《地震:找自然的错》

2015年4月尼泊尔的一个主要地震蹂躏了加德满都。Think4Photop / Shutterstock.com

在任何大地震发生的几分钟内,冲击波都会扭曲地貌,夷平建筑物,摧毁整个社区。而每一次,地球上的人们都会得到一个悲惨的提醒:有一个危险的世界潜伏在我们的脚下。

地震每天都会发生在数百人中,大多数人都太弱或偏远地影响了很多人。但所有地震噪声都隐藏了灾难性地震的风险,这一直在人类历史上定期令人惊讶。现在,沿着故障线的速度快速增长现在促进了比以往更高的赌注 - 全世界的几十个大城市栖息在地壳的裂缝附近 - 甚至远离故障的人可能会受到海啸的影响,因为2011年日本地震被证明是2011年日本地震。

不幸的是,人类无力阻止这样的灾难,尽管在过去的一个世纪里,地震学取得了重大突破,但我们仍然不能很好地预测它们。虽然这听起来可能毫无希望,但我们还是可以采取许多先发制人的措施,至少在大地震发生前做好准备。以下是我们对地球地质爆发的了解,以及你可以做些什么准备。

地震的起源

地壳总是围绕和旋转,这是一种慢动作的洗牌,在我们的片状外层下方被液体岩浆部分燃烧。地壳漂浮在这个岩浆上,分为几个锯齿状圆盘,称为“构造板”,不断推动和拉动全球彼此。这些盘边的摩擦是导致地震的原因。

大洋中脊
由于大部分海洋山脊深度超过2000米,其大部分爆发都不会被注意到。 Noaa.

构造板块沿着巨型疤痕彼此拖着,称为全球中海山脊,这种曲折的地球表面就像棒球上的缝一样(见下面的USGS地图)。在这里,岩浆升起,冷却和硬化,两块板在相反方向上搅拌,形成了在输送带上几百万年后可能成为干燥的土地的新壳。

与此同时,正如新的地壳出生在海洋中,旧的地壳正在推动地下,在地下,构造板块碰撞,一个潜在的暴力过程,造成山脉,火山和地震。可以通过以几种不同的方式融合板块来释放地震震颤,这取决于他们的岩石边缘的崩溃和相互作用。这些是地震故障的三种基本类型:

正断层:当沿着倾斜的裂缝彼此垂直地垂直滑动时,发生了许多地震。如果岩石质量在这种类型的倾斜故障下滑下,则已知是一个“正常故障”(请参阅​​右侧的动画)。这是由张力引起的,因为构造板从故障向外拉伸,并且导致周围景观的总体延伸。

逆断层:也被称为“逆冲断层”,当倾斜断层上方的岩体从下方被逆冲向上,将其推到另一块陆地上方更远的地方时,就会出现这种开口。正常断层和反向断层都表现出地质学家所说的“倾斜”运动,但与正常断层不同的是,反向断层是由挤压而不是张力引起的,从而导致地形的压实。

防滑故障:当垂直断层的两侧水平滑动时,它被称为“走滑断层”。这些地震是由剪切力引起的,当粗糙的基岩边缘摩擦在一起,抓住一个参差不齐的边缘,然后弹回原位时,就产生了剪切力。加州的圣安德烈亚斯断层是一个走滑系统,就像最近在海地造成地震和余震的断层一样。

地震波

地震仪,圣胡安巴图斯塔任务
圣胡安包蒂斯塔任务区的地震仪,就在加州圣安德烈亚斯断层的旁边。 雷Bouknight flickr /

沿着故障的岩石墙花费大部分时间锁定在一起,显然可以动一动不动,但它们可以悄然地造成数百或数千年的巨大压力,然后突然滑动并立即释放它。来自地震的力量来自两种基本类型的波浪和表面波 - 这达到了一系列三种越来越多的破坏性爆炸。

穿过地球内部的身体波​​是第一个击中的。最快的是主要波浪,或者p waves.,并且因为它们在它们面前或背后推动了如此广泛和推动岩石粒子,它们通常是最不损害的。P波立即接下来是次级主体波,或者也通过整个行星,但是较慢,使岩石颗粒脱落到侧面,这使得它们更具破坏性。对站在地上的人来说,P和S的波浪都觉得突然颠簸。

在身体波浪后,可能会在Quake的最终决赛之前有一个短暂的震惊。表面波仅通过外壳的上层,水平地流过涟漪通过水。目击者经常将地面描述为地震期间的“滚动”,并且这些缓慢的高幅度表面波通常是颤程最具破坏性的部分。他们的快速摇晃是对建筑物和桥梁的大部分结构损坏。(表面波进一步细分爱波瑞利波,后者是最危险的。)

