不会引发任何余震,但它的震级远低于人们能感觉到的震级(大约是2级)。

余震和所有其他地震遵循一种称为古腾堡-里克特定律的经验法则,描述不同规模的地震的数量。这是一个对数关系*这基本上告诉我们,每次我们延长一个单位,我们应该期望看到10倍的地震。所以对于我们所看到的每个地震5,我们应该期待看到,非常大致,10 4',100 3',1000 2的等。古腾堡 - 里希特关系可能会为最小的地震分解*(如此之小,以至于震级为负),但即使如此,所有发生的小地震所产生的微小余震的数量——大多数是如此小和遥远,甚至没有人感觉到它们——绝对是惊人的。

所以,让我们来谈谈在一次真正的大地震之后,我们预计一天内会发生多少次余震。另一个定律,大森定律*,描述了一场给定震级的地震之后,我们预计在一段时间内会看到的余震数量。大森定律告诉我们,地震之后会有很多余震,而且随着时间的推移,余震的数量会呈指数级衰减。所以一场大地震后的第一天,我们预计会看到最多的余震。尽管大森定律中基本的数学关系并没有大范围的改变,但不同地区使用的数字(常量)不同,甚至不同的序列也不同。但在1989年,两位科学家*并将大森定律和古登堡-里希特关系整合到一个函数中,用来表示加州某种震级地震后一段时间内预期余震的数量。作为统计手段,大森定律,以及由Reasenberg和Jones构造的更详细的余震产生率规则,并不意味着能够准确预测在给定的时间间隔内,我们将看到多少次给定震级的余震,知道心脏病发作的统计数据就能确切地告诉你某一天有多少人会带着心脏病出现在某家医院。

reasenberg和jones关系是一口:速率(t,m)= 10 ^( - 1.67 + 0.91(mm-m))*(t + 0.05)-1.08,其中t是时间,mm是幅度Mainshock,M是我们正在寻找的余震的大小。因此,对于幅度8个事件,如果我们想仅仅看起来像2个加上事件,那么MM-M将为6.堵塞数字,对于8个地震,关于我们在加利福尼亚州最大的最大,我们得到了预期的5849平方米+余震,720 M3 +余震,89平方米+余震,11平方米+余震,1 M6 +余震。大多数这些数千个余震在幅度2和3之间,只是在附近的人可能开始感受到它们的水平,肯定不足以造成任何伤害。然而,虽然这些余震可能会被其他人站在附近所可能感受到,但你肯定不会感到全部,甚至大部分,这对于大地震是相当大的。1857 M 7.9堡Tejon Realtquake,在加利福尼亚州的书面历史上最大的地震奔跑,超过350公里,这转化为余震的区域,跨越大约12000平方英里!

世界上有史以来最大的地震并不幅度8,但是,在1960年,智利中的数量9.5。我们不能使用智利的readberg和jones加州的数字,但这个事件的这个大小可能会产生超过在地震之后的第一天或上面的100,000个余量2或以上。

(1)log N = a- bm,其中N是数,M是大小,a和b是常数,随区域变化。

(2)关于SAFOD靶区地震Gutenberg-Richter频率-震级关系的失效(?)美国地球物理学会,2010年秋季会议,摘要#T41A-2089

(3)n = c /(k + t)^ p,其中n是时间t的余震速率,c,k和p是变化的常数。

(4)reenberg, Paul A.和L.M. Jones(1989)。加州主震后的地震危险,科学,243,1173 - 1176。

我们认为这是一个非常重要的话题,所以我们写了下来这个博客关于它于2008年9月。

测量地震

地震监测站有4个主要组成部分:地震传感器、数据收集和存储单元、电力系统和将数据实时传回数据中心的遥测技术。后两者通常由现成的组件组成,如电池、充电器、用于电力系统的太阳能电池板,以及用于遥测的互联网服务硬件、蜂窝调制解调器、无线电和/或微波链路。

