导读
地震能不能预测?先到达的是什么波,后到达的是什么波?
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本视频发布于2021年5月18日,观看量已超6万
2021年5月21日,云南大理州漾濞县发生6.4级地震。22日,青海果洛州玛多县发生7.4级地震。这引出了一个经典问题:地震能不能预测?
地震预报涉及到四个时间尺度:长期预报、中期预报、短期预报和临震预报。中长期预报相对比较容易,地球物理学家能推测哪些地方在将来容易发生地震。但地震的具体时间却无法预估,也就是说,临震预报还做不到。而一般人平时说的地震预报,指的是临震预报,所以答案是不能。
为什么不能呢?请看下图中山顶上一块摇摇欲坠的石头。我们可以预测,这块石头在不久的将来一定会掉落。但究竟什么时候掉落,往哪个方向掉落,落地之后呈现什么样子,我们目前无法预测。
地震预报也是同样的道理,我们掌握的地下的信息太少,所以无法精确预测。不排除我们将来能做到临震预报,但是在现阶段,所有声称地震可以预报的都是伪科学。然而这又引出一个问题:现在许多地方不是已经可以发地震预警了吗?回答是:地震预警不是地震预报,它是在地震已经发生后向人们发出警报消息,让大家尽快躲避。为什么这可以做到呢?因为地震会发出两种波,横波(transverse wave)和纵波(longitudinal waves),两者传播速度不一样。一种先到达以后地震局就知道地震发生了,然后就可以通过手机、电视、广播等方式发出预警,让大家躲避后到达的另一种波。了解了这个基本原理后,请问先到达的是什么波,后到达的是什么波?我原来总是记不清这个,只记得一个是横波,一个是纵波,但到底哪个快一直是模糊的。后来看到一些资料,说纵波又称为P波,横波又称为S波,这里的P和S分别是primary和secondary,即主要的和次级的,然后就一下子记住了。主要的当然是先到的那个,次级的是后到的那个。所以先到的是P波即纵波,后到的是横波即S波。其实,氢弹的第一级和第二级也被称为primary和seconday,核武器研究者对这两个词肯定很熟悉。不过,你也许还想问:纵波为什么叫P波,横波为什么叫S波?对此又有一个有趣的回答:P波 = 压缩波(pressure wave),S波 = 剪切波(shear wave)。这其实正是纵波横波的定义,因为纵波意味着粒子的振动方向平行于波传播方向,而横波意味着粒子的振动方向垂直于波传播方向,所以纵波是压缩波,横波是剪切波。这个解释非常巧妙,不过我估计这是在先有了primary和secondary的简写之后发明的,作为一种帮助记忆的方法。无论如何,它达到目的了。扩展阅读:
背景简介:袁岚峰,中国科学技术大学化学博士,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员,中国科学技术大学科技传播系副主任,中国科学院科学传播研究中心副主任,科技与战略风云学会会长,“科技袁人”节目主讲人,安徽省科学技术协会常务委员,中国青少年新媒体协会常务理事,中国科普作家协会理事,入选“典赞·2018科普中国”十大科学传播人物,微博@中科大胡不归,知乎@袁岚峰(https://www.zhihu.com/people/yuan-lan-feng-8)。责任编辑:陈昕悦