当前位置:首页 >> 工作动态 >> 综合信息
在海南听地球心跳
  发布时间:2016-05-13

  5·12全国防灾减灾日”前夕,记者探访琼中国家基准地震台,揭秘测震“神器”如何捕捉地球“反常行为”如何聆听地球“心跳”    

 核心提示 

  科幻作家凡尔纳写的小说《地心游记》,凭借科学的非凡想象力、丰富逼真的景物描写,让读者体验了神秘的地底世界,令人沉醉于美妙幻想中。地球表面至地心有6300多公里的距离,当我们的双脚踩在坚实的地表上,总有一种踏实感。其实,看似安分的地表之下,几乎每天都在上演各种“大小动作”的地震。9日,“5·12全国防灾减灾日”前夕,本报记者探访了我省唯一一个可以监测到全球地震的琼中国家基准地震台,揭秘地震监测“尖兵神器”如何实时监测地球的“心跳”。 

  本版稿件均由 记者 罗安明 文/  

     

  【主角】 

  琼中国家基准地震台 

  系我国最南端国家基准地震台,可监测全球地震 

  琼中国家基准地震台位于琼中黎族苗族自治县营根镇百花岭附近的山脚下,距离营根镇1.5公里,它是我省唯一一个可以监测到全球地震的机构,是我省唯一的国家基准地震台和全国大地震速报台、国内资料交换台,属于国家Ⅰ类台,也是我国纬度最低、最靠南的国家基准地震台。该地震台可以实时监测近震(方圆300公里内地震)、远震(8000公里直径内地震)以及全球震。 

 

  【揭秘】 

  3大“神器”捕捉地球“反常行为” 

  如果将地球看作一个人,分布在各地的地震台就是其“私人医生”。“医生”将各种反应灵敏的仪器贴在地球“体内”和“皮肤”上,每分每秒都在观察地层的“一举一动”。记者在琼中国家基准地震台看到了实时监测地球“生命体征”的各种“神器”,大开眼界。 

  

    地震计:倾听地球“心跳” 

  监测垂直、东西、南北三维度信号 

  在琼中国家基准地震台办公楼的一侧,沿着陡峭的台阶而上,位于岩壁一侧有一间黄色的小房子——测震摆房。走进房内,再穿过一道门进入里间,记者看到,全封闭式房间的地上有两个长方形水泥铸的摆墩,摆墩上用泡沫塑料盒罩着的就是地震计。房间里共有4个地震计,左边摆墩上3个地震计为美国生产,分别监测垂直、东西、南北三个维度的地震信号,右边摆墩上的地震计为我国生产,同时监测垂直、东西、南北三个维度的地震信号。 

  

    几千公里外发生地震也能感知到 

  据介绍,地震发生那一刻,一般人们先感觉到上下震动,数秒甚至十几秒后才感觉到水平晃动。“地震计下面这个摆墩直接建在基岩上,哪怕几千公里外发生地震,地震计也能通过基岩感知到。”工作人员小心翼翼地拿起罩在地震计外的泡沫塑料盒后,记者看到,地震计外还有一层固定的玻璃罩,相当于穿了两件“衣服”。工作人员告诉记者,测震摆房对温度、湿度等有严格要求,除了尽量减少人为走动造成的干扰,他们还会定期对房间进行除湿,尽量保持室内恒温。

 地震计被罩在玻璃罩里

  

    分析地震三要素真得费一番功夫 

  记者从里间出来看到,一台模拟数字信号转换器正在运行。琼中国家基准地震台台长王赵清介绍,地震计监测到的“机械信号”传输到转换器上,会自动转化为“电信号”,“电信号”传输回办公楼内的数据采集服务器后,转化为“地震波形信号”,最终呈现在测报员的电脑上。测报员依托专业软件,输入一些参数之后,可以实时分析出地震三要素:时间、地点、震级。 

  据介绍,今年4月,琼中国家基准地震台共监测到地震147个,其中五级以上地震55个,五级以下92个,国内地震10个,国外地震137个。其中包括417758分发生在厄瓜多尔西北部沿海地区的地震。 

  那么,国家地震局台网中心对外发布的地震信息是怎么得来的?据了解,包括琼中国家基准地震台在内,我国共有24个国家基准地震台。全球任何一个地方发生地震后,国家地震局台网中心可根据各地震台监测到的震级求平均数,对外发布最新地震信息。 

  

    地电场仪:监测地球“脉搏” 