数据收集和存储单元,通常被称为数据记录器,包括数字化器,提供时间戳的能力,以及通过标准化格式的遥测系统提供数据的软件。

地震传感器构成了车站最专业的部分。想象一下,传感器连接到地面,所以你怎么能判断地面是否正在移动?地震仪和加速度计,用于测量略有不同的仪器的两个名称,利用所有群众的物理性质惯性。原则上,质量附着在弹簧或摆型上。当地面移动时,质量尚未移动。只有在短短后,当弹簧或摆动已经拉伸足够的时候。如果我们以某种方式将写入工具连接到群众和纸张到地面,则仪器将在质量和地面的运动之间写出差异的记录。在古老的日子里,那是一个地震仪(图表因为它写道)。

如今,地震仪和加速度计更加精密。他们使用反馈回路来确保物体不会相对于地面移动。他们使用磁铁和电容器来产生电压和电流,这些电压和电流可以很容易地被数字化器测量,然后存储和遥测。而且,由于地震仪或加速度计的机械系统从未真正离开它的“静止位置”,我们可以使用物理学来精确地将测量值与地面的实际情况联系起来。现在这种仪器的名字中有“meter”,因为它们是一种测量装置,可以随着时间的推移提供数值,而不是写在纸上。

与历史上那些看起来很酷的仪器相比,新传感器的优点是(a)能够将测量值与真实的地面运动(如上所述)以一般线性关系联系起来;(b)现代仪器通常以一个相对较小的单位测量地面运动的三个正交分量;(c)对非常广泛的频率范围的灵敏度;(d)高动态范围——这意味着真正微小的地面和相当大的运动都可以用一个仪器来测量。想象一下,在过去,用于记录的纸张大约有1英尺(或30厘米)高。如果我们想用一个现代传感器在一张纸上记录从最小到最大的地面运动的所有细节,那么这张纸大约需要3英里(5公里)高。不是很实用。

数据记录器还提供和重要的改进,因为数据是数字上可用的,可以通过现代遥测选项(不是美国邮寄,如70年前),并且可以立即在计算机中加工迅速提供地震信息,甚至可以快速地提供地震信息manbetx下载3.0app地震早期警告。

这些乐器的声音,很棒。地震仪和加速度计有一个缺点。虽然最小到最大信号的比率可以测量为10,000,000(1000万),但是我们记录了微小的地震(M〜0)和最大的Quakes之间的差异(M9.5)是大约3,000,000,000(30亿)。因此,我们在一个站点上安装。如果它们是m〜-1至m〜4,地震表会更敏感,并且可以在尺度上录制近距离。加速度计记录了不同范围的Quakes,从M〜3到M〜8.5。这两个传感器也根据站的尺寸和距离记录更远的地震。因此,我们可以在哪里,我们安装地震表和加速度计,以获得附近发生的事情的最佳视图。

在美国,大型地震台网一般由联邦机构(如美国地质调查局、垦务局和能源部)、州机构以及公立和私立大学管理。这些网络旨在监测地震活动,并为研究地球科学问题提供数据。的国家先进地震系统是参与地震监测的机构的组织,目的是协调记录和分析地震数据的努力。

例如,UC Berkeley在加利福尼亚州的北部和中央地震网络的目的是监测地震活动和进一步发生地震研究的目的。用于中使用的地震仪器伯克利数字地震网络(BDSN)包括宽带地震仪,以感测弱的地面运动和加速度计,以感测强的地面运动。两种类型的传感器利用力 - 反馈电路来确定传感器的整体响应,线性,稳定性和动态范围。UC Berkeley经营着多个不同的宽带地震仪和加速度计,以涵盖最广泛的频率和地面运动:

  • 典型的宽带地震仪能够响应频率从~23微赫兹到~5- 40hz(视传感器带宽而定)的半日重力潮的微弱地面运动。
  • 典型的加速度计响应于频率从0 Hz至400+ Hz的强力接地运动。

频谱低频端的主要限制是地震背景噪声水平、仪器噪声水平以及传感器和数据记录器的热稳定性。在最好的BDSN站点,半日重力潮信号在原始数据中很明显,而在噪声较多的站点它是不可分辨的。

频谱高频端的主要限制是数字采样率、仪器噪声水平和地表风化层(地壳上部~100米)的衰减和散射。最好的BDSN观测站在钻孔中安装了传感器,通常可以看到当地地震产生的200+ Hz信号。在地面安装传感器的最佳BDSN站,通常不会在~30 Hz以上的频率记录显著的能量。

