1 觀(guān)測(cè)事實(shí)
緬甸7.9級(jí)地震,為什么距震中1000公里外的曼谷民眾感到震感強(qiáng)烈?
我們可以去地震學(xué)研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合會(huì)(IRIS)網(wǎng)站,查看曼谷地區(qū)的地震臺(tái)波形記錄,看看是否很大?
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泰國(guó)地震臺(tái)站分布,據(jù)FDSN
可以看到,在曼谷附近,有5個(gè)地震臺(tái),我們一個(gè)個(gè)看:
第一個(gè)臺(tái)站:沒(méi)有數(shù)據(jù);
第二個(gè)臺(tái)站:
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第三個(gè)臺(tái)站:
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第四個(gè)臺(tái)站:
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第五個(gè)臺(tái)站:
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除了第一個(gè)臺(tái)站沒(méi)有數(shù)據(jù),離曼谷最近的第三個(gè)臺(tái)站數(shù)據(jù)質(zhì)量很差外,能用的有3個(gè)臺(tái)站。
其中,可以明顯看到曼谷東北側(cè)的第四個(gè)臺(tái)站,出現(xiàn)了限幅。
即:地震動(dòng)太強(qiáng),超過(guò)了地震儀的量程。
見(jiàn)下圖,最大幅度頂格。
據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn),一般只有發(fā)生6級(jí)以上地震且離震中較近(幾十公里內(nèi))的臺(tái)站才會(huì)出現(xiàn)限幅。
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這充分說(shuō)明,緬甸地震發(fā)生時(shí),曼谷地面震動(dòng)的確很強(qiáng)。
那這是為什么呢?
2 地震晃動(dòng)由來(lái)
請(qǐng)問(wèn),地震發(fā)生時(shí),為什么會(huì)產(chǎn)生地面的晃動(dòng)?
定性講,這是由于斷層非勻速快速破裂,激發(fā)大量地震波;
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圖片來(lái)源:南加州地震中心
地震波傳向遠(yuǎn)方,引起地震晃動(dòng),見(jiàn)下圖。
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圖片來(lái)源:南加州地震中心
地震波在地球表面?zhèn)鞑ィ?/p>
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地震波在地球內(nèi)部傳播:
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其中,真正造成建筑物破壞的,是S波和面波,尤其是面波。
面波貼著地表走,振幅大,頻率較低,易和建筑物發(fā)生共振,放大破壞。
面波是這樣引起晃動(dòng)的:
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S波是這樣引起晃動(dòng)的:
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既然是波,那么在傳播過(guò)程中,就會(huì)發(fā)生疊加,反射,透射等各種現(xiàn)象。
當(dāng)某一區(qū)域,地下速度結(jié)構(gòu)比較特殊時(shí),可能會(huì)放大晃動(dòng)或“圍陷”波動(dòng)(即讓波動(dòng)出不去),如低速沉積層和盆地-山地結(jié)構(gòu)等。
3 原因探討
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圖片來(lái)源:谷歌地圖
(1)曼谷位于湄南河沖積平原(以下沉積物厚度和波速信息來(lái)自deepseek,請(qǐng)行家批評(píng)指正),
沉積層厚度通常在1000米至2000米之間,局部區(qū)域可能更厚。
500米內(nèi),地震波速度很低:
- 淺層(0–50米)
- VP(縱波速度):300–600 m/s(軟黏土、淤泥)。
- VS(橫波速度):100–200 m/s
- 中層(50–500米)
- VP:800–1,500 m/s(砂層或固結(jié)較好的沉積物)。
- VS:200–500 m/s
- 這些厚層軟沉積物會(huì)放大地震波。并且,軟土層可能導(dǎo)致長(zhǎng)周期地震動(dòng),對(duì)高層建筑物影響顯著。
(2)此外,曼谷西側(cè)為一排大山,山地波速肯定比沉積層大得多。
由高中物理學(xué)過(guò)的Snell定律可知:
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由低波速曼谷平原傳播出去的波,容易被高波速山地反射回來(lái);
特別地,還可能發(fā)生全反射現(xiàn)象,即波動(dòng)全部反射回曼谷平原。
這無(wú)疑會(huì)加大曼谷地區(qū)晃動(dòng)的時(shí)間。
(3)同時(shí),緬甸7.9級(jí)地震主要向南傳播,并且可能發(fā)生了超剪切破裂。
這會(huì)導(dǎo)致震中南邊震動(dòng)比北邊強(qiáng)得多,并且震中往南的地震動(dòng)衰減也會(huì)慢很多。
由此,緬甸7.9級(jí)地震就在曼谷引發(fā)強(qiáng)烈地面震動(dòng)。
從美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局給出的地面晃動(dòng)情況估計(jì),也能看出曼谷比周?chē)伾r艷,表示晃動(dòng)更強(qiáng):
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圖片來(lái)源:美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局
從此實(shí)例可以看出,度量地震破壞力時(shí),
除了晃動(dòng)振幅的絕對(duì)大小,還應(yīng)該考慮晃動(dòng)持續(xù)時(shí)間。
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