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重生:写在唐山大地震四十周年
日期:2017-01-26 文章来源:本网 字号:[ ]

  何人折天柱?又将地维绝。
  翻来三山动,覆去百川惊。
  千秋乾坤变,万里气象缺。
  幸得鳌足立,神州四海宁。


  传说共工与颛顼争帝,共工怒撞不周山,支撑天的柱子折了,系挂地的绳子断了。瞬时天地发生巨变,天向西北倾斜,日月星辰都向西北方移动;大地塌陷,山川移动,江河变流,泥沙都流向东南。共工触天柱,地陷天裂,由此又引出了女娲炼石补天的故事。女娲补天之后,“断鳌足以立四极”,四极正,四海宁静。
  1976年7月28日,河北唐山发生了里氏7.8级大地震,有感范围达14个省、市、自治区,造成24万多人死亡,16万多人重伤,财产损失无数,名列20世纪世界地震史死亡人数第二,仅次于海原地震。这次地震灾难,释放能量之大、波及范围之广、造成损失之巨,足比“共工触天柱,地陷天裂”之势。灾后,以地震人为重要组成人员的救援、科研、重建力量,花费了巨大心血,克服了重重难关,做出了不懈努力,付出了重大牺牲,赋予了唐山新生,其任务之艰巨比女娲当年炼三万六千五百零一块五色石补苍天有过之而无不及。至此,“幸得鳌足立,神州四海宁”。
  相传,女娲当年只用去三万六千五百块五色石,剩下的一块石头成为了悬念。《红楼梦》中叙述女娲补天时剩下的一块石头被丢弃在大荒山无稽崖青埂峰下,后被茫茫大士和渺渺真人带入红尘历尽悲欢离合,成为了贾宝玉;而有推测认为《西游记》中化作孙悟空的石头便是那女蜗补天剩下的一块。唐山大地震留给后世人的启示或许就像这块女娲补天剩下的石头一样,地震人仍需要不断努力,攻克科学难题,把这块石头吃透,让它蹦出的是神通广大的孙猴子,要用好这只孙猴子,把神通变成造福人民的福祉。
  2016年是“十三五”的开局之年,“十三五”期间,地震科技工作者着手要把“用孙猴子的火眼金睛监测地震事件,用孙猴子的筋斗云迅速告知千里之外的人们做好避灾准备”从神话变成现实,而这一切,唯国家烈度速报与预警工程方能使然。
  为了使公众更好地了解这一工程的运作机理,我们不妨来科普一下有关地震波的知识:当地震发生时,从震源发出的波有两种: 一种叫纵波,一种叫横波。纵波可以造成介质体积的涨缩,其质点振动方向与传播方向一致;横波可以造成介质的变形,其质点振动方向与传播方向垂直。通俗地说,地震时人在地面上的体验就是纵波来临时地面上下震动,而横波来临时地面横向摇摆。显而易见,较之上下震动,横向摇摆对建筑物的破坏程度更大,因此通常情况下横波的破坏力普遍在纵波之上。在远离震源的地方这两种波动在时间上会错开,纵波先到,横波随后。因此纵波又被称作P波(primary wave,意为第一时间到达的波),横波又称S波(secondary wave,意为第二时间到达的波)。纵波跑得比横波快,这就给地震的预警(地震预警绝非地震预测,两者为不同概念)提供了可能性。
  了解了地震波的相关知识后,再来认识一下烽火台。在古代,当长城一线遭受外敌入侵之时,受到攻击的驻军会点燃烽火台,附近的驻军看到后也会迅速点燃自己防区的烽火台,这样一传十、十传百,边塞的战事很快会传到别的防区甚至都城的皇帝那里,大家可以在外敌杀到之前事先做好抗敌准备。显然,在数千年前我们的祖先就已经发现,即便用再快的快马传递军情,也比不过用光(火光或烟)传递消息快。
  事实上,光速是迄今为止人类已知物质在宇宙中传播速度之最快,电磁波以光速传播。说到这里,相信大家已经大致猜到了之前讲的地震预警的方法了。那么不妨用一个最简单的例子推演一下最简单的地震预警。假设小丽和妈妈分别住在A、B两座相隔100公里的城市里,当A城发生破坏性地震之时,小丽在感知到纵波的第一时间迅速拨通了妈妈的电话,告知地震发生,请妈妈做好躲避准备,电话用时15秒。横波于25秒后传到了B市,除去之前的15秒,妈妈有10秒钟的时间实施躲避,由于有了提前预警,妈妈在10秒内跑到空旷场所成功避震,安然无恙。
  上述这个地震预警是成功的,但其前提是必须有诸多的理想条件。主要有五:第一,小丽在地震发生时所处位置比较安全,没有受到较大伤害;第二,小丽在地震发生时正好带着手机;第三,地震发生后手机信号没有断;第四,小丽的妈妈及时接到了电话;第五,小丽具备地震预警相关知识。然而现实生活中这样仅靠个人力量的成功预警案例不具有普遍性。很有可能,小丽会在地震第一时间就被困或受伤,而妈妈也因为忙于家务没有接到手机电话。
  那么毫无疑问,建立起一套完善的国家地震烈度速报与预警系统,才能使快速判断重灾区位置和灾情分布、提醒社会公众提早采取措施避震逃生、为指挥抗震救灾工作提供依据成为可能。我们只要将上述例子中的小丽转换成地震监测台站,将手机转换成预警系统,将妈妈转换成普通民众即可。那么,整个地震烈度速报与预警系统运转机理就转变为这样三步:第一步,通过台站(构成的台网)监测地震并确定三要素(时间、地点、震级);第二步,通过预警系统以电磁波形式抢在地震波到达之前向震中周围地区提供预警(接收预警地以短信、广播、电视等媒体迅速通知民众);第三步,民众接收到信息后采取避险措施。这样一来,当地震发生以后,民众可以通过宝贵的时间差减少灾害伤亡及损失。不仅如此,通过地震烈度速报与预警系统,城市供气供电系统、核电站、水库大坝、大型变电站及输油输气管线、高速铁路等重大部门和设施也可以及时启动相应的制动、关闭等处置系统,减轻直接地震灾害及次生灾害引发的损失。
  可见,地震烈度速报与预警工程项目的实施将从总体上提升防震减灾能力,拓展防震减灾公共服务领域,在经济建设、环境资源、科学研究等多个领域产生极大效益,对地球物理学、地质学、地震工程学等科技领域的发展起到积极的推动作用。
  在这唐山大地震发生四十周年之际,地震科技工作四十年来的努力及地震烈度速报与预警工程的即将启动,对唐山之殇来说,既是告慰,又是献礼,更是重生。

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