地震是地球內部介質局部發生急劇的破裂,產生地震波,從而在一定範圍內引起地麵振動的現象。大地振動是地震最直觀、最普遍的表現。

地震所引起的地麵振動是一種複雜的運動,它是由縱波和橫波共同作用的結果。在震中區,縱波使地麵上下顛動。橫波使地麵水平晃動。由於縱波傳播速度較快,衰減也較快,橫波傳播速度較慢,衰減也較慢,因此離震中較遠的地方,往往感覺不到上下跳動,但能感到達水平晃動。1960年智利大地震時,最大的晃動持續了3分鍾。地震造成的災害首先是破壞房屋和構築物,造成人畜的傷亡,如1976年中國河北唐山地震中,70%~80%的建築物倒塌,人員傷亡慘重。

地震對自然界景觀也有很大影響。最主要的後果是地麵出現斷層和地裂縫。大地震的地表斷層常綿延幾十至幾百千米,往往具有較明顯的垂直錯距和水平錯距,能反映出震源處的構造變動特征(見濃尾大地震,舊金山大地震)。但並不是所有的地表斷裂都直接與震源的運動相聯係,它們也可能是由於地震波造成的次生影響。特別是地表沉積層較厚的地區,坡地邊緣、河岸和道路兩旁常出現地裂縫,這往往是由於地形因素,在一側沒有依托的條件下晃動使表土鬆垮和崩裂。地震的晃動使表土下沉,淺層的地下水受擠壓會沿地裂縫上升至地表,形成噴沙冒水現象。

地震能使局部地形改觀,或隆起,或沉降。使城鄉道路坼裂、鐵軌扭曲、橋梁折斷。在現代化城市中,由於地下管道破裂和電纜被切斷造成停水、停電和通訊受阻。煤氣、有毒氣體和放射性物質泄漏可導致火災和毒物、放射性汙染等次生災害。在山區,地震還能引起山崩和滑坡,常造成掩埋村鎮的慘劇。崩塌的山石堵塞江河,在上遊形成地震湖。1923年日本關東大地震時,神奈川縣發生泥石流,順山穀下滑,遠達5千米。

曆史檔案

唐山大地震

1976年7月28日,中國北京時間3時42分,東經118.2度、北緯39.6度,在距地麵16公裏深處的地球外殼,比日本廣島爆炸的原子彈強烈400倍的大地震發生了。中國新華通訊社於7月28日向全世界發布了這一消息。幾天以後再次公布了經過核定的地震震級:7.8級。

北緯40度線,被人們稱為“不祥的恐怖線”。這裏,發生了諸如美國舊金山、葡萄牙裏斯本、日本十勝近海等無數次大地震。這次地震這個惡魔又一次突襲了北緯39.6度——唐山成為它的犧牲品。唐山地震的震中位置位於唐山市區。這是中國曆史上一次罕見的城市地震災害。頃刻之間,一個百萬人口的城市化為一片瓦礫,人民生命財產及國家財產遭到慘重損失。北京市和天津市受到嚴重波及。地震破壞範圍超過3萬平方公裏,有感範圍廣達14個省、市、自治區,相當於全國麵積的三分之一。

7月27日深夜,比人類早覺醒一步的自然界發出了最後的災難呼告!

昌黎縣看瓜的農民看到200多米高的上空忽然明亮,地麵照得發白,西瓜葉、蔓照得清晰可見,如天亮一般。3點42分許,唐山上空出現強烈的幾次藍色閃光,地上狂風呼嘯,驚雷轟響,大地瘋狂地搖撼,幾秒鍾後,唐山破碎了,一片死寂,灰色的塵霧濃濃地籠罩著唐山,整個唐山沒有一點聲息。

唐山火車站,東部鐵軌成蛇形彎曲,其輪廓象一隻扁平的鐵葫蘆。開灤醫院七層大樓,成了一座墳丘似的三角形斜塔,頂部僅剩兩間病房大小的建築,顫巍巍地搭斜在一堵隨時可能塌落的殘壁上,陽台全部震塌,三層樓的陽台,垂直地砸在二層樓的陽台上,欲落未落。唐山第十中學那條水泥馬路,被攔腰震斷,一截向左,一截向右,錯位達一米之多。……

