日本的地震是如何預測的?

兒子:日本的地震預警是在地震之前廣播的,他們如何預測?

爸爸:你聽說過地震波的P波S波嗎?

兒子:P 波和 S 波?

圖:地震波中的 P 波及 S 波。(來源:Ono Sokki

爸爸:P和S代表初級波和次級波。

兒子:這是否意味著地震波中有不同的速度波?

爸爸:是的。他們利用最先到達的 P 波信息來預測 S 波的大小和到達時間,然後發出地震預警

兒子:那是不是意味著S波比P波更大?

爸爸:是的。在地殼中,P 波的傳播速度約為 6.5 公里/秒,而 S 波的傳播速度約為 3.5 公里/秒。

兒子:速度差幾乎是兩倍。從這張圖可以看出,P 波和 S 波具有不同的形狀。

爸爸:是的。速度不同的原因是,雖然波行進方向相同,但波的振動方向不同。 P波被稱為壓縮波,它在行進時重複壓縮和擴張…

兒子:這和聲音在空氣中傳遞是一樣的。

爸爸:是的。聲波在壓縮和擴張空氣的同時傳播。也就是所謂的縱波

兒子:那麼 S 波是橫波嗎?

爸爸:是的。正如您在圖表中看到的,它的振動垂直於波的前進方向。像這樣的波行進稱為橫波

兒子:但是地震有垂直振動。這些是 P 波嗎?

爸爸:是的。當震中在正下方時,它變成了P波的垂直振動。 P波引起的振動稱為初步震顫,通常不大。後面的 S 波是主要衝擊,也就是大振動。尤其是從硬地進入軟地時,放大倍數變大。

兒子:為什麼?

圖:2022年3月14日廣東惠州地震,位於港島的寶珊地震站錄得的地震波。(來源:IRIS )

爸爸:例如,軟豆腐放在硬板上。如果你搖動硬板,豆腐會劇烈搖晃,對吧?

兒子:我明白了。由於地層結構,S波變大。

爸爸:還有一種叫做表面波的波。當地震波到達地球表面並沿地表傳播時,如果頻率變長,有的到10秒以上,其振動可能會比S波大。

兒子:這和地面的性質有關嗎?

爸爸:是的。東京的沉積層很厚,因此表面波往往會被放大。如果表面波的頻率與高層建築的自然頻率相匹配,它可能會產生更大的震動。

兒子:如果地震預警能預測未來地震的時間和規模,而不是剛剛發生,那就更好了。

爸爸:我也希望如此。聽說地震預報的研究進展比較快,但是還沒有達到預報的水平。如果有可能,地震造成的損失可以降到最低。

(翻譯及改寫自原文:https://www.onosokki.co.jp/English/hp_e/patio/seismicwave.htm


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