地震，作為地球內部經常發生的一種運動，深刻影響着人類的生產與生活。地震發生時，會伴隨着一系列波動，即地震波。地震波，是目前人類所知的唯一能夠穿透地球介質內部的物理波。今天，我們就來了解一下地震波。 地震波的類型與特點 地震發生時，在震源區的介質中發生急速的破裂與旋轉運動，這種擾動形成了一個波源。由於地球介質的連續性以及物質的相互作用，地震波這種波動就會向地球內部及表層等各個方向傳播，即形成連續介質中的彈性波。 若將地震波按照傳播介質來劃分，地震波在地球內部傳播時稱為體波，沿地球表面傳播稱為面波。 地震波從震源處產生后，按照傳播介質質點運動規律劃分，分為漲縮波與剪切波。漲縮波代表介質體積的漲縮，在地球介質中的傳播速度約為4.0-7.0 km/s，其質點的振動方向與波傳播的方向一致，所以也被稱為縱波或者P波。 剪切波代表介質的變形作用，在地球介質中的傳播速度約為2.0-4.0 km/s，其質點的振動方向與波傳播的方向垂直，所以也被稱為橫波或者S波。S波按照振動的極化方向又可以進一步劃分SV波和SH波。 這兩種波傳播特點示意圖如圖1： 圖1：地震波的類型與傳播特點示意圖 在地表附近，體波又衍生出一種特殊類型的波——面波，它同時具有縱波和橫波的一些特點。介質中的粒子既發生上下運動又發生左右運動，並且波長較長，振幅與能量較強。當發生天然地震時，對建築設施破壞最嚴重的就是面波。 面波相對於體波一個顯著的傳播特點是，它只沿着地球表面傳播，離開地球表面向下便迅速衰減，並且傳播速度比體波慢得多。 雖然地震波類型有多種，但是用來描述地震波的物理量主要有四個，即波速、波長、周期與頻率。 以最簡單的正弦波為例，它是由震源周期振動（周期記作T）產生的波，在一個周期內，正弦波沿着波的傳播方向前進的距離，叫做波長，通常用符號 λ 表示。 波源每振動一次，波就向前傳播一段距離，波源振動快慢用頻率f描述，表示波源每秒振動的次數。因此波每秒振動傳播距離就是λf，即波的傳播速度，通常用V表示。 地震波的速度是地震波屬性中最重要的一個，地震波的傳播能力與傳播速度取決於傳播介質的彈性性質。縱波反映的是地球介質的體積應變，因此縱波能在固液氣三態中傳播。 而橫波與縱波不同，是反映介質的剪切應變，因為流體與氣體由於分子間距大都不能承受剪切變形作用，所以橫波不能在液體和氣體中傳播。 在傳播速度上，縱波最快，橫波比縱波慢，傳播最慢是面波。波的傳播速度並不是一成不變的，它會隨着振動頻率而發生變化，這種現象叫做波的頻散。 正是由於這種頻散作用使得波在傳播過程中發生變化，特別當通過不同介質的分界面時會發生透射、折射與反射現象，我們正是利用了這些物理原理，來用地震波了解地球內部的結構與界面，從而為人類認識地球內部點亮了一盞明燈。 地震波與地球內部圈層劃分 1. 莫霍面的發現 在地球物理學的羅曼史上，地球內部最重要的一個界面——莫霍面（地殼與地幔的分界面）的發現是科學史上的一個裡程碑。 1909年奧地利地震學家莫霍洛維奇在一次地震研究中，偶然發現地震波速在歐洲大陸下近35公里處的傳播速度突然發生跳躍性變化，縱波速度從7.0km/s突然變化到8.1km/s；橫波速度也從4.2km/s突然增加至4.4km/s。 莫霍洛維奇敏銳地覺察到該深度處物質成分與性質應該發生了變化，也許存在一個不連續分界面。后經過科學分析，他於1910年提出了地球內部分層的學說，即地球內部存在一個分界面將地球分為內外兩層。 內層和外層就是我們今天熟知的地幔與地殼，而這個分界面後來為了紀念這位奧地利科學家，被命名為“莫霍洛維奇不連續面”（莫霍面），為人類使用地震波認識地球內部拉開了序幕。 2. 精準確定的古登堡面與液態地核的發現 地震發生時，從震源發出的地震波會通過地球介質向各個方向傳播，其中體波分量，包括P波和S波，可以從比較小的角度距離範圍到比較大的角度距離範圍被連續追蹤與觀測，在世界各地的地震台站通過儀器都可以被記錄到。 但地震學家從地震數據中發現，大地震發生后，在距離地震震中103度~143度的範圍內記錄不到地震縱波信號，存在一個“P波陰影區”（如圖2），於是他們猜想，這是由於地球內部還存在其它的分層結構扭曲了地震波場。 圖2：關於“在距離地震震中103度~143度的範圍內記錄不到地震縱波信號，存在一個“P波陰影區”的說明 1914年，德國地震學家古登堡根據這一影區的存在確認了地核的存在，並測定了地幔與地核之間的不連續界面，即後來的“古登堡不連續面”，定位其深度約為2900千米。 