感兴趣的地震频带:
重力潮汐 ~ 0hz至~70微hz
(4小时以上的时间)
地球的特征 ~0.3 mHz ~0.1 Hz
表面波分析 〜2 MHz到〜2 Hz
区域地震 ~ 10mhz ~ 10hz
地方地震 〜10 MHz至〜400 + Hz
强烈的运动 〜0.05 Hz至约10 Hz
(通常导致结构的频段
强烈地震动时的损坏)

现代地震仪器的能力是由纯粹的研究需求驱动的,并因大规模集成电路技术的出现而成为可能。随着我们对地球结构的知识和我们在更高频率上模拟地球的能力的提高,在更高频率上的准确记录将变得有用。在较低的频率,主要与地壳的长期变形有关,数据是由持续运行的全球定位系统(GPS)接收器提供的。加州大学伯克利分校地震台正在与加州北部的一些机构合作,以形成万博竞技湾区区域变形(BARD)网络监测地壳变形以及地震活动。许多BADD GPS接收器都与BDSN仪器共同定位。

有关安装地震仪器安装的信息可从BDSN安装指南

显示3种类型的海滩球形图的教科书图象和标题
图是USGS大卫oppenheimer的礼貌。

除了确定地震的位置和震级,地震学家现在还在例行地确定“断层面”或事件的“震源机制”。断层平面解说明了地震中断层的滑动方向和方向。这些解在通常被描述为“沙滩球”的下半球项目中显示出来,可以通过p波的第一波运动和地震波形的反演来确定。这些数字有助于识别地震破裂的类型:走滑、正常或逆冲。

走滑地震是典型的圣安德烈亚斯断层带,它是北美和太平洋板块边界的一部分。

正常的地震与伸展有关,特别是与大洋中脊板块的形成有关。

推力或逆转地震与挤压有关,特别是与一个板块向另一个板块俯冲有关,就像在日本一样。

查尔斯·阿蒙,现在宾夕法尼亚州,给一个震源机制和断层平面解的图解说明在一个关于错误和错误的页面他为他的地震导论课创作的圣路易斯大学

北加州断层平面解决方案的例子,使用的数据来自万博竞技伯克利数字地震台网,可以在网上找到区域时刻张量页。全球地震的例子可以在其中找到全局质心矩张量目录

为了研究地震,科学家们展开地震仪测量地面运动。震动图是作为时间的函数的地面运动的录制,是基本数据地震学家用来研究地震产生的波。这些数据被用来研究地震本身,并进一步了解地球的结构。

我们收集了地震录音的几个例子,以说明各种各样的运动。这些数据源自来自伯克利数字地震台网位于加州北部和中部的一组宽带、高动态范围的仪器。这个网络是由加州大学伯克利分校地震实验室用于地震监测和研究。

地震医师通常将地震描述为当地,区域或特点。这些术语指距离地震到记录仪器的距离。例如,当伯克利地震站指的是当地地震时,我们的意思是在加利福尼亚州北部发生的。万博竞技区域地震的一个例子可能是南加州,内华达州,犹他州,俄勒冈州或华盛顿的活动。Telesmic的事件是那些在距离的大距离,如日本,汤加或冰岛等地震。

局部和区域性地震主要由地壳波,即通过地壳传播的波。在较远的距离上,地震波场主要是采样于地球主体的波——上地幔、下地幔和地核。

BDSN的地震记录设备能够“观测”全球各地的地震。在本例中,我们将说明这些类型的地震波形的变化。

地震的例子

详述波浪,地震仪器和它们产生的记录的解释是查尔斯·阿蒙在圣路易斯大学作为地震的入门课程。

地震学家有几种不同的方法来确定地震的大小——一些基于体波(在地球结构深处传播),一些基于表面波(主要沿着地球最上层传播),还有一些基于完全不同的方法。

以下是五种最常见的方法的简要描述。

ML——“当地震级”,用于当地地震(通常距离记录站600公里或以下),最初由查尔斯·里克特在1935年左右开发,用于南加州地震的分类。ML定义为

ML = log(a) - log(ao)

