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地震周年纪念:今天是2010年5月12日,我们每个人都不应该忘记的日子——汶川地震两周年。
  我们是有智慧的人,虽然不能预知灾难,但是我们却可以从灾难中总结和反思,并且将这种反思传递给未曾经历过灾难的后来者,尤其是孩子们,以使他们在某一天(尽管我们永远都不希望这一天的到来)能够不那么恐惧和害怕。

内容导读

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  如若我们只是好了伤疤忘了疼,而没有去从灾难中学习以及在反思后行动,那么再多的灾难也不足以兴邦。
 翻译出品:

地震简介及地震波的传递

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地震是地球表面的突然震动和摇晃,是地球释放能量的正常途径。全世界每年发生大大小小的地震有上百万次。在美国,西海岸是地震频发的区域,当然,中西部地区和东海岸也同样可能发生地震。尽管地震的持续时间通常少于1分钟,震中心周围的很大区域都可以感觉到震动。 尽管科学家们努力的探索,但是地震仍然是无法预测的!
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这张图是用于演示地震时地震波从震源传导到地球表面的情形。这个图是根据1994年发生在玻利维亚的一次真实的地震制作而成。全球各地的监测点都记录下了地震波,包括波多黎各圣胡安市的监测点。
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地球深处,我们可以看到有一处断层突然破裂,释放出巨大的能量,就象开水一样,地震波传导到周围的岩石。地震,就这样发生了。这个地震的起点就称之为震源。
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地震波从震源向各个方向传播,有两种弹性波:初波和次波(初波传播时挤压岩石,次波会破坏岩石形状),在图中,初波用红色表示,次波用蓝色表示。初波传播速度比较快,例如初波在地震发生后5分钟传播倒了圣胡安,而次波又过了4分钟还没到。另外一个区别是,初波能够通过液体传播尽管会被减速,而次波则不行。所以,只有初波可以穿过熔化的地核,次波会被地核反弹回来。

地震的原因是什么?

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地球表面大概有20个板块相互缓慢的,连续的移动着,当这些板块挤压或拉伸,在它们边缘形成巨大的岩石和岩石的巨大力量的转变,从而导致地震。你可以这样来想像:把一支铅笔水平放置,然后在铅笔的两端用力挤压,你会看到铅笔逐渐变弯了,如果两边的压力足够大,那么铅笔就会被从中间折断,从而将你所使的力气释放出来。

  

 地壳也是一样,当它们移动时,会给自己和其它板块造成压力,如果这种压力足够大,那么地壳就会破裂,压力就会以地震波的形式传播,我们就能感觉到并称之为地震。

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全方位了解地震

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01.什么是地震断层?
地壳岩层因受力达到一定程度而发生破裂,并沿着破裂面有明显相对移动的构造称为断层。断层主要有四类,如下图示:

倾向滑动正断层

反向滑动断层

平移断层

斜滑断层
pic 02.什么是板块运动?
  板块构造理论是指构成地球表面的地壳,也就是板块,在地幔的上方漂浮着,从一个地方到另一个地方,发生着相互碰撞,分离和摩擦。板块构造理论有大量的证据支持,这个理论把地壳和地幔上层看作是由几块巨大的缓慢移动的板块组成(请参考下面的板块图)。这些板块的移动速度和方向各不相同,有时它们会相互碰撞,拉扯或是擦边而过,这时通常就会发生地震。
pic 03.什么是地震仪?
  地震仪是一个用于记录地震持续时间和强度的仪器。其基本原理是利用一件悬挂的重物的惯性,地震发生时地面振动而它保持不动。由地震仪记录下来的震动是一条具有不同起伏幅度的曲线,称为地震谱。曲线起伏幅 度与地震波引起地面振动的振幅相应,它标志着地震的强烈程度。值得注意的是,地震仪只能用于测量地震的强度、方向,并不能用于预测地震。
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04.什么是海啸?
  海啸是由于海底的地震或火山爆发所引起的巨大的海浪。海啸并不是潮汐。潮汐是由于月球,行星,太阳的引力以及海风所引起的。通常的海水是波浪式的前进的,而海啸中海水是直着前进的,这就是为什么海啸能带来巨大灾难的原因。

地震海啸的形成与图示如下:

