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科學生活:了解地震消除恐懼與之共存
中央政府門戶網站 www.gov.cn   2008年07月04日   來源:光明日報

    汶川地震造成了巨大的災害,只有科學認識地震,才能在今後減少災害造成的損失。

    一、顫動的地球

    我們生活的地球,就像我們人的脈搏,從它形成那一刻起,就從來沒有停止過顫動,地球在漫長的構造運動中逐漸演化成目前深不見底的海溝,高聳入雲的山峰。地球表面的隆起和沉陷造成瞬間快速的顫動就是地震。“地震是照亮地球內部的一盞明燈”。人類關于地球內部的知識主要來自對地震波以及由大地震所激發的周期地球自由振蕩的解讀和破譯。通過研究地震,可以探明地球的內部構造,了解地球運動的規律,從而造福人類。我們要消除對地震的恐懼,學會與地震共生存。

    根據震動性質不同,地震可以分為天然地震、人工地震、脈動三類。天然地震指自然界發生的地震現象;人工地震指爆破、核試驗等人為因素引起的地震現象;脈動則是由于大氣、海浪等原因引起的地球表面的經常性的微動。構成地震災害的主要是天然地震。

    按地震成因又可將天然地震劃分為構造地震、火山地震、塌陷地震等。由于地球內部構造運動引起的地下深處岩層錯動、破裂所造成的地震是構造地震。全球所發生的90%以上的地震屬于這類地震,破壞力也最大。構造地震最普遍的是由斷層活動引起的。我國西部地區是構造活動最強烈的地區。造成這種現象的根本原因,一是印度板塊與歐亞板塊碰撞,二是中國東部向西部的推擠。這種碰撞還在繼續,印度板塊正以5厘米/年的速度向北北東方向運動,使我國西部廣大地區遭受強烈的構造變形。橫斷山脈、喜馬拉雅和帕米爾高原已成為“地中海─喜馬拉雅地震帶”的一部分。我國西部是大陸地震最活躍、最強烈和最集中的地區。

    斷層活動最強烈的地質構造帶就是地震活動帶。世界上絕大多數強震震中基本上分布在活動斷裂帶內。全球兩個大地震帶:環太平洋地震帶和地中海─喜馬拉雅地震帶兩者釋放的地震能量佔全球地震總能量的95%,是地殼運動最強烈的地震帶,也是活動板塊邊界的大斷裂帶。我國的幾個地震帶,如郯城—廬江地震帶、汾渭地震帶、東南沿海地震帶、北天山地震帶等,就是活動斷裂帶。絕大多數強震震中分布于活斷層帶內。

    中國位于世界兩大地震帶—環太平洋地震帶與歐亞地震帶之間,受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓海板塊的擠壓,地震斷裂帶十分密集。本世紀以來,中國共發生6級以上地震近800次,地震分布在除貴州、浙江兩省和香港特別行政區外的地區。

    用來衡量地震強度大小的尺子有兩把,一把叫地震震級;另一把叫地震烈度。地震的震級反映的是地震能量的大小。震級大小是根據地震儀器記錄算出來的,一次地震只有一個震級。目前世界上記錄到的最大地震震級是1960年5月22日發生在南美智利的8.9級地震。

    地震烈度是地震對地面影響和破壞程度的尺度。一次地震只有一個震級,一次地震在不同地區的烈度是不同的。震中區的烈度最大,距震中越近,烈度越大;距震中越遠,烈度越小。地震對各地的影響不僅與地震能量及到震中的距離有關,還與各地地質構造、地形地貌和地下水位的高低有關,與建築物的結構、材料、施工質量有關。地震烈度還與震源深度有關,震源越深,震中區烈度越小。一次6級地震,震源深度在15公裏處比震源深度在25公裏處的震中區的烈度要高一度。有的地震震級不高,卻因震源淺而造成地面嚴重破壞。

    二、地震為什麼會造成災害

    地震的發生造成了對生命、財産以及政治、經濟的危害才稱其為地震災害。弱震對人類沒有影響;發生在渺無人煙的沙漠、海洋或山區的地震,一般來説對人類的影響也不大;深源地震對人類的影響比同等強度的淺源地震小;火山地震、塌陷地震的破壞力要比構造地震小得多。因此,地震與地震災害是兩個概念,地震只是一種自然現象,只有當這一自然現象對人類社會造成破壞時才稱之為地震災害。地震災害是以人和社會為參照係,對地震這種自然現象産生的後果作出的判定。

    地震時,震源釋放的巨大能量以地震波的形式向外傳播,造成地面強烈的振動,這便是地震災害産生的直接原因。地震能否造成災害或造成災害的大小可以概括為以下三個方面:

    一般説來,地震強度越大,災害也越嚴重。小震無災,5級地震可能會造成輕微或一般破壞,6級地震可能會造成中等破壞,7級地震可能會造成嚴重破壞,8級地震可能會造成特大破壞。地震次數越多,災害也越重。微小地震對人類幾乎無影響。據不完全統計,全球每年大約發生大小地震500萬次,其中人們能感覺到的僅佔1%,能造成輕微破壞的約1000次,而造成巨大破壞的強烈地震不過十幾次。