  地电、地磁异常波动,数据会被记录 

  如果说地震计是在实时监测地球的“心跳”,那么进行地震前兆监测的地电场仪、磁力仪,监测的就是地球的“脉搏”。在地电房内,地电场仪的电脑屏幕上6条曲线不停地变化着,这是地震台正在对地电进行监测。除了地电,还要对地磁进行监测。 

 “地电、地磁等地震前兆监测的技术手段,主要是做一个基础数据积累,服务于地震研究。”王赵清说,如果监测到地电、地磁有明显波动,就属于异常,数据会被记录下来。 

  琼中国家基准地震台的地磁房建于1976年,与地震台“同龄”。地磁房内分为相对观测室、绝对观测室两部分,分别放着磁通门DI仪、磁通门磁力仪等监测设备,监测地球磁场数据。如果要进入绝对观测室,必须卸下手机、钥匙等身上所有的金属物品,连续穿过四道门,才能一睹磁力仪的“真容”。 

 地电场仪

  

    3 地磁房:对建材极其“挑剔” 

  窗户地砖不一般,水泥要“私人订制” 

  远远看过去,这间地磁房和其他设备房没什么区别,但实际上,这是一间对建材极其“挑剔”的房子。工作人员黄天保告诉记者,为了保证磁力仪对磁场监测的准确性,地磁房使用的都是无磁性的建材,除了外墙,房子的内部结构大部分采用木材建造。地磁房的窗户,看起来像是普通的铝合金窗户,其实是塑钢材料做的。建房用的水泥,不是市面上的黑水泥,而是专门订制的白水泥。铺在地板上的石英砖,在使用前会专门拿到检测机构做磁性检测。 

  记者注意到,地磁房内的木门把手和门栓都是铜的。黄天保解释,不仅是门把手,房子里的每盏灯具都“不一般”,灯具内的螺丝等小零件不能用铁的,全都被换成了铜的,电线也是铜丝的。去年年底,地震台对地磁房进行装修,由于买不到合适的建材,工期不得不延长至三个月。“最令人印象深刻的是,装修时需要三斤铜钉,施工企业找遍海南都没找到符合要求的,最后不得不远赴广州,找到一个厂家订制了三斤铜钉,来回所花费用远远超过买钉子的钱。” 

 地磁房内的仪器

 

    【选址】 

  为何在琼中百花岭“安家”? 

  王赵清介绍,全国共有国家基准地震台24个,一些地震台的选址位于地震断裂带交会处,这更容易记录到来自地表下的信号。但琼中地震台附近并无大的断裂带通过,选址主要是依据经纬度,同时兼顾考虑周边小环境因素。“简单地说,就是国家版图的东西南北各个方位都要有台站。”王赵清介绍,该地震台是我国纬度最低、最靠南的国家基准地震台。 

  其次,选址要求基岩完整、出露、坚硬。地震时,剧烈的地震波沿着基岩快速传输。基岩越完整、坚硬,地震台的监测仪器越能敏锐捕捉到地震信号。琼中国家基准地震台背靠山体的基岩为海西-印支期花岗岩,稳定性好,致密坚硬。地震台内的测震摆房建于出露的基岩之上,实时监测地球“心跳”。 

  第三,要地处山区,远离大型高速公路、火车站、高压线路,不易受干扰。“地震台的监测设备对噪声、温度、湿度、磁场都非常敏感。”王赵清说,琼中地震台周边的大型项目工地较少,因此选择在这个僻静的地方“安家”。 

 

  【释疑】 

    有这么多“神器”,为何还是预报难? 

   为何有这么多“神器”,地震还无法实现预报?省地震局专家解释,地震预报是世界难题,综合来说地震预测难是多方面原因造成的。

  第一,人类对地球构造运动的理论还不成熟,地球内部的情况难以知晓,地震多数发生在地下15公里以下的地壳里,目前人类对于地壳的研究只能通过钻机钻至地下12公里,远远做不到直接观察到地震孕育发生的全过程,只能在地表凭借有限的仪器设备捕捉地壳内部结构和状态变化的间接信息。 

  第二,随着社会发展,越来越多的大项目上马建设,对地震监测等都会造成影响,造成干扰信号和地震信号难辨。“比如距离琼中国家基准地震台13公里外的乌石采石场放炮,监测指标会马上超标。” 

  第三,人类对地质观察的知识和数据积累并不全面和系统。我国第一个地震台邢台地震台1966年才建立,对地震进行科学系统的监测只有几十年的时间,掌握的地震记录和数据并不多。同时,地震前兆的基础性数据也掌握得不够多、不够准,影响预测地震。 

 

    【探访】 

   海口地震台这口深706米水井啥用途? 