其中A是在给定距离处的标准仪器(木头和ORSON扭转地震计)记录的最大迹线幅度,并且AO在相同距离处是零幅度的地震的幅度。ML已在加利福尼亚均成功使用,尽管它也在其他地区使用。

Md—“持续震级”是基于地震波列减少到其最大记录值的10%或更少的时间长度(从最初的p波到达开始)。Md主要用于为小地震指定震级。在北加万博竞技州,它是3.0级或以下地震的首选震级。

Ms -“表面波震级”用于远震距离(20-180度)的浅层地震(深度< 70km),使用20秒瑞利波进行测定。定义女士:

MS = log(a / t)+ s(距离,深度)

其中A最大位移,T是位移的周期,并且S是站距离的校正项和地震的深度。MS由古堡和Richter于1936年开发,作为距离距离的局部幅度。

MB - 使用P波列车幅度的“体波幅度”,第一个到达体波,在幅度计算中。它在距离16到约100度的Telesmicic距离中使用,其中该波形开始放牧,然后进入地球的核心,改变其角色。MB以不同方式定义为MS,具有不同的校正因子。

每个震级都使用不同频率范围的地震记录的不同部分。虽然已经作出努力来校准这些比额表,使它们彼此一致,但它们的定义受到其发展期间所存在的仪器类型的限制。例如,ML在6.5级左右开始“饱和”。也就是说,ML不能正确地估计更大事件的大小。为此,制订了一个新的规模表:

Mw -“矩量值”是量值确定的最新概念。与上述其他方法不同的是,它们都是基于台站地面运动的最大振幅,而Mw是基于震源的地震矩。它可以计算出从局部地震一直到发生在半个地球之外的事件。一般来说,震级为3.5级或更大的局部地震和震级为5.5级的远震都是如此。较小的事件通常不会产生足够的能量来提供足够强的信号来进行测定。

USGS.“事情没那么简单。损害不会超过一个级别。它还取决于其他变量,如距离地震的距离,你所处的土壤类型,等等。话虽如此,通常在震级达到4级或5级以上时才会发生破坏。

加州综合地震台网(CISN)的成员正在测试类似于日本的端到端预警系统。伯克利地震实验室的理查德·艾伦博士开创了几种使地震早期预警成为可能的方法,他也是该项目的主要贡献者之一。关于最近在加州大学伯克利分校举行的地震预警峰会的信息可以找到在这里其他与地震预警有关的信息可以在艾伦博士的主页

常衡在公元132年左右发明了世界上第一台地震仪。地震仪是一种测量地震震中位置方向的设备,但不提供震动强度或持续时间的测量值。如欲了解长兴龙缸的详细描述及图片,请浏览:https://www.usgs.gov/faqs/when-was-first-instrument-actually-recorded-earthquake?qt-news_science_products=7#qt-news_science_products

1880年,在日本工作的英国科学家詹姆斯·艾尔弗雷德·尤因、托马斯·格雷和约翰·米尔恩开始研究地震。他们成立了日本地震学会,该学会资助了地震仪的发明。他们的设计之一,尤因双摆,是由詹姆斯·利克天文台的第一任主席爱德华·s·霍尔登于1887年在詹姆斯·利克天文台和学生天文台安装的。这些装置和其他装置一起,后来记录了1906年的旧金山大地震。

地震和核试验都能迅速释放出大量能量。小的能源产量(通常小于50吨当量)热核装置是沉重的放射性同位素的分裂,而地震的能量来源是构造应变积累的地球构造板块的相对运动是由地幔热流在地球的引力场的存在。

在核试验中,所有能量突然(在毫秒内)以热核装置周围的相对较小的体积释放出热量的形式。巨大的热量导致球形腔的快速膨胀,这又产生地震波。热量逐渐远离腔进入周围的岩石。然而,岩石是一种较差的热量,因此可以花多年来需要多年的热核爆炸,以消退,并且爆炸上方的表面温度的增加是微不足道的。核试验也是非常浅的来源,深度埋深通常小于几百米(埋藏深度通常与预期产量的立方根成比例)。估计的印度和巴基斯坦测试的产量约为2-40千吨。