更為驚心的是,在“7.28”地震地裂縫穿過的地方,唐山地委黨校、東新街小學、地區農研所、以及整個路南居民區,都象被一隻巨手摸去似的不見了。一場大自然的惡作劇使唐山麵目全非,橋梁折斷,煙囪倒塌,列車出軌,七零八落的混凝土梁柱東倒西歪,落而未落的樓板懸掛在空中,到處是斷牆殘壁……地震發生在深夜,市區80%的人來不及反應,被埋在瓦礫之下。極震區包括京山鐵路南北兩側的47平方公裏。區內所有的建築物均幾乎都**然無存。一條長8公裏、寬30米的地裂縫帶,橫切圍牆、房屋和道路、水渠。震區及其周圍地區,出現大量的裂縫帶、噴水冒沙、井噴、重力崩塌、滾石、邊坡崩塌、地滑、地基沉陷、岩溶洞陷落以及采空區坍塌等。

地震共造成24.2萬人死亡,16.4萬人受重傷;毀壞公產房屋1479萬平方米,倒塌民房530萬間;直接。全市供水、供電、通訊、交通等生命線工程全部破壞,所有工礦全部停產,所有醫院和醫療設施全部破壞。地震時行駛的7列客貨車和油罐車脫軌。薊運河、灤河上的兩座大型公路橋梁塌落,切斷了唐山與天津和關外的公路交通。市區供水管網和水廠建築物、構造物、水源井破壞嚴重。三座大型水庫和兩座中型水庫的大壩滑塌開裂,防浪牆倒塌。410座小型水庫中的240座震壞。損失空前嚴重。

專家分析

地球的結構就象雞蛋,可分為三層。中心層是“蛋黃”——地核;中間是“蛋清”——地幔;外層是“蛋殼”——地殼。地震一般發生在地殼之中。地球在不停地自轉和公轉,同時地殼內部也在不停地變化。由此而產生力的作用,使地殼岩層變形、斷裂、錯動,於是便發生地震。

地震波發源的地方,叫作震源(focus)。震源在地麵上的垂直投影,地麵上離震源最近的一點稱為震中。它是接受振動最早的部位。震中到震源的深度叫作震源深度。通常將震源深度小於70公裏的叫淺源地震,深度在70-300公裏的叫中源地震,深度大於300公裏的叫深源地震。對於同樣大小的地震,由於震源深度不一樣,也不一樣,對地麵造成的破壞程度也不一樣。震源越淺,破壞越大,但波及範圍也越小,反之亦然。

同樣大小的地震,造成的破壞不一定相同;同一次地震,在不同的地方造成的破壞也不一樣。為了衡量地震的破壞程度,科學家又“製作”了另一把“尺子”一一地震烈度。在中國地震烈度表上,對人的感覺、一般房屋震害程度和其他現象作了描述,可以作為確定烈度的基本依據。影響烈度的因素有震級、震源深度、距震源的遠近、地麵狀況和地層構造等。

一般情況下僅就烈度和震源、震級間的關係來說,震級越大震源越淺、烈度也越大。一般來講,一次地震發生後,震中區的破壞最重,烈度最高;這個烈度稱為震中烈度。從震中向四周擴展,地震烈度逐漸減小。

所以,一次地震隻有一個震級,但它所造成的破壞,在不同的地區是不同的。也就是說,一次地震,可以劃分出好幾個烈度不同的地區。這與一顆炸彈爆後,近處與遠處破壞程度不同道理一樣。炸彈的炸藥量,好比是震級;炸彈對不同地點的破壞程度,好比是烈度。

例如,1990年2月10日,常熟-太倉發生了5.1級地震,有人說在蘇州是4級,在無錫是3級,這是錯的。無論在何處,隻能說常熟-太倉發生了5.1級地震,但這次地震,在太倉的沙溪鎮地震烈度是6度,在蘇州地震烈度是4度,在無錫地震烈度是3度。

我國把烈度劃分為十二度,不同烈度的地震,其影響和破壞大體如下:

小於三度人無感覺,隻有儀器才能記錄到;

三度在夜深人靜時人有感覺;

四~五度睡覺的人會驚醒,吊燈搖晃;

