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這個問題其實沒那么復(fù)雜，核心就是 s = v*t。 要了解地震預(yù)警的原理，我們需要知道地震波的差別。 首先，我們來了解一下地震波。 絕大部分的地震是先存斷層的兩盤發(fā)生快速錯動，造成了斷層周邊介質(zhì)的破裂，從而釋放能量的一種自然現(xiàn)象。地震發(fā)生時會產(chǎn)生地震波（從震源向四周輻射），按照其傳播方式，我們可將它分為：縱波、橫波和面波。 引用一下百度百科的圖片，這張挺直觀的。 縱波是圖中左側(cè)的 (b)，又稱為P波，其傳播方向與振動方向相同。在本問題中其重點是速度最快，破壞性最小，在地殼中的傳播速度為 5.5~7km/s。 橫波是圖中左側(cè)的 (c)，又稱為S波，其傳播方向與振動方向垂直。在本問題中其重點是速度慢一些，破壞性較大，在地殼中的傳播速度為 3.2~4.0km/s。 面波是圖中左側(cè)最上方的 (a)，是縱波與橫波在相變界面相遇后激發(fā)產(chǎn)生的混合波，按其運動方式可以分為 瑞雷波，勒夫波和斯通利波。在本問題中其重點是速度最慢，破壞性大。 當(dāng)然，我們還需要了解電磁波。簡單的說，預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出的通知我們要地震的信息，就是通過電磁波傳遞的，其真空中的速度等于光速，3*1E5km/s。 好了，該地震預(yù)警系統(tǒng)出場了。 又引用百度百科的圖片，這張也挺直觀的。 以本次魯?shù)榈卣馂槔?，假設(shè)地震預(yù)警系統(tǒng)的檢波器建立在本次地震震源的正上方，震源深度假設(shè)與測量深度相同，為12km。 假設(shè)地殼中所有介質(zhì)為各向同性均勻介質(zhì)： 地震發(fā)生時，首先激發(fā)縱波，假設(shè)其速度為 6km/s，從地震發(fā)生直到傳播到預(yù)警系統(tǒng)的檢波器，t=s/v，需要 2s 的時間。 我們再次假設(shè)電腦只需要 0.5s，知曉發(fā)生了地震，由縱波的“表現(xiàn)”（本題中該預(yù)警系統(tǒng)使用的是加速度傳感器），計算出本次地震產(chǎn)生的烈度（描述地震破壞能力大小的參數(shù)，與地震震級及距離有關(guān)）會高于3度。于是，該系統(tǒng)自動發(fā)出預(yù)警信息，通知周圍 100km 范圍內(nèi)的所有單位。由于電磁波速度實在太快，這些時間忽略不計。 地震發(fā)生時，還要激發(fā)橫波，假設(shè)其速度為3.5km/s，從地震發(fā)生直到傳播至地表發(fā)生破壞，t=s/v，大約需要3.43。 因此，地震預(yù)警系統(tǒng)提前3.43-(2+0.5)=0.87秒告訴大家，地震了，快跑??！ 這就是地震預(yù)警系統(tǒng)的工作原理。 當(dāng)然，這是在理想情況下，加入了大量的假設(shè)。 而實際上，震中的烈度不一定是最大的，還有大部分周圍地區(qū)的群眾得知這個消息。隨著距離的增加（s上升），預(yù)警系統(tǒng)告知大家的時間也就越早，留給大家逃生的時間也就越長。 其次，第二個問題是“如何實現(xiàn)震前預(yù)警”。 從上面的回答可以看出，預(yù)警是在地震發(fā)生后才得以實現(xiàn)的，因此不存在震前預(yù)警這個概念。震前的那叫預(yù)報，可以參看別的答案。 最后，地震預(yù)警這個概念是在我研一的時候了解的，當(dāng)時我得知的是，可以通過“電視、電腦、手機(jī)信息、廣播等等”方式告知大家，現(xiàn)在的發(fā)展情況如何，我并不知曉。 就是這樣。 |
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