在一次大地震中,储存在地壳中的弹性应变能在几秒到几十秒内,通过沿着断层破裂而释放,而应变能从断层破裂周围相对较大的岩石中释放。例如,发生在阿富汗(北纬37.4度,东经70.0度)的6.5级地震(1998年5月30日06:22:28 UT),震源持续时间约为5秒,估计震源体积约为4000立方公里。这次地震的震源深度为18公里。释放的能量相当于一次20万吨的核爆炸。

1968年1月19日,代号为“完美”的热核试验在内华达州中部补充试验区进行。这个代号被证明是一个错误的用词,因为产生了一个1200米长的新的断层破裂。地震学记录显示,断层运动产生的地震波比核爆炸直接产生的地震波能量要小得多。

1969年公开提出了触发加利福尼亚危害加州损坏地震的核爆炸的可能性。作为这种可能性的考验,北加州的地震发生率(幅度3.5且较大)和六种最大的热核试验中的已知时间万博竞技(1965-1969)被绘制,很明显,在爆炸的时间内不会出现地震性的峰值。这与理论计算一致的是,从地下热核爆炸的瞬态应变并不足够大以在距离射击点几十公里的距离下触发故障破裂。

印度和巴基斯坦的核试验场距离1998年5月30日阿富汗地震的震中约1000公里。人们提出的问题是,这些核试验的发生是否影响了阿富汗大地震的发生。最直接的因果关系是,热核爆炸产生的地震波通过阿富汗的震中地区,以某种方式引发了地震。例如,兰德斯7.3级地震发生后的6月28日,在加州南部,1992年的地震活动率在美国西部几个地震活跃地区,距离震中1250公里,突然增加的重合与地震产生的地震波场的通道通过每个站点。地震活动的突然增加主要发生在地热活动和近期火山活动的地区。这种情况发生的机理尚不清楚。

1998年5月30日,阿富汗地震发生在06:22:28 ut,并在06:55或发生地震发生后发生的热核试验发生。其他核试验发生在地震前2-20天。通过核试验中最大的地震波峰通过地震波峰通过的弹性菌株,5月11日的印度试验,估计产量为40千斤松,比地球半的菌株小约100倍- 由月亮和太阳的引力领域生产的潮汐(12小时)潮汐。如果小核试验可能会在1000公里处触发地震,则每天几个速度发生在全球范围内的地震,也将有望触发地震。没有观察到这种触发。因此,没有证据表明核试验与阿富汗的大地震之间的因果关系,它们在时间和地点附近发生了纯粹巧合。

有许多方法来创建自己的地震仪,将允许您查看和记录地震波从您自己的家!获得所需的所有必要材料相对容易,你可以在任何时候看到地震。科学美国人已发表关于这一主题的两篇文章:

  • 《地震仪计划:如何在家里建立简易地震仪来记录地震波》,1979年7月241日
  • 《新后院地震学》,100,1996年4月

此外,还有许多当地的业余地震家群,参加公共地震网络。一个这样的网络是红木市公共地震网络,该网络有一个网站,其中有很多关于如何的信息创建自己的地震仪

对于希望向学生传授地震学知识的教育者来说,这里有一个很棒的网站,可以帮助你入门,并提供大量很棒的信息!http://www.iris.edu/hq/sis

历史地震和地震统计

加州大学伯克利分校地震工程研究中心(EERC)收集了最好的地震破坏照片。卡尔·施泰因布吕格于1992年将他收集的地震幻灯片和照片捐赠给欧洲地震资源委员会。其他来自EERC教职工的幻灯片和照片也收集在这些档案中。EERC图书馆提供了幻灯片和照片的副本,以最低的成本用于教学和研究,并且可以在线访问数字化幻灯片集。这些收藏包括1994年北岭地震和1995年神户地震的专用幻灯片。

USGS有一系列地震,火山和其他地质危害的照片。这些数据的描述可在线可用。

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的国家地球物理数据中心(National Geophysical Data Center)收集了各种地质灾害的照片,包括地震。他们的大部分收藏都是幻灯片,不过他们的地震照片样本可以在网上找到,包括1906年旧金山地震和1989年洛马·普列塔地震的照片。

旧金山市博物馆为许多湾区地震聚集了照片,特别是1906年和1989年的活动。这些可以在他们的网站上找到。

美国国会图书馆正在创建一个国家数字图书馆,由印刷品、照片、文件、电影和录音组成。这个在线收藏是可以搜索的,包含了1906年旧金山地震的一些图片。

这个问题由南加州南部的4年级课程提交给我们。我们认为这是一个很大的问题,并使其成为常见问题解答!