六度器皿傾倒,房屋輕微損壞;

七~八度房屋受到破壞,地麵出現裂縫;

九~十度房屋倒塌,地麵破壞嚴重;

十一~十二度毀滅性的破壞;

例如,1976年唐山地震,震級為7.8級,震中烈度為十一度;受唐山地震的影響,天津市地震烈度為八度,北京市烈度為六度,再遠到石家莊、太原等就隻有四至五度了。

地震來臨前的征兆

地震是非常可怕的,但它和刮風下雨一樣,都是一種自然現象,在它來臨之前是有前兆的,是可以預測、可以預防的。在震前的一段時間內,震區附近總會出現一些異常變化。

(1)地下水異常

地下水包括井水、泉水等。主要異常有發渾、冒泡、翻花、升溫、變色、變味、突升、突降、井孔變形、泉源突然枯竭或湧出等。人們總結了震前井水變化的諺語:

井水是個寶,地震有前兆。

無雨泉水渾,天幹井水冒。

水位升降大,翻花冒氣泡。

有的變顏色,有的變味道。

(2)動物異常

許多動物的某些器官感覺特別靈敏,它能比人類提前知道一些災害事件的發生,例如海洋中水母能預報風暴,老鼠能事先躲避礦井崩塌或有害氣體等等。伴隨地震而產生的物理、化學變化(振動、電、磁、氣象、水氡含量異常等),往往能使一些動物的某種感覺器官受到刺激而發生異常反應。地震前動物反應異常表現有:牛、馬、驢、騾驚慌不安;狗狂吠不休、亂跑亂鬧、叼著狗崽搬家;鼠白天成群出洞,像醉酒似的發呆、不怕人、驚恐亂竄、叼著小鼠搬家;蟾蜍(癩蛤蟆)成群出洞,甚至跑到大街小巷等等。動物反常的情形,人們也有幾句順口溜總結得好:

震前動物有預兆,群測群防很重要。

牛羊騾馬不進廄,豬不吃食狗亂咬。

鴨不下水岸上鬧,雞飛上樹高聲叫。

冰天雪地蛇出洞,大鼠叼著小鼠跑。

兔子豎耳蹦又撞,魚躍水麵惶惶跳。

蜜蜂群遷鬧轟轟,鴿子驚飛不回巢。

家家戶戶都觀察,發現異常快報告。

(3)植物異常:

有些植物在震前也有異常反應,如不適季節的發芽、開花、結果或大麵積枯萎與異常繁茂等。如1971年12月30日長江地區發生4.75級地震前,一顆包好的黃芽菜,在頂部抽心開花;青菜在葉子上開花,芹菜應在春天開花,提前在12月即開了花;山萸藤也開了花;竹筍在農曆九月就開了花。1975年2月4日在營口地震前一年的11月下旬杏樹也開了花。

(4)地聲異常

地聲異常是指地震前來自地下的聲音。其聲有如炮響雷鳴,也有如重車行駛、大風鼓**等多種多樣。當地震發生時,有縱波從震源輻射,沿地麵傳播,使空氣振動發聲,由於縱波速度較大但勢弱,人們隻聞其聲,而不覺地動,需橫波到後才有動的感覺。所以,震中區往往有"每震之先,地內聲響,似地氣鼓**,如鼎內沸水膨漲"的記載。如果在震中區,3級地震往往可聽到地聲。地聲是地下岩石的結構、構造及其所含的**、氣體運動變化的結果,有相當大部分地聲是臨震征兆。掌握地聲知識就有可能對地震起到較好的預報預防效果。

(5)地光異常

地光異常指地震前來自地下的光亮,其顏色多種多樣,可見到日常生活中罕見的混合色,如銀藍色、白紫色等,但以紅色與白色為主;其形態也各異,有帶狀、球狀、柱狀、彌漫狀等。一般地光出現的範圍較大,多在震前幾小時到幾分鍾內出現,持續幾秒鍾。我國海城、龍陵、唐山、鬆潘等地震時及地震前後都出現了豐富多彩的發光現象。地光多伴隨地震、山崩、滑坡、塌陷或噴沙冒水、噴氣等自然現象同時出現,常沿斷裂帶或一個區域作有規律的遷移,且與其他宏觀微觀異常同步,其成因總是與地殼運動密切相關。且受地質條件及地表和大氣狀態控製,能對人或動、植物造成不同程度的危害。目前所掌握的地光異常報告,都在震前幾秒鍾至1分鍾左右。如海城地震,瀾滄、耿馬地震等都搜集到了類似的報告。