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海啸往往是由于海底的地震所致,一般发生在海岸边的潜没区(就是一地壳的板块沉到另一板块之下的区域)。
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海底的一部分突然向上折起,另一部分向下倾斜,在这种压力下,原本固定在一起的板块很快被移开,这就是海底的地震。地震的一瞬间,海平面也发生和海底一样的变化-一部分海水向上涌出,一部分向下凹进。
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这就导致一系列的波浪向外涌出,这就是海啸的开始。这些波浪移动非常快(时速大于500里,跟喷气式飞机差不多)。最初,这些波浪离海岸很远,差不多有几百里,它们的浪峰并不高,差不多距离海平面只有几寸(尽管浪峰仅仅是大量海水中的一小部分),从经过的船上,或者低飞的飞机上看,也许注意不到,但是当海啸离开了深水区,开始靠近海岸时,它逐渐变慢,浪峰不断升高,并且每个浪峰之间距离越来越小。按照海岸线和海底的不同情况,海啸会像建筑物一样高的水墙一般袭击海岸(注意:岸边的灯塔被海啸毁坏)。

地震术语解释及安全贴士

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震中心
地面上直接位于地震震源之上的地区。
地震波
地震所释放的能量以弹性波的形式从强度最大的震中心向外传递。这种波在建筑物,结构物和地球表面垂直的传播,导致它们水平的移动。
里氏地震分等标准
这是地震强度的测定标准。震级每增加0.1,就意味着地震强度增加了10倍,释放的能量增加了33倍。一次大地震释放的能量可能是第一颗原子弹的一万倍。4:轻度地震; 5:中度地震;6:强震;7:大地震;8:巨大地震
 
地震前:
  平时要有应对灾难的准备。在每个房间都要有避难区域。最好是能躲在桌子这样的家具下面,这样就没有什么可以砸到你了。练习:俯下, 覆盖和扶紧。地震时,必须俯下躲到坚硬的物体下,扶紧,用手遮档住头部和眼睛,如果你住在地震多发区,就要把高的家具移动墙边,给壁橱安上牢固的锁。为你的家庭准备一个应急包裹。在地震来临之前通过采取预防措施避免灾难,你会更有可能在地震中安然无恙。
地震时:
  俯下,覆盖和扶紧!不要出门直到地震结束,远离窗户,如果你在床上,那么继续呆在那里,拿个枕头保护头部。如果你在户外,找个空旷的地带,远离建筑物,树木和电线,然后俯身。如果你在车里,减缓车速开到安全的地方,呆在车里直到地震结束。
地震后:
  检查是否受伤,核查家里是否受到破坏,要防止火灾,所以关掉煤气以防泄漏,应对余震的发生,每次余震发生时:俯下, 覆盖和扶紧!

地震小实验

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需要准备的工具:

两张长方形硬纸板、打孔器、胶带、绳子、拷板、泥土(足够覆盖两块长方形硬纸板)

过程:
  用打孔器在每张硬纸板的一边分别打两个孔,用绳子把两个孔串起来,然后打结。把两张硬纸板用胶带粘起来,平放,使得两张硬纸板的边缘保持一定距离。把硬纸板放到拷板上,在硬纸板上放上泥土,确保泥土完整的覆盖了两张硬纸板(这个最好在户外做)。泥土烤干后,向外拉绳子,于是你会看到一次仿真的地震。
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地震科学竞赛小题目

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1.地震预报

做个小调查,找找看有没有一种始终有效的预测地震的方法。如果没有,找出原因。开动你的脑筋,想一个你自己的预测地震的方法。这个方法凑效吗?为什么呢?

2.地震神话

查查地震神话故事并且将你找到的故事告诉别人,然后听听他们的想法。怎样正确认识地震神话故事?有哪些群体是更倾向于相信神话故事呢?老人?年轻人?或是哪些其他群体?

3.地震波

地震波有哪些类型?它们在震动图上各是什么形状呢?不同类型的地震波对建筑物有什么不同的影响呢?

4.地震仪

制作一个地震仪!

5.全球地震灾害

世界上哪些地区是地震多发区?在不同地区面对地震需要处理哪些主要问题?

6.地震风险评估

研究你所在区域是否可能发生地震。如果有,为什么呢?如果没有,那么以前有吗?这又是为什么呢?