   有些地震监测“神器”隐蔽在山里,有些则在闹市区。在海口白龙南路万福大厦后的一个老旧小区内,海口地震台一楼一间房子内有一口深达706米的水井,每天24小时监测地下水温、水位,积累地震“前兆”数据。 

  “这口井监测的是地下第七含水层的情况,地震发生时,地下水的水位、水温会发生高频震荡,我们这里属于地震前兆监测的流体监测项目。”海口地震台工程师刘阳告诉记者,沿着这个直径为20多厘米的水井口,他们往下放了三个探头,一个监测水位,两个监测水温。其中,监测水温的探头一个放在了地下154米处,一个放在地下510米处。探头探得的“信号”传输到服务器上,电脑自动每秒钟记录一个水位数据,每分钟记录一个水温数据。 

  刘阳说,2011311日,日本发生里氏9.0级地震,从井下监测到的数据显示,水位在每天正常变化的基础上,当天14时至15时,出现了明显上下波动。 

  据了解,有专家认为,地下水中的氡元素“映震”效果好,对氡进行监测,有助于研究论证地下水中氡含量的变化与地震发生的关联性。海口地震台曾进行过多年的氡监测,后来由于水井无自流水而停止了该监测项目。 

工作人员查看监测数据

 

 

 井口直径仅有20多厘米

 

    【人物】 

   琼中地震台工作者: 工作环境封闭 找对象成难题 

  据了解,我省范围内目前已建立测震台站24个,其中琼中、海口、三亚、儋州4个台站有人值守。台站工作者常年驻守荒野山区,为地震监测工作默默付出。琼中国家基准地震台共有11名工作人员,他们中除了两人是琼中本地人,其他人都来自外市县或外省。 

  远离都市、气候湿热、交通不便、工作环境封闭,这里是一个名副其实的野外艰苦台站。“以前我们这里旁边有看守所、拘留所还有武警中队,大家开玩笑说我们这里是‘第四所’。”台长王赵清说,台里靠山,夏季高温多雨,蚊虫很多,还经常有蛇爬到办公区和生活区来。为了做好保卫工作,他们自己养了几条狗“看家护院”。地震台的工作相对比较枯燥,和外界交流的机会少,导致一些大学生毕业到这里工作后,找对象成了一个难题。目前台里11名工作人员中,还有6人未婚。 

  尽管要克服的困难很多,但只要一走进办公楼,大家都是兢兢业业地工作。副台长周玲1993年从防灾技术专科学校毕业后,已经在台里工作了23年,先后获得海南省地震局先进工作者称号12次。“我们这里就是大年三十、正月初一,也有人在观测室里监测、处理和分析数据。”周玲说,台里的测震观测室、前兆观测室,24小时有人轮流值班,节假日也不例外。遇到雷击、暴雨等天气,仪器一旦出故障,就要马上派人上山去检修,让仪器恢复正常。尽管工作环境比较艰苦,但同事之间互帮互助,早已把这个大院当成了自己的家。 

 

地震台工作人员

 

    【相关】

   按防震标准建房屋 政府予以补贴 

   记者从海南省地震局采访了解到,近年来我省加大资金投入力度,积极推进震灾防御、地震监测、应急救援等方面的能力建设。目前全省已启动了“农村民居地震安全示范工程”,农民自建房屋,只要按照防震标准建设,政府给予补贴。 

 

   全省共有地震专业救援人员1300多人

   据了解,海南岛位于东南沿海地震带的西南段,是华南块体中强地震的主体活动地区之一。海南和广东、广西、湖北、湖南同属于中南地震应急联动区,这5个省区已签订地震应急联动协议,一旦区内发生6级以上地震,其他省份将自动派出地震紧急救援队赶往灾区救援。

目前海南省地震紧急救援队共有168名专业救援人员,以消防、武警、医院卫生人员、通信技术人员和抗震专家为主要成员。除此之外,我省各县市都有地震紧急救援队,全省共有地震专业救援人员1300多人。 

 

    95%以上行政村有“地震安全示范户”

  “地震发生时,90%以上的人员伤亡是由于建筑物倒塌造成的,因此建筑物的地震设防至关重要。”省地震局震灾防御处相关负责人介绍,自1988年建省以来,我省的新建、改建、扩建工程基本做到按地震设防要求进行建设。

