以地震科技工作者的眼光审视汶川大地震[耍游网 BBS！天府美食，时尚成都，四川风景]

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以地震科技工作者的眼光审视汶川大地震

陈顒，江苏宿迁人，研究员，中国科学院院士，第三世界科学院院士；现任中国地震局科学技术委员会主任；曾任中国地震局地球物理所所长、中国地震局副局长、IASPEI地震预测和灾害委员会主席等职。

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图1 汶川大地震发生在四川中部的平原和高山交汇处

图2 汶川大地震后，发生了数百次余震(图中小方块所示)，它们沿东北方向排列，延伸300多km

　　 2008年5月12日14时28分，四川省汶川县附近（北纬31.0°，东经103.4°）发生8．0级地震。地震发生的地方是平原和高山交汇处（图1），山体呈北东走向，而余震的排列顺序就沿着这个走向（图2），说明这极有可能是一次和构造相关的构造地震，是因为断层活动引起的地震。
　　 1汶川大地震是新中国成立以来破坏性/最强、波及范围最大的一次地震

图3 汶川大地震产生的地震波在20 min内传遍全世界

[此贴子已经被作者于2008-06-03 15:46:57编辑过]

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图中灰色方框内的数字表示距震中的角距离（1 °约相当于111 km）:20° -2 200 km–传播大约4.5 min；40°-4 400 km- 传播大约7.5 min；60° – 6 600 km-传播大约10 min；180°–震源点地球的对称面处 -传播大约20 min。
　　汶川大地震产生的地震波在20 min内传遍全世界（图3）。通常，地震学家用地震所释放的能量来表示地震的大小。地震释放的地震波能量（尔格）与震级之间有下列关系：。中国地震台网中心、美国地质调查局和日本气象厅测定的这次汶川地震震级分别为：M=8.0，7.8，7.9，按我国确定的震级8.0计，汶川地震释放的地震波能量约为

尔格，相当于上千颗二战时美国在广岛扔的原子弹的能量。

图4 汶川地震破裂过程中能量辐射分布图（刘宁、钮风林等提供）

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这次地震破裂从汶川附近开始，破裂带沿北东方向延伸。图4表示在40 s,60 s,80 s,100 s和120 s时的地下破裂情况；地震滑动从西南向东北传播，第100 s时破裂的位置在北川附近，整个破裂持续时间为120 s，地震造成的地下破裂长度约300～400 km。对比截至2008年5月15日的余震活动，余震的分布（图2）沿北东方向展布300 km，与地下破裂的展布（图4）有很好的一致性/。这增加了对破裂长度估计的可靠性/。

图5 震中周围区域垂直剖面上显示的破裂滑动过程

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红色区域代表震中，滑动距离用色标表示，滑动方向用黑色箭头表示，图中数字代表时间，单位是s（C.Ji等提供）。
　　震源破裂滑动量较大的区域有两处，分别分布在（40～80 km）和（100～140 km）附近；大的滑动一般对应大的地震灾害，这两处正是目前得知的地震破坏最为严重的汶川和北川附近的地区（图5）。这次地震的震源深度在8～12 km 附近，地下震源处的最大滑动约小于9 m（图5）。以上介绍的是地震发生时地下的破裂过程。

图6 汶川地震地面振动峰值速度分布图（色标中的单位为cm/s，倪四道等提供）

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图6为汶川地震时汶川及附近地区的地面振动峰值速度分布，地面振动峰值速度沿北东方向也有两个高值区，与地下滑动量较大区域相对应。

图7 北京的地震波记录BJT（横轴为时间/s，纵轴为位移/cm)

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最大振幅（面波，7 cm）；相应的震动频率：两个主要成分为20 s、5 s周期

　　汶川距北京 1530 km，地震面波传播所需时间约500 s。北京地震台在地震发生约8 min记录到了汶川地震产生地震面波的到达（图7）。汶川地震发生在14时28分，而北京高层建筑居民感受到的震动的时间则是14时36分。北京地面震动的（双）振幅约7 cm，震动周期主要集中在5 s和20 s两个频率段；由于震动频率较低，这种震动不易被人察觉，但一些高层建筑的自由震荡频率很接近这两个地震波的频率段，因而容易感到地震波的到达。

图8 德国GRA1台站所记录到的唐山（上图）和汶川（下图）两次大地震的波形图
唐山地震(震中距=70.417°)，汶川地震(震中距=68.337°)

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汶川地震和唐山地震哪个更大？我们选择一个与唐山和汶川距离相当的地震台——GRA1台站（德国：北纬49.7°，东经11.2°），比较该台对唐山和汶川两次大地震的记录（图8），可以看出：汶川震动比唐山地震要强。汶川地震重灾区范围已经超过10万平方km，其强度和烈度都超过了唐山大地震。

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2 汶川大地震诱发严重的地质灾害
　　汶川地震发生在地形陡峭的山区。这里每年的雨季都会发生滑坡和泥石流灾害。这次地震震动强度巨大，所起的破坏作用是普通的降雨根本无法相比的，因而引起了严重的滑坡和土石流等地质灾害。汶川大地震诱发的地质灾害规模之大、数量之多、影响之严重，均为世界地震灾害史所罕见。
　　地震时，沿从汶川到北川的东北方向长500 km、宽100 km数万平方km范围内，发生滑坡和土石流至少千处以上，小则几十万立方米，大则几千万立方米的巨石泥土从两侧的山上顷刻间滚滚流下，掩埋了村庄、道路和河流。汶川大地震导致大面积山体滑坡，堵塞河道形成堰塞湖，截至5月17日已发现堰塞湖20处之多。

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大地震发生后的三天，是抢救伤员和压埋在废墟中幸存者的关键时间。受空前严重的滑坡和土石流影响，几乎所有的生命线工程都遭到了破坏，通讯中断，电力中断，信息中断，交通中断，救灾队伍和救援物质无法运送，给救灾工作带来了巨大的困难。

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4 重建汶川：一个美丽、安全的新城市
　　大地震的发生是难以避免的自然事件，减灾的目标就是通过科技活动寻找各种措施把地震灾害减到最小。地震学家未能预报这次汶川大地震的发生，这在一定程度上是由于缺少地下的信息，目前的地震预报还是根据过去积累的经验。经验性/预报所受的最大制约来自地震发生的复杂性/，一次地震发生之前的现象很难在另一次地震之前简单地重演。地震学家们一定会从汶川大地震中汲取教训，坚定不移地探索地震预报这一世界难题.

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在地震学史上，一次如此巨大地震原地重复的例子极为罕见，对大地震来说，汶川将有一段百年以上的地震平静时段。汶川大地震几万同胞逝去的生命代价绝不能白白付出，让我们利用现代科学技术将汶川建设成为一座美丽的、全世界抗御地震最安全的城市，以此来告慰那些罹难同胞的亡灵。