(6)氣象異常

人們常形容地震預報科技人員是"上管天,下管地,中間管空氣",這的確有道理。地震之前,氣象也常常出現反常。主要有震前悶熱,人焦灼煩躁,久旱不雨或霪雨綿綿,黃霧四塞,日光晦暗,怪風狂起,六月冰雹等等。如:浮雲在天空呈極長的射線狀,射線中心指向的位置就是中心地震的位置,這樣的射線雲屆很容易被人們觀察到。

(7)地氣異常

地氣異常指地震前來自地下的霧氣,又稱地氣霧或地霧。這種霧氣,具有白、黑、黃等多種顏色,有時無色,常在震前幾天至幾分鍾內出現,常伴隨怪味,有時伴有聲響或帶有高溫。

(8)地動異常

地動異常是指地震前地麵出現的晃動。地震時地麵劇烈振動,是眾所周知的現象。但地震尚未發生之前,有時感到地麵也晃動,這種晃動與地震時不同,擺動得十分緩慢,地震儀常記錄不到,但很多人可以感覺得到。最為顯著的地動異常出現於1975年2月4日海城7.3級地震之前,從1974年12月下旬到1975年1月末,在丹東、寬甸、鳳城、沈陽、岫岩等地出現過17次地動。

(9)地鼓異常

地鼓異常指地震前地麵上出現鼓包。1973年2月6日四川爐霍7.9級地震前約半年,甘孜縣拖壩區一草坪上出現一地鼓,形狀如倒扣的鐵鍋,高20厘米左右,四周斷續出現裂縫,鼓起幾天後消失,反複多次,直到發生地震。與地鼓類似的異常還有地裂縫、地陷等。

(10)電磁異常

電磁異常指地震前家用電器如收音機、電視機、日光燈等出現的異常。最為常見的電磁異常是收音機失靈,在北方地區日光燈在震前自明也較為常見。1976年7月28日唐山7.8級地震前幾天,唐山及其鄰區很多收音機失靈,聲音忽大忽小,時有時無,調頻不準,有時連續出現噪音。同樣是唐山地震前,市內有人見到關閉的熒光燈夜間先發紅後亮起來,北京有人睡前關閉了日光燈,但燈仍亮著不息。

電磁異常還包括一些電機設備工作不正常,如微波站異常、無線電廠受幹擾、電子鬧鍾失靈等。

逃生指南

地震雖然是人類無法避免和控製的,但隻要掌握一些技巧,也是可以從災難中將傷害降到最低的。

(1)立刻躲在室內易於形成三角空間的地方

地震預警時間短暫,室內避震更具有現實性,可根據建築物布局和室內狀況,審時度勢,尋找安全空間躲避。最好找一個可形成三角空間的地方,如承重牆牆根、牆角;有水管和暖氣管道等處。蹲在暖氣旁較安全,暖氣的承載力較大,金屬管道的網絡性結構和彈性不易被撕裂,即使在地震大幅度晃動時也不易被甩出去;暖氣管道通氣性好,不容易造成人員窒息;管道內的存水還可延長存活期。更重要的一點是,被困人員可采用擊打暖氣管道的方式向外界傳遞信息,而暖氣靠外牆的位置有利於最快獲得救助。

需要特別注意的是,當躲在廚房、衛生間這樣的小開間時,盡量離爐具、煤氣管道及易破碎的碗碟遠些。若廚房、衛生間處在建築物的犄角旮旯裏,且隔斷牆為薄板牆時,就不要把它選擇為最佳避震場所。此外,不要鑽進櫃子或箱子裏,因為人一旦鑽進去後便立刻喪失機動性,視野受阻,四肢被縛,不僅會錯過逃生機會還不利於被救;躺臥的姿勢也不好,人體的平麵麵積加大,被擊中的概率要比站立大5倍,而且很難機動變位。