7.板块构造模型:

制作一个模拟板块运动及其影响的模型。

8.圣安德烈亚斯断层:

学习圣安德烈亚斯断层中的不同岩层。展示各岩层的不同性质及其原因(可以根据情况,更换成你们所在地区)。

9.板块构造

将世界地图沿着板块边界剪下来,然后将这些板块拼在一起还原到亿万年前的样子。观察各个板块是如何运动到现在位置的。

10.海啸

演示海啸是怎么发生的。

11.断层模型

制作不同类型的断层模型并观察其地质构造(这些断层一般都分布在什么地方?)

12.抗震建筑:

试着设计可以抵抗地震的建筑。哪种建筑可以抗震?哪种不可以?为什么?

13.震前准备

找出地震来袭时最有效的逃生方法。测试不同类型的地震托架,绳索等工具的性能。确定室内、室外,车内等最安全的避难处。为你的家人、班级、学校制备一份地震逃生计划。

14.地震监测

监测当地、其他地区或全球范围内的地震,并且在地图上标出来。

15.找出地震位置

指出如何找出地震位置。创作一篇关于地震的小说和一篇新闻报道,并给报道配上指出地震震中的图片。

16.压力和张力

制作模型演示压力及张力不同材料(木头,橡皮泥等)的影响 。

17.地震和火山爆发

研究地震与火山爆发的关联。

18.震级和强度

指出的震级和强度的区别。哪些因素决定地震震级?哪些因素影响震动强度?

19.外星球上的地震

在别的星球上会发生地震吗?哪些星球上有?为什么?

20.延伸讨论

地球内部、地震与道路、地震与建筑,地震与喜马拉雅山脉的关系。

地震数据一组

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1.世界上迄今为止发生过的最大的地震是1960年5月22日发生在智利的里氏9.5级地震。
2. 在人类发明用于记录大地震的器械之前,科学家使用弹簧地震摆来记录地震所致的长时间的弹簧运动。
3. 最大的一个地震摆重达15吨,在墨西哥城有一个3层楼高的地震摆仍在使用中。
4. 东非裂谷带是一个宽达50到60公里的区域,遍布着活火山,从东非北部的埃塞俄比亚延伸到南部的赞比亚长达3000多公里的断层,这是个少见的活跃的板块裂谷带,即一个大陆板块被分裂为两块并逐渐分离。
5. 第一个用于检测地震的摇摆测振仪发明于1751年,直到1855年人类才知道断层是导致地震的原因。
6. 月球上也会发生地震,只不过发生的频率比地球上低,并且震级比较小,月球地震与地球和月球之间的距离变化所导致的引力变化相关。
7. 月球地震有时候也会发生在地壳深处,大概在月球中心到表面的中间位置。 尽管海啸和潮汐都是海浪,但他们属于完全不同的现象,潮汐是由于太阳,地球和月亮之间的引力所致,海啸却是由于海底地震或者大陆滑坡所致。
8. 地震的震源是地球内部断层破裂的起点,而地球表面上垂直的位于震源之上的点就是震中心。
9. 世界上最大的陆地山脉是喜马拉雅山,在全世界海拔高于7317米的109个山峰中,有96个是位于喜马拉雅山。世界上最长的山脉是位于南美洲的安第斯山,绵延7564米。这两座山都是因为板块运动生成的。
10. 全世界每年大概发生50万次可以检测到的地震,其中10万次是可以被感觉到的,其中100次地震会造成比较大的破坏。 震级是用于衡量地震大小的标准,无论你在哪里,无论在不同的地方所感受到的震动有所不同,震级是一样的。强度用于衡量地震震动的程度,强度会因地方的不同而变化。
11.所谓的“地震天气”是不存在的,统计数据表明,无论是寒冷还是炎热,雨天还是晴天地震的概率都是一样的。另外,天气并不能够在影响位于地面下面几公里处的压力。大气层中的压力变化与地壳的压力相比是很小的,大气压并不能够影响地球内部。
12. 地核是最早被发现的地球内部结构,1906年奥德海姆通过对地震的研究发现了地核,地核是坚硬的,其外部是液态的,所以地震波不能够穿过地核。
13. 大多数地震都发生在离地面80公里以内的地方。
14. 世界上所记载的最致命的地震发生在1556年中国中部地区,这个地球的人们大多生活在软土凿出的洞里,由于地震导致岩洞坍塌,大概有83万人口丧生。1976年唐山大地震中大约25万人丧生。
15. 大多数地震和火山喷发都发生在板块边缘,比如太平洋板块和北美板块交界处,其中地震和火山爆发最频繁的地区之一就是泛太平洋板块,也通常被称为太平洋火山带。
16. 早在公元前350年,古希腊科学家亚里士多德发现在地震中软土比坚硬的岩石震动的更厉害。
17. 1663年欧洲殖民者经历了第一次美洲的地震。
18. 人可以听到频率为20赫兹到2万赫兹的声波,所以如果地震波可以从岩石传到空气中,并且频率在人耳可以辨别的范围内,那么我们就可以听到地震的声音了。大多数地震波的频率都小于20赫兹,所以我们一般听不到。我们在地震中听到的嘈杂声都是建筑物及其内部移动的声音。
19. 当智利1960年发生地震时,世界各地的地震仪都检测到了地震波。这些地震波使得地球整整震动了好几天。这个现象被称为地球的自由共振。
20. 南极冰雪内部经常发生震动,尽管这种震动比地震轻微的多,但是很频繁。冰震和地震差不多,只不过它发生于冰块内部。有一些南极考察者告诉我们他们可以听到冰震的声音,并且能从南极地震监测点中看到,但是这些冰震太轻微了,所以无法得知发生的具体位置。