使用ans地震目录,我们从1990 - 2011年搜索了加利福尼亚,从1990 - 2011年的幅度大于1.0。我们发现了558434地震!因此,在平均年份,记录并分析了大约25,383个地震。然后加利福尼亚州地震发生率是:

地震次数年25383月2115周488天70

因此,我们平均每天记录和分析70次地震。现在大部分的分析都是由自动的计算机算法完成的,这样地震学家就不再需要手动确定每次地震的位置和震级。在加州,地震监测是加州大学伯克利分校、加州理工学院和美国地质调查局的共同责任。

作为数量级的函数,每年分析的事件数为:

级  ------------- 率 --------------- ( 情商/年)(eq / mo) (eq /周)(eq /天)> = 81 > = 1.5 29545 2462 568 16038 1336 308 44 > = 2 6076 506 117 1950 163 38 5.3 > > = 2.5 = 3 604 50 12 1.7 > = 3.5 200 65 5.4 1.3 0.18 3.8 0.55 > = 4 > 20 = 4.5 1.7 0.38 0.055 > = 5 > = 6.8 0.57 0.13 0.019 5.5 2.2 0.18 0.042 0.0060 > = 6 > = 6.5 0.0033 1.2 0.10 0.023 0.60.05 0.012 0.0016

请注意,上面的表格在6级以上是不可靠的,因为10年地震活动样本不够长,不能包括很多6级以上的地震。在生成上表时,我们假设地震发生的频率不随时间变化。大的余震序列违背了这一假设。

人们报告感觉到地震的阈值大约是2级(在理想的情况下,即静止和震中附近)。一些损坏(比如窗户碎了,物品从架子上掉下来)的报告阈值大约是4级。脆弱结构(未加固砌体)损坏的阈值大约是5.5级。

1906年旧金山地震发生在圣安德烈亚斯断层上,这是一个两个板块相互滑动的地方,这种运动被称为“走滑”。现在旧金山市所在的那块岩石在两千万年前就在南加州下移了,而且相对于北美的其他地方还会继续移动。(点击这里看到一个视频显示南加州南部的板块构造历史,在过去的2000万年里,旧金山搬到北部。这种荣誉进入了智利的1960年9.5级地震。世界上最大的地震发生在俯冲区域,板边界,其中一块板在另一块板上推动。

据USGS介绍,中国陕西华贤(前山脉)近1556年1月23日发生的地震可能被认为是有史以来最糟糕的,因为它导致更多的伤亡于任何其他历史的地震,830,000。下表将这种地震与其他,最近,最近一场大的事件相比。

日期区域伤员MAG 1556/01/23陕西(史基)830,000 8.0(est。)1906/04/18旧金山,加利福尼亚州,加利福尼亚州旧金山,加利福尼亚州3,000 * 7.9 *主要来自由此产生的火灾2011/03/11日本28,050 9.0 2010/01/ 12海地地区222,570 7.0 2004/12/26 Sumatra 227,898 ** 9.1 **许多来自海啸1960/05/22智利1,655 9.5

看着这张桌子,我们看到一个明确的趋势,说明了较差的地区的地震损坏如何比在日本和智利等更多发达国家。(大多数伟大的Tohoku地震在日本的伤亡都是由于海啸。)

美国地质勘探局有一个整洁的页面,展示了发生在今天的一次历史地震。您甚至可以在您选择的一天查看历史上的地震!http://earthquake.usgs.gov/learn/today/

有关历史地震的更多信息,请访问https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/browse/largest-world.php

关于其他地区地震的问题和答案

其他资源