19我們怎么度量地震的強(qiáng)度?
里氏震級法 瞬時(shí)震級法
在過去10年中,傳統(tǒng)的里氏震級法(使用"里氏地震規(guī)模"標(biāo)度)已經(jīng)被瞬時(shí)震級法(使用"地震矩規(guī)模"標(biāo)度)取代。
瞬時(shí)震級法是美國加利福尼亞理工學(xué)院的地震學(xué)家金森博雄教授和湯姆·漢克斯(和著名電影演員湯姆·漢克斯沒有關(guān)系)在1979年創(chuàng)立的。他們發(fā)現(xiàn)里氏震級只能度量地震波的強(qiáng)度,但不能全面地反映地震所造成的破壞。在里氏震級里,大地震的級別相差無幾,但實(shí)際上不同的大地震造成的破壞差異很大。
里氏震級是在距離震中600 000米外測量地震波的強(qiáng)度。這種方法是1935年查爾斯·里克特創(chuàng)立的,他和金森博雄教授及湯姆·漢克斯一樣,也是地震學(xué)家。他和第一個(gè)準(zhǔn)確測量地球半徑的貝諾·古登堡一起發(fā)展了這種測量地震強(qiáng)度的方法。古登堡沒能夠親自測量1960年的智利大地震--據(jù)說是有記錄以來最大的一次地震--他在地震發(fā)生前的4個(gè)月因?yàn)榱鞲卸^世。
瞬時(shí)震級法用來闡述一次地震過程中釋放的能量,這種方法將地震時(shí)兩個(gè)斷層發(fā)生錯(cuò)位的距離和受到地震作用的面積相乘。對比里氏震級法與瞬時(shí)震級法的定量方法,它們都是呈對數(shù)狀遞增的(震級每增加1級,相應(yīng)的地震強(qiáng)度就要增強(qiáng)1 000倍。比如在里氏震級里,一個(gè)手榴彈爆炸時(shí)的強(qiáng)度是0.5級,廣島原子彈爆炸則是5級)。所不同的是,由于里氏震級法與震源的物理特性沒有直接的聯(lián)系,且在8.3-8.5級產(chǎn)生飽和,使強(qiáng)度不同的大規(guī)模地震顯示同一數(shù)值,因此面對特大級地震時(shí)無法科學(xué)測估。一般來說,瞬時(shí)震級法只用于大地震,在里氏震級上再增加3.5級。
根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)字顯示,遭破壞面積達(dá)到60萬平方千米的地震就屬于大地震。已知北美的一次最大地震發(fā)生在1811-1812年,在密西西比河谷的一個(gè)無名小地方,這次地震的破壞面積達(dá)到500萬平方千米。并且由于這次地震,形成了一個(gè)新的湖泊,還改變了密西西比河的整條河水的流向。在這次地震中,震動(dòng)強(qiáng)烈的地方比1906年著名的舊金山地震還要厲害10倍,當(dāng)時(shí)受地震影響,教堂里鐘聲大震,鐘聲一直傳到了遙遠(yuǎn)的馬薩諸塞州。
科學(xué)家們目前還無法預(yù)測什么時(shí)候會(huì)發(fā)生地震。有個(gè)專家調(diào)侃預(yù)測地震的最好方法是統(tǒng)計(jì)當(dāng)?shù)貓?bào)紙上尋貓尋狗的啟事。如果突然有很多貓和狗失蹤,那么就有可能要發(fā)生地震。
英國每年最多發(fā)生300次地震,但這些地震強(qiáng)度一般都很弱,所以其中只有大約10%的地震會(huì)受到大眾的注意。
20水的重量占地球重量的多少?
肯定不到0.2% 70%
雖然地球表面70%覆蓋的都是水,但是地表水的重量只占地球重量的不到0.067%。甚至在看起來水很多的地殼,也是以陸地的重量為主,陸地的重量是地球上整個(gè)海洋重量的40倍。
地球非常重,它稱起來大約有6×1024千克,其中一半的重量集中在下地幔下。為此,研究者試圖把地球下地幔的水重量,與地表水重量一起合并統(tǒng)計(jì)出來。
2002年,《科學(xué)》雜志報(bào)道了日本進(jìn)行的一個(gè)實(shí)驗(yàn):在實(shí)驗(yàn)中,研究者在1.96×1010Pa的壓力和1 600℃的溫度的環(huán)境下,創(chuàng)造出4種和下地幔礦物相似的化合物,然后向這些化合物灌水,測試它們吸水后重量的變化如何。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在下地幔處溶解的水,是地表水量的5倍多。
如果日本科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是正確的,那么地表水的重量加上下地幔水的重量,水占地球重量的比例會(huì)上升到0.1%。
地幔開始于地殼以下670千米深處,是一層巨大的、呈半熔融狀態(tài)的物質(zhì)。--譯者注
三 神奇的生物世界
1地球上最大的生物是什么?
大象 蘑菇 鯨魚
蘑菇并不是一種特別罕見的生物,很可能在你花園里的一棵枯樹上就能找到蜜環(huán)菌。
最近在美國俄勒岡州馬盧爾國家森林公園里,發(fā)現(xiàn)了一株有史以來最大的蜜環(huán)菌,為你著想,我們希望你花園中蜜環(huán)菌的體積不會(huì)那么大。它覆蓋了890公頃土地,已經(jīng)生長了5 000-8 000年。這個(gè)蜜環(huán)菌的絕大部分菌體生長在地下,構(gòu)成一大塊類似觸須的白色菌絲體(相當(dāng)于蘑菇的根)。它們沿著樹根蔓延,使樹木枯死,偷偷地通過土壤鉆出地面,有時(shí)候看上去很像潔白的蜜環(huán)菌叢。