地震破坏

1906年旧金山地震
超过80%的旧金山市在1906年的地震中被摧毁。 阿诺德格雷禾 - 国会图书馆/维基梅德米亚

我们面临的地震危险几乎完全来自我们周围已建成的基础设施。在典型的地震中,除了倒下的树木和岩石,房屋、学校、商店和办公楼的倒塌是造成死亡的第一大原因。道路和桥梁也可能因地面震动和位移而倒塌,1989年旧金山地震时就发生过这种问题。众所周知,地震波会使汽车翻倒,使火车脱轨,还会使隧道和桥梁下的车辆被压碎,或者使车辆倾侧失控。

洪水是地震的另一个潜在副产品,因为地震有时会摧毁水坝或扭曲河流,燃气管道破裂或打翻灯笼、蜡烛和火把可能引发火灾。在臭名昭著的1906年旧金山地震,由此产生的火(如上图)损坏了,并且比地震本身造成更多的生活。

震颤也松开了土壤,可能导致山体滑坡,山脉近山脉,在雨季,树木稀缺(如海地,广泛砍伐森林造成山体滑坡风险的地方稀缺)。然而,即使没有陡峭的山丘或雨,地震也可以通过将其与下面的地下水混合来将土壤暂时变成Quicksand样物质。作为。。而被知道 ”液化这个过程会产生一种浓稠的泥浆,把人和建筑物沉入地下,直到地下水位稳定下来,泥土再次凝固。

2004年印度尼西亚海啸后果
2004年印度尼西亚海啸的后果。 照片rnw.org/flickr.

但也许地震利用水来作恶的最具破坏性的方式是制造海啸——一种高达100英尺的巨浪,在距地震数千英里的地方冲上海滩。当陆地在海底断层上向上倾斜时,它会移动大量的水,除了最近的海岸线,没有任何东西能阻止它。这种情况发生在2004年,当时苏门答腊岛附近发生地震,引发海啸袭击了东南亚地区。2011年3月,日本东北海岸再次发生地震。在整个历史上,几乎每一个与太平洋接壤的国家都发生过这种情况。

城市和故障线路

太平洋轮辋对于地震是臭名昭着的,被称为震动的“火戒指”,以便在阿拉斯加,加利福尼亚,夏威夷,新西兰,菲律宾,印度尼西亚和日本等地方进行地震隆隆声。向西,印度,欧亚和阿拉伯板块的堆积造成了另一个地震热点,锻造喜马拉雅山脉,刺激巴基斯坦,伊朗和南欧的频繁地震。

但是,虽然东半球似乎遭受不成比例的痛苦,但地球上没有任何地方真的可以从地震海浪中真正安全。像这样的灾难2004年Sumatran海啸, 这2005巴基斯坦地震2008年发生在中国四川的地震之所以如此严重,是因为地震发生在人口密集的地区,但旧金山悠久的地震历史和最近发生在海地的事件表明,西方也存在类似的风险。(全球地震危害请看下面的世界地图。)事实上,现代历史上最大的两次地震都发生在美洲9.5级地震1960年袭击了智利幅度-9.2颤程在阿拉斯加的威廉王子湾。

全球地震风险

美洲的地震和火山倾向于坚持西部海岸线,但它们也可能发生得更远。加勒比是一个例子,因为它是几个竞争构造板的所在地,使该地区成为地震雷区。除了最近的海地和持续的余震中的最近的7.0地震之外 - 其中一个人在尼委会拉(5.5),危地马拉(5.8)和开曼群岛(5.8)中报道了较小的后续行动。)。地质学家说,故障的压力现在已经搬到了西方,这意味着另一个主要的地震可能是西部海地,古巴或牙买加西部的商店。

在美国,过去几天的土地在过去也遭受了巨大的震颤,这可能会消除他们今天的庞大地铁地区。在美国最关注的地震区中,科学家特别专注于这五个:

圣安地列斯

圣安德烈亚斯故障
加州的圣安德烈亚斯断层被认为是一个高风险的地震带。 doc searls / flickr

加利福尼亚的标志性疤痕沿着一系列走滑断层移动,这是由太平洋板块向北挤压北美造成的。它被认为是一个高风险的震区,因为附近有几个大城市,每当它破裂时,数百万人的生命都处于危险之中。之前发生在1906年和1989年的地震摧毁了旧金山湾区,后者破坏了输水管道并引发火灾,摧毁了该市的大部分地区。圣安德烈亚斯断层每年平均移动2英寸,这意味着大约1500万年后,洛杉矶将与旧金山相邻。一个学习2016年发表的一篇论文探测到了断层附近的大规模运动。据报道,研究人员表示,这种运动是“地震应变”的结果,最终将以地震的形式释放出来洛杉矶时报