    發生在山區的地震,多伴有滑坡、泥石流等災害;鄰近水域的地震有可能導致水災發生。根據記載,1933年8月25日四川茂汶北迭溪發生7.5級地震,山崩墜落的土石堵塞在岷江中形成三條石壩,江水斷流45天,1933年10月9日下午大壩潰決,僅灌縣就被衝毀良田熟地4000多畝,死亡1600多人,洪峰到達120公裏外的茂汶縣,直奔流至距疊溪260公裏的樂山縣。地震造就的兩個大小“海子”保留至今。

    地震發生的地點對地震災害大小具有制約作用。一次強烈地震,如果發生在渺無人煙的沙漠、人員稀少的山區或海洋地區,也不會對人、對社會造成災害,或災害很小。1950年在我國西藏察隅———墨脫發生了震級高達8.6級的地震,死亡人數為3300多人,危害較輕。1976年的唐山7.8級地震,地震發生在人口稠密、經濟相對發達城市地區,死亡人數高達24.2萬人,重傷16.4萬人。天津、北京極震區的建築物有70%-80%倒塌或遭到嚴重破壞,多層磚混結構房屋有90%倒塌或遭到嚴重破壞。地震使工業建築物、交通係統、供電係統等受到極大的破壞;土壤液化現象十分突出,而且分布面廣,造成橋梁墜毀、土壩坍裂、房屋沉陷傾倒、農田被砂土淹蓋以及灌溉係統淤塞等,使超過百萬人口的工業大城市毀于一旦。

    我國東部的經濟和人口遠比西部發達稠密,歷史上我國西部發生的8級地震,其損失遠不及東部一次5級地震損失嚴重。研究結果表明,西部地震釋放的總能量是東部總能量的25倍,東部50年來地震造成的經濟損失卻是西部的3倍。

    地震發生的時間對震災大小,尤其是人員傷亡具有顯著的影響,夜間地震傷亡人數比日間地震傷亡人數大得多。由于夜間人多在室內,夜深後人處于睡眠狀態,夜間天黑行動不便,避震能力比白天弱等因素,導致夜間因房屋倒塌被傷害的概率就會比白天大。外部搶救能力在夜間也比白天差許多,因此夜間地震造成的傷亡人數要比白天大得多。

    隨著科學技術的進步,人類抗禦地震災害的能力增強了,但是人口、建築物等財産的類型、數量和密集程度快速增加,地震災害隨著科學技術的進步並不是隨之減輕,而是呈遞增趨勢。隨著科學技術進步、社會經濟的發展、防災法規的健全和防災投人的增加,地震損失同財産總值之比將逐漸減少。

    地震災害主要是在地震力作用下發生建築物、工程設施的破壞、倒塌,並由此造成人員傷亡和經濟損失。據統計,地震時90%到95%的人員傷亡是由于各種建築物倒塌造成的。因此,各種工程建築和工程設施,包括工業建築、民用建築、大中小型企業工程、生命線工程等,保證工程質量和具備抗震設防能力是減輕地震災害的關鍵因素,特別是減少人員傷亡的重要因素。

    1994年美國加州北嶺地震和1995年日本阪神地震,雖然地震發生在經濟發達、人口稠密地區,造成的經濟損失極大,但傷亡人數遠遠低于1999年土耳其伊茲米特地震和2001年印度古拉特邦地震;2003年的阿爾及利亞地震,震級並不高卻造成了較大的人員傷亡和建築物倒塌。

    1992年10月20日甘肅省天祝—景泰發生6.2級地震,由于震前有應急預案,並組織過演習。震後5分鐘指揮人員就到達崗位,迅速帶領各路人員、物資等開赴災區。當省慰問團工作組到達震區時,傷員已得到救治,災民也得到了很好的安置。縮短了受災地區社會和經濟秩序的恢復周期。大大降低了地震造成的損失。

    強烈地震往往造成大量房屋倒塌,嚴重威脅人們的生命安全。唐山大地震時,唐山市區約80%的人員被壓埋在廢墟裏,許多受災群眾通過自救互救活動而脫險。1983年山東菏澤的5.9級地震,房屋倒塌了不少,二萬余人被壓埋在廢墟裏,災區人民迅速展開自救互救活動。結果不到2小時就將94%以上被埋的人員和大牲畜搶救出來,經過及時治療生存率達到99.2%。震後災區實行快速的緊急救援工作非常關鍵。

    三、地震能否預報

    地震預報針對的地震 不是一般的小震,而是可能形成災害的地震,尤其是破壞性地震。地震預報是對地震發生時間、地點、震級的預報。通常,預報分為長期、中期、短期、臨震預報四個階段。長期預報為幾十年到十幾年,中期預報為一到二年或三年,短期預報為半年到一個半月,臨震預報為半個月到十幾天。如果加上大震後地震區短時間內地震趨勢和余震的預報,則可計為五個階段。預報地點是指發震的區域,震級是衡量地震大小的尺子。

