19我們怎么度量地震的強度?
里氏震級法 瞬時震級法
在過去10年中,傳統(tǒng)的里氏震級法(使用"里氏地震規(guī)模"標度)已經(jīng)被瞬時震級法(使用"地震矩規(guī)模"標度)取代。
瞬時震級法是美國加利福尼亞理工學院的地震學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,也是地震學家。他和第一個準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個月因為流感而過世。
瞬時震級法用來闡述一次地震過程中釋放的能量,這種方法將地震時兩個斷層發(fā)生錯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,相應的地震強度就要增強1 000倍。比如在里氏震級里,一個手榴彈爆炸時的強度是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無法科學測估。一般來說,瞬時震級法只用于大地震,在里氏震級上再增加3.5級。
根據(jù)美國地質調查局的數(shù)字顯示,遭破壞面積達到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無名小地方,這次地震的破壞面積達到500萬平方千米。并且由于這次地震,形成了一個新的湖泊,還改變了密西西比河的整條河水的流向。在這次地震中,震動強烈的地方比1906年著名的舊金山地震還要厲害10倍,當時受地震影響,教堂里鐘聲大震,鐘聲一直傳到了遙遠的馬薩諸塞州。
科學家們目前還無法預測什么時候會發(fā)生地震。有個專家調侃預測地震的最好方法是統(tǒng)計當?shù)貓蠹埳蠈へ垖す返膯⑹?。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,但這些地震強度一般都很弱,所以其中只有大約10%的地震會受到大眾的注意。
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)計出來。
2002年,《科學》雜志報道了日本進行的一個實驗:在實驗中,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。其實驗結果表明,在下地幔處溶解的水,是地表水量的5倍多。
如果日本科學家的實驗結果是正確的,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。--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。這個蜜環(huán)菌的絕大部分菌體生長在地下,構成一大塊類似觸須的白色菌絲體(相當于蘑菇的根)。它們沿著樹根蔓延,使樹木枯死,偷偷地通過土壤鉆出地面,有時候看上去很像潔白的蜜環(huán)菌叢。