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地震小常識:震動的方式有學問
2016/02/06 09:37
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早上發生大地震,睡夢中被搖醒,檢視家中與周遭沒有災情,但是台南附近很淒慘,多棟大樓倒塌,希望受難居民都可以迅速獲得救援。

我的碩士論文是研究地震的(1985年花蓮大地震),所以算得上半個專家,這次地震搖晃的第一時間我就判斷震央很近,而且是淺層地震,應有災情,但是僅限於台南附近,事實看起來就是這樣。回憶921大地震時,我也能在新聞報導之前,地震的當下就判斷震央距離台南很遠,約一百多公里,震央這麼遠都有五級,預期災區會遍及全台,災情很慘烈,結果也完全正確。

兩次地震在台南市區震度都是五級,搖晃的程度(震幅)是一樣的,我會立即多知道這些事不是靠直覺,而是對於地震波的知識。但是其實知道了也未必能更快防災與避災,所以專家們即使都知道,也沒有刻意的教導民眾這些知識。在此寫出來複習一下我的地震專業,滿足一下大家的好奇心,有興趣的就加減看看吧!

地震波起於地層斷裂滑動,在震央附近是高低頻率震波都有的,高頻波就是比較像「震動」,來回移動的加速度比較大,低頻波比較像坐船時隨著波浪的搖晃。高低頻率波動傳遞時能量都會被地層吸收,所以離震央越遠震度越小,但是高頻波衰減會比低頻波快,所以離震央越遠越不易感受到高頻波,921時就是這樣!這次一開始就覺得震動很快也很亂,高頻波很明顯,所以我知道距離震央很近!

除了頻率,震動的方向也可以參考,地震時會有縱波(P)與橫波(S),縱波和聲波相似,震動方向與波前進的方向一致,重點是從遠方的地下傳到我們所在的地面時,這種波感覺是上下跳動的!這種波跑得比橫波快一倍,每秒在地層速度約八公里,反之橫波只有約四公里。但是地震起因是地層挫動,產生的橫波能量遠大於縱波,所以一般地震的縱波人體是感覺不太到的。

我所以知道921震央離台南很遠,其實是第一次主震被震醒之後,我坐在椅子上想看新聞,感受到第一個大餘震明顯的上下震動(P),我立即提醒家人強烈的S波要來了!同時默數秒數,等S波真的到了,依據PS波的時差估計震央距離很遠。這其實就是單一地震站運作的基本原理,如果我們只有一個地震站的資料想盡量估計地震的資訊,就是根據這些現象了!只是我用自己的身體當地震儀而已。

這種知識唯一有用的部分大概就是P波跑得比S波快而已!如果應該感覺不到的「微弱」P波上下跳動都被你感覺到了,表示數秒或十幾秒之後會到的S波會嚇死人的大!趕快避難吧!1985年花蓮大地震時我在台北就用上了。當時在床上準備午睡,感受到P波,立即通知家人坐穩準備接受強震,當時家中兩位因中風半身不遂的外公外婆正在午餐後做例行的室內散步,如果再因地震跌倒還真的不堪設想,那次台北市震度五級也有房子倒塌。

根據這些知識,一個恐怖的推理是:如果你感覺到一陣明顯的上下震動,之後就沒有後續的橫波(左右搖晃),那表示你附近幾十公里內可能有原子彈爆炸了!因為爆炸的能量模式是放射狀的,和地震不一樣,P波會很強,S波則極弱。你不會很快聽到爆炸聲是因為空氣中的聲波比地震波又慢了十幾倍(一公里要跑三秒鐘),且衰減更快,即使有聲音也是一兩分鐘之後才會聽到。希望永遠不要有人經歷這種震波,好恐怖哦!

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