    由于地球是一個復雜的巨係統,人類對地球的了解還遠遠不夠,目前對大陸地震孕育的構造背景、深部構造、震源區介質變形及震源物理化學過程、強震觸發機理因素、以及對地震發生前可以觀測到的各種異常現象的內在機理還知之甚少或理解淺薄,這就從根本上制約了地震預報的水平。1976年我國唐山大地震造成了24.2萬人死亡。1988年12月7日前蘇聯亞美尼亞7.1級地震,死亡人數達2.5萬人。1990年6月21日伊朗魯德巴爾7.6級大震死亡人數達4萬人。1993年9月30日印度德幹高原的拉土耳6.5級地震也造成上萬人死亡。1994年1月17日美國洛杉磯的北嶺6.6級和1995年1月17日日本阪神7.1級地震,2004年12月26日東南亞9級大地震引發的海嘯使人類付出了慘重代價,人類不斷經歷著地震的考驗,不斷探索地震預報的脈絡。

    地震預報至今仍是一個難度很大的科學問題,要對多數大震做出準確的預報,尤其是短臨預報,是困難的。

    盡管我國地震預報在過去的20多年中取得了長足的進步,並且已經站在世界地震預報研究的前列,但目前我國地震預報的水平仍然是很低的,我們能夠對某些類型的地震做出一定程度的預報,但還不能預報所有的地震,短臨預報的成功率還相對較低。

    地震預報研究需要自然科學與社會科學和法學的綜合,科學預報是社會發展與進步的需要。國家為了加強地震預報的研究與管理頒布了《中華人民共和國防震減災法》。國家對地震預報實行了統一發布制度。

    自古以來人們一直在試圖預報地震。特別是地震多發國家人們在不斷地探索從自然環境變化的觀測中得到預報地震的能力。

    1975年2月4日19點36分,在海城地震爆發前作出了預報並發布了短臨預報。除海城地震外,還有1976年8月15日四川松潘7.2級地震的中短期預報和1995年7月12日雲南孟連7.3級地震、1996年6月4日新疆伽師6.0級地震、1998年10月雲南寧蒗5.8級地震等我國比較成功地作出了短臨預報。30多年來我國取得了預報成功的實例。地震預報的成功極大地保護了當地社會穩定,經濟的發展。實現地震預報是人類的追求,我國在取得一些進展的基礎上,進一步通過理論研究、實驗研究和地震現場的觀測研究,深入探索地震孕育發生的物理過程,通過對現代地球科學成果和各種高新技術的應用,進一步尋找地震孕育發生的物理規律。相信通過科學工作者堅持不懈的努力,伴隨科技創新的歷程,在不久的將來地震預報的科學難關一定會有所突破。

    四、地震來了怎麼辦

    我國是世界上地震災害最嚴重的國家。在地震預報還沒有過關的情況下,動員人民群眾廣泛而有效地開展地震應急工作至關重要。地震應急工作是降低地震災害損失程度的重要因素。地震應急工作也是關係到社會穩定、震後生産和生活秩序盡快恢復及國民經濟可持續發展的大事。

    地震應急工作是在地震預報發出之後或者地震發生後,政府部門及各相關部門為確保人民生命和財産安全,使社會保持穩定,最大限度地減輕地震災害的影響所採取的緊急措施。應急工作包括臨震應急和震後應急。應急工作的好壞對地震災害的損失程度有很大的關係。

    國務院1995年172號令,發布了《破壞性地震應急條例》,使我國地震應急工作納入法制軌道,保證了防震減災的順利進行。目前,各級政府和有關部門正在完善當地破壞性地震應急預案。有了預案,不論發生什麼突發性災害,都不會手忙腳亂、不知所措,為搶險救災贏得寶貴時間,從而減少傷亡和損失。

    地震應急方案的主要內容是:危房及設施的檢查和加固;防災體係的建立和防災技術的研究;避難路線的設定;搶險隊伍的組織和技能訓練;通訊設施的保障以及對地震可能引起的火災、水災、滑坡、爆炸及有害氣體的逸出等次生災害可行性防范措施的建立。

    家庭是社會的細胞,落實家庭應急對策,對抗震防災工作有著十分重要的意義。

    一家庭成員都要全面了解震前準備、臨震應急、震時自救、震中搶險和震後救災等各個時段的具體要求;

    二每個家庭成員都要了解住所周圍的環境條件及避震的場地、路線和有關規定;

    三每個家庭成員都要熟悉水電閘、閥的位置及煤氣爐灶的應急關閉操作要求;

    四每個家庭成員都要懂得搶險救災的基本知識,學會簡易的急救方法;

    伍臨震前要清理家中易爆、易燃物品,容易塌落的高架物品及陽臺的花盆、磚塊等危險物品;

    六在短臨預報發布後或出現大量宏觀前兆異常震情十分緊張時,應建立家庭防震減災應急箱(包),準備必要的熟食、飲水、手電、常用藥品、小型收音機等,以備震後使用。

    在地震發生時的短暫瞬間,人們應變行為的正確與否,是減少人為災害的關鍵。

謝禮立(中國工程院院士、中國地震局工程力學研究所研究員)
張景發(中國地震局地殼應力研究所研究員)

 
 
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