西北太平洋:在圣安德烈亚斯北部,普吉特的一群断层堆积在北美的危险地震危险之一。被称为Cascadia俯冲区,该地区释放了大约每500年的“大巨头”地震。最后一次发生在1700年,当太平洋西北部稀疏时,但西雅图和温哥华地铁地区从那时起蓬勃发展,使得重复表现潜在的灾难性。

阿拉斯加

1964年的阿拉斯加地震
1964年阿拉斯加地震造成至少139人死亡。 美国陆军/维基百科

七个的10次最强地震美国发生过的最大地震都发生在阿拉斯加,包括1964年袭击安克雷奇的威廉王子湾大地震。阿拉斯加是美国地震最活跃的州,也是地球上最活跃的热点地区之一,但从历史上看,它恶劣的气候一直使人口数量相对较低,因此地震死亡人数也相对较低。尽管如此,安克雷奇现在比1964年要大得多,从圣地亚哥到东京的城市总是面临着阿拉斯加地震引发的海啸的风险。

夏威夷:不仅夏威夷本身地震活跃,易受地震和火山爆发的影响,而且它还经常受到远方地震的袭击。的8.1级地震例如,1946年发生在阿拉斯加州东部的地震,引发了一场海啸,向南到达大岛的希洛,造成159人死亡,2600万美元的财产损失。18年后,1964年威廉王子湾地震之后,另一场海啸袭击了夏威夷。

新马德里:美国东部最着名的地震发生在200年前在密西西比河流域,在田纳西州,肯塔基州,伊利诺伊州,密苏里州和阿肯色州造成严重破坏。它实际上是一个震颤的“群体”,附近有居民新马德里,密苏里州据估计,在1811年到2012年的冬天,美国经历了200次“中等到大”的地震,其中5次超过8级。房屋被夷为平地,一个新的湖泊形成了,由于突然发生的地面位移,密西西比河短暂地向后流淌。由于当时该地区人口仍然稀少,只有一人死亡与地震有关,但如果新马德里断层今天也发生类似事件,圣路易斯(见上图)和田纳西州孟菲斯等大都市地区也会发生类似事件。美国可能会崩溃。

地震安全

由于建筑物在地震期间会造成一些最严重的问题,所以它们是一个合理的首先寻找解决方案的地方。抗震建筑在上个世纪取得了长足的进步,在日本和加州等地震多发地区率先采用了让建筑随水流而动,而不是僵硬地静止不动。通过采用更灵活的关节和更大的摇摆空间,工程师们可以制造出能让地震能量通过的建筑物,比感受到地震的全部力量时造成的损害要小得多。

海地地震损害
太子港的许多建筑在2010年海地地震之前就已经不稳固了。 科林·克劳利flickr /

然而,在像海地这样的贫穷国家,这种防震结构很少是可行的项目,并且即使在2010年地震之前,Port-Au-Prince的许多建筑也已经在结构上没有解决。即使在富裕的国家,少数家庭,商店或办事处旨在承受一个主要地震 - 让知识,准备和快速思考,因为大多数人对幸存的人的最佳希望。

地震发生时最理想的地方是户外,所以如果你在室外,就待在那里。联邦应急管理局建议,在室内也要先待在原地不动,因为研究表明,大多数地震伤害发生在建筑物里的人试图转移到另一个房间或跑到外面时。如果你在那里,就躺在床上,或者趴在地板上保护你的头;如果屋顶倒塌,躲在坚固的桌子或其他可以保护你的物体下也会有帮助。通常建议蹲在靠近室内、承重墙和室内门框的地方,但要远离玻璃窗和外墙。

初始颤抖通常是前震的呼吸,以便在较大的地震之前遵循,或者可以是P波预示着更具破坏性的波和表面波。无论哪种方式,一旦震动有一个平静,就会出门就明智。在外面,远离建筑物,其他任何可能落下的东西,等到震颤停止。也非常注意余震,这可能发生在主要地震后的几分钟,小时或几天。有关更多提示和方案,看到这些fema指南关于地震发生之前要做什么,在地震期间和地震发生后。