   一旦发生地震,相对于城市里的高楼,农村的民房更容易发生倒塌。为此我省近年来启动了“农村民居地震安全示范工程”,农民自建房屋,只要按照防震标准建设,政府适当予以补贴。有的市县补贴4000-5000元一套,有的市县补贴7000-8000元一套,有的市县补贴1万元一套。虽然各个市县推进情况不同,但全省95%以上的行政村,都已建有达到当地地震设防建设要求的“地震安全示范户”。

 

    【历史】

    “琼北大地震”致数十村庄沉陷海底

    1605713日,发生了一场后来被认为是迄今华南地区毁坏性最严重的地震,也是中国地震史上惟一的一次导致陆地陷没成海的大地震——“琼北大地震”。

    省地震局专家介绍,这次地震推算震级为7.5级,震中位于现海口演丰镇东寨港一带。这次地震影响范围很广,不仅全岛有强烈震感,北至广西、湖南等地也有震感。地震造成东寨港附近的塔市数十个村庄地面下陷,最后被淹没在水下,成为“海底村庄”,造成3000多人伤亡。

    “当时没有监测设备,对地震人数伤亡的推算,主要是通过对地方志、家谱等一些历史文献的考证得出,比如有的家族的家谱上写着某某某,在那一年713日因地震去世,这种记载在地震灾区同时出现,互为印证,同时目前东寨港退潮时,还可以看见海底村庄的墓碑、断垣残壁等遗迹,这也证明了地震的发生。”专家介绍,地球上有环太平洋地震带、喜马拉雅-地中海地震带,两个最活跃的地震带,海南并不处于这两个地震带上。“琼山大地震”的发生,从地震构造的角度看,处于马袅(临高)-铺前(文昌)断裂带和铺前(文昌)-清澜(文昌)断裂带的交汇处,与这两大断裂带的活动有关。

    1605(明朝晚期)至今,“琼北大地震”是海南岛史上发生的最大强度的地震,这次地震发生后10年时间里,琼北地区又先后发生了多次6级左右余震。近现代以来,海南最强的地震分别发生于19941231日和1995110日,震级分别为6.1级和6.2级,震中位于广东、广西、海南三省(自治区)交界处的北部湾海域。由于震中位于海上,造成的破坏不是很大,但当时临高、海口等地,也是有强烈的震感。

    记者了解到,按照专业说法,一般4.56级的地震称之为中强震,6级以上称之为强震,其中7级以上的称之为大地震,8级以上的为特大地震。

 

    【链接】

    地震发生如何逃生?听专家咋说

    关于市民普遍关心的地震发生后,如何逃生的问题,省地震局专家表示,地震时高层建筑很少倒塌,所以地震发生时,高楼里的人最好就近避震,适时避开可能坠落的吊灯等悬挂物或倾倒的家具、电器等。如果你在低矮破旧的房屋中,最好迅速逃离房屋到室外开阔地带,如来不及逃离,应就近躲在承重好的家具旁或者承重墙的角落,最好双手护头曲身侧卧,尽量避免被倒塌下来的重物砸中,最大限度避免头部和脊柱受伤。

    人在室外的情况下,尽量往人少空旷的地方跑,如果是在山区,注意泥石流、山体滑坡、滚石等次生灾害带来的危险。值得注意的是,如果地震发生时,你在电影院、商场等人群密集场所,最好不要跟着人流跑,应就近避震,因为如果是一般的强度不是很大的地震,建筑物可能不会倒塌,反而是人流一股脑儿往外挤,可能会造成踩踏事故的发生。万一在人流中摔倒,应迅速双手紧护头部、曲身侧卧,以最大限度避免踩踏导致的伤亡。

 

    【科普】

    地震震级和地震烈度不是一码事

    地震烈度是指地震时某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。一次地震发生后,根据建筑物破坏的程度和地表面变化的状况,评定距震中不同地区的地震烈度,绘出等烈度线,作为对该次地震破坏程度的描述。

   地震烈度主要是说明已经发生的地震影响的程度,地震震级反映的是地球地震时释放能量的大小。一个地区的烈度,不仅与这次地震的震级、震源深度、距离震中的远近有关,还与地震波传播途径中的工程地质条件和工程建筑物的特性有关。如果一个地区建筑物抗震性好,房屋倒塌和人员伤亡少,地震烈度可能比距震中更远的另一地区还要小。

 

    来源:海南特区报