地震知识小测验

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  想了解更多地震方面的知识?或者想检测下自己掌握了多少地震的知识?好吧,来参加这场不用担心成绩的小测验吧!

  1 地球的表层是什么?
  A 地幔 B 地壳 C 地核
  2 地球的地壳是由什么组成的?
  A 地壳是由一个大板块组成的。 B 地壳被分成了七个大的和一些小的板块。 C 地壳是由数千个破碎的板块组成的。
  3 是什么导致了强烈地震的发生?
  A 强烈的地震是由于地壳的断层骤然滑动挤压产生的。 B 强烈的地震是由人为造成的,比如因为一场大爆炸。
  4 地震中的震中是指?
  A 一场地震的持续期限。 B 地面上直接位于地震震源之上的地区 C 有震感的区域。
  5 常用的地震震级测量是什么单位?
  A 地震波震级 B 里氏震级
  6 三级地震能破坏一座房子么?
  A 能 B 不能
  7 地震中的地面移动是用什么记录的?
  A 地震仪 B 地震波
  8 当地震发生时,它释放的能量是以波的形式从震源朝各个方向传播。最快的是那种波呢?
  A 纵波 B 横波 C 地表波(面波)
  9 科学家能够预测地震么?
  A 能够 B 不能
  10 地震来临的时候,我们能够保护自己么?
  A 什么都不能做。 B 我们能修建一条非常宽的街道。 C 我们能建造一所设计和构架优良的房子。
  来核对自己的答案吧!
pic 题1答案是B
地球的最表面称为地壳。在海底大约有5千米厚,而大陆的地壳可以达到100千米厚。
pic 题2答案是B
地球最坚硬的外层,被称之为岩石圈,是由七大板块和一些非常小的板块组成。
pic 题3答案是A
绝大部分的地震都是由地壳断层的突然剧烈滑动导致的。当一个板块挤压和碰撞另外的板块的时候,就会发生地震。
pic 题4答案是B
震源就是在地球内部破裂发生的地方,而震中则是震源垂直位于地表的点。
pic 题5答案是B
地震的震级通常是用里氏震级判定的。这是以查尔斯·里克特的名字命名的,他在1930年创立了这种测量方式。
pic 题6答案是B
房屋一般来说不会被三级地震破坏,但是如果是五级地震就有被破坏的可能。
pic 题7答案是A
地震仪是一个放大和记录在一次地震中地面运动的设备。而地震图是根据地震仪记录的数据构成的,用来计算地震的位置和震级,它显示了随着时间的推移地面是如何运动的。
pic 题8答案是A
纵波是最快的地震波,而且也是第一个到达指定位置的波。它是在地球的内部传输的。而横波要比纵波稍慢,其次到达。它也是通过地球内部传输的。而面波则是类似于湖面的水波的波,在纵波和横波之后到达。它的传输是沿着地表进行的。
pic 题9答案是B
科学家不能预测地震。 但是基于各种科学数据,可以估算出将来发生地震的可能性。在以下的地图上,红色的区域最有可能发生强烈的地震。
pic 题10答案是C
可靠的建造方式可以达到以下的目的:1 防止建筑物倒塌。2 重要建筑物必须能够继续使用(比如医院以及学校)。
编辑:申芒 (感谢“彩蝶计划”供稿)
  
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