選擇好躲避處後應蹲下或坐下,臉朝下,額頭枕在兩臂上;或抓住桌腿等身邊牢固的物體,以免震時摔倒或因身體失控移位而受傷;保護頭頸部,低頭,用手護住頭部或後頸;保護眼睛,低頭、閉眼,以防異物傷害;保護口、鼻,有可能時,可用濕毛巾捂住口、鼻,以防灰土、毒氣。

(2)搖晃時立即關火,失火時立即滅火

大地震時,也會有不能依賴消防車來滅火的情形。因此,我們每個人關火、滅火的這種努力,是能否將地震災害控製在最小程度的重要因素。

為了不使火災釀成大禍,家裏人、左鄰右舍之間互相幫助,厲行早期滅火是極為重要的。

地震的時候,關火的機會有三次:

第一次機會在大的晃動來臨之前的小的晃動之時

在感知小的晃動的瞬間,即刻互相招呼:"地震!快關火!",關閉正在使用的取暖爐、煤氣爐等。

第二次機會在大的晃動停息的時候

在發生大的晃動時去關火,放在煤氣爐、取暖爐上麵的水壺等滑落下來,那是很危險的。

大的晃動停息後,再一次呼喊:"關火!關火!",並去關火。

第三次機會在著火之後

即便發生失火的情形,在1-2分鍾之內,還是可以撲滅的。為了能夠迅速滅火,請將滅火器、消防水桶經常放置在離用火場所較近的地方。

(3)不要慌張地向戶外跑

地震發生後,慌慌張張地向外跑,碎玻璃、屋頂上的磚瓦、廣告牌等掉下來砸在身上,是很危險的。此外,水泥預製板牆、自動售貨機等也有倒塌的危險,不要靠近這些物體。

(4)將門打開,確保出口

鋼筋水泥結構的房屋等,由於地震的晃動會造成門窗錯位,打不開門,曾經發生有人被封閉在屋子裏的事例。請將門打開,確保出口。

平時要事先想好萬一被關在屋子裏,如何逃脫的方法,準備好梯子、繩索等。

(5)在戶外應就地選擇開闊地避震,保護好頭部,避開危險之處

當大地劇烈搖晃,站立不穩的時候,人們都會有扶靠、抓住什麽的心理。身邊的門柱、牆壁大多會成為扶靠的對象。但是,這些看上去挺結實牢固的東西,實際上卻是危險的。正確的做法是:

蹲下或趴下,以免摔倒;

不要亂跑,避開人多的地方;

不要隨便返回室內。

避開高大建築物或構築物:樓房、特別是有玻璃幕牆的建築、過街橋、立交橋、高煙囪、水塔下。

避開危險物、高聳或懸掛物:變壓器、電線杆、路燈、廣告牌、吊車等。

避開其他危險場所:狹窄的街道、危舊房屋、危牆、女兒牆、高門臉、雨篷下、磚瓦、木料等物的堆放處。

(6)在公共場所時聽從現場工作人員的指揮

聽從現場工作人員的指揮,不要慌亂,不要擁向出口,要避免擁擠,要避開人流,避免被擠到牆壁或柵欄處。

在影劇院、體育館等處:注意避開吊燈、電扇等懸掛物;用書包等保護頭部;等地震過去後,聽從工作人員指揮,有組織地撤離。

在商場、書店、展覽、地鐵等處:選擇結實的櫃台、商品(如低矮家具等)或柱子邊,以及內牆角等處就地蹲下,用手或其他東西護頭;避開玻璃門窗、玻璃櫥窗或櫃台;避開高大不穩或擺放重物、易碎品的貨架;避開廣告牌、吊燈等高聳或懸掛物。

在行駛的電(汽)車內:抓牢扶手,以免摔倒或碰傷;降低重心,躲在座位附近。地震過去後再下車。

(7)汽車靠路邊停車,管製區域禁止行駛

發生大地震時,汽車會象輪胎泄了氣似的,無法把握方向盤,難以駕駛。必須充分注意,避開十字路口將車子靠路邊停下。為了不妨礙避難疏散的人和緊急車輛的通行,要讓出道路的中間部分。

都市中心地區的絕大部分道路將會全麵禁止通行。充分注意汽車收音機的廣播,附近有警察的話,要依照其指示行事。

有必要避難時,為不致卷入火災,請把車窗關好,車鑰匙插在車上,不要鎖車門,並和當地的人一起行動。

(8)務必注意山崩、斷崖落石或海嘯

在山邊、陡峭的傾斜地段,有發生山崩、斷崖落石的危險,應迅速到安全的場所避難。

在海岸邊,有遭遇海嘯的危險。感知地震或發出海嘯警報的話,請注意收音機、電視機等的信息,迅速到安全的場所避難。

(9)避難時要徒步,攜帶物品應在最少限度

因地震造成的火災,蔓延燃燒,出現危機生命、人身安全等情形時,采取避難的措施。避難的方法,原則上以市民防災組織、街道等為單位,在負責人及警察等帶領下采取徒步避難的方式,攜帶的物品應在最少限度。絕對不能利用汽車、自行車避難。

對於病人等的避難,當地居民的合作互助是不可缺少的。從平時起,鄰裏之間有必要在事前就避難的方式等進行商定。

(10)不要聽信謠言,不要輕舉妄動

在發生大地震時,人們心理上易產生動搖。為防止混亂,每個人依據正確的信息,冷靜地采取行動,極為重要。

從攜帶的收音機等中,把握正確的信息。相信從政府、警察、消防等防災機構直接得到的信息,決不輕信不負責任的流言蜚語,不要輕舉妄動。

背景資料

百年以來八級以上世界大地震

(1)智利大地震(1960年5月22日):裏氏8.9級(後修正為裏氏9.5級)。發生在智利中部海域,並引發海嘯及火山爆發。此次地震共導致5000人死亡,200萬人無家可歸。

(2)美國阿拉斯加大地震(1964年3月28日):裏氏9.2級。此次引發海嘯,導致125人死亡,財產損失達3.11億美元。阿拉斯加州大部分地區、加拿大育空地區及哥倫比亞等地都有強烈震感。

(3)美國阿拉斯加大地震(1957年3月9日):裏氏9.1級,發生在美國阿拉斯加州安德裏亞島及烏那克島附近海域。地震導致休眠長達200年的維塞維朵夫火山噴發,並引發15米高的大海嘯,影響遠至夏威夷島。

(4)印度尼西亞大地震(2004年12月26日):裏氏9.0級,發生在位於印度尼西亞蘇門答臘島上的亞齊省。地震引發的海嘯席卷斯裏蘭卡、泰國、印度尼西亞及印度等國,導致約30萬人失蹤或死亡。

(5)俄羅斯大地震(1952年11月4日):裏氏9.0級。此次地震引發的海嘯波及夏威夷群島,但沒有造成人員傷亡。

(6)厄瓜多爾大地震(1906年1月31日):裏氏8.8級,發生在厄瓜多爾及哥倫比亞沿岸。地震引發強烈海嘯,導致1000多人死亡。中美洲沿岸、聖-費朗西斯科及日本等地都有震感。

(7)印度尼西亞大地震(2005年3月28日):裏氏8.7級,震中位於印度尼西亞蘇門答臘島以北海域,離三個月前發生9.0級地震位置不遠。目前已經造成1000人死亡,但並未引發海嘯。

(8)美國阿拉斯加大地震(1965年2月4日):裏氏8.7級。地震引發高達10.7米的海嘯,席卷了整個舒曼雅島。

(9)中國西藏大地震(1950年8月15日):裏氏8.6級。2000餘座房屋及寺廟被毀。印度雅魯藏布江損失最為慘重,至少有1500人死亡。

(10)俄羅斯大地震(1923年2月3日):裏氏8.5級,發生在俄羅斯堪察加半島。

(11)印度尼西亞大地震(1938年2月3日):裏氏8.5級,發生在印度尼西亞班達附近海域。地震引發海嘯及火山噴發,人員及財產損失慘重。

(12)俄羅斯千島群島大地震(1963年10月13日):裏氏8.5級,並波及日本及俄羅斯等地。

(13)中國四川汶川大地震(2008年5月12日):裏氏8級,震中位於阿壩州汶川縣,並波及大半個中國及海外等地。人員及財產傷亡慘重。