這個數據今天看仍然非常準確，在此界面處，體波中的橫波分量突然消失，縱波分量發生了折射，且速度大幅下降，並且從橫波不能在液體介質中傳播這一特點，推斷出地核是液體。 地核內部分層結構是後來另一位女科學家萊曼通過地震觀測資料發現的。至此，地球內部最重要的幾個界面被確定，它們都是藉助地震波觀測記錄進行推斷的。圖3展示了依靠地震波傳播劃分地球內部主要圈層結構和波速特徵。 圖3：地球內部主要圈層劃分與地震波速度特點 地震波探測的多尺度應用 人類對天然地震的發生機理和預測方法還所知甚少，而天然地震現象產生的地震波，是我們從宏觀尺度了解地球內部結構的最有力工具。 地震學家從醫學CT成像獲得靈感，發明了地震層析成像方法，即通過對觀測到的地震波各種震相的運動學(走時、射線路徑)和動力學(波形、振幅、相位、頻率)資料的分析,進而反演由大量射線覆蓋的地下介質的結構、速度分佈及其彈性參數等重要信息的一種地球物理方法。 通過成像可以讓我們清楚地了解地震內部結構和主要分界面，這是地震波經典的最大尺度的應用。 地震波除了在全球尺度上幫我們更好地了解地球內部結構外，在地殼淺層的中小尺度能源礦產資源勘探中也發揮着無與倫比的作用，因為相比其它地球物理方法，地震勘探方法具有最高的精度與成像分辨率。 天然地震時地球內部發生運動而引起的地殼震動，通常稱作被動源。而地震勘探則是用人工方法引起地殼震動，例如井中埋置炸藥引爆激發、空氣槍、人工机械震源等方式，這種通常稱作主動源勘探。 再用精密儀器記錄下震動激發后地面上各點的震動情況，生成地震記錄數據。利用記錄的數據，結合各種數據處理方法對數據進行處理，加工形成地下結構的圖像，從而推斷地下地質結構、深度、形態等，幫助尋找油氣與礦產資源。 我國的大慶、勝利、長慶、遼河、塔里木等大油田都是利用地震勘探發現的。近年來，在新型替代能源的探索上，如可燃冰、乾熱岩等新能源的分佈情況，也是通過地震勘探方法查明的。 隨着非常規能源與乾熱岩等新型能源的開發利用，地震波探測又煥發了新的生命力。在地下礦井深部開採過程中和水力壓裂等活動中，會發生岩石破裂和地震活動。由開發活動誘發的微小地震活動，在被改造的岩體內因應力場變化導致岩石破壞而引起的那些地震事件，被稱作微地震事件。 我們通過觀測這些微小的地震信號，對它們進行定位和震源機制分析，來確定地下新生裂縫的延伸方向，從而推斷出地下某一深度的地應力方向，並評價裂縫的空間展布。 圖4：地震波探測在不同領域不同尺度的應用 這樣也能夠幫助油藏工程師來評價儲層的改造情況，這是地震波探測一個微尺度的經典應用，如圖4所示。 此外，地震波的應用領域還有很多，如火山噴發監測，水庫誘發地震監測，地下核爆監測等。地震波與地震學這門由牛頓力學導出的古典學科，正在不斷地迸發新的活力，迅速成為前沿科學之一。  

消防隊伍要完成各種條件下不同對象火災的撲救，在戰鬥準備階段要明確戰鬥行動任務，並根據滅火戰鬥行動的類型及其所要達到的目的，確定最佳滅火戰鬥模式，養成按模式展開，按規範作戰的習慣。 （一）明確戰鬥行動任務 消防隊接警后，根據火災發生的地點、性質、和規模，一般可分為主站、增援和供水三種任務形式。 1.主戰。主戰是指轄區發生火災或其他地區發生較大火災時，消防隊到場設置水槍陣地採取進攻行動，達到控制和消滅火災目的的戰鬥任務。 2.增援。增援是指其他地區發生較大火災時，消防隊到場採取保護受火勢威脅毗鄰建築、設備，搜救被困人員，疏散保護物資等行動，達到防止火勢蔓延，減少子啊還損失目的的戰鬥行動。 3.供水。供水是指其他地區發生火災，水源不足時，消防隊到場採取多種形式向主戰力量供水，確保滅火作戰順利開展的戰鬥任務。 （二）選擇戰鬥模式 要根據作戰任務，立足消防隊現有人員裝備和當地水源情況進行研究論證，選定幾種常用的滅火戰鬥模式。 1.主戰必須明確前方作戰和後方供水編成。指揮員要在途中與報警人或指揮中心聯繫，掌握現場情況，並根據滅火消防車數量和現場水源情況綜合確定出水槍數量，分配好作戰任務，到場后不管火勢大小，即使看不到明顯的火和煙，也要嚴格按模式展開行動。 2.增援必須嚴守火場紀律。指揮員要在途中與現場指揮員或指揮中心聯繫，領受本中隊所承擔的具體作戰任務，根據任務及時調整力量編成，明確責任分工，到達指定位置后迅速按分工展開行動，隨時向現場指揮員彙報，並根據命令調整作戰行動。 3.供水必須明確供水對象和供水方式。採取直接供水的，要合理佔據並充分利用水源，供水時要保持與前方的通信聯繫，根據需要調整供水對象；採取串聯供水的要合理安排車輛編組，統一規定車輛停靠，設置專人維護供水路線；採取運水供水的，首先要確定大噸位供水車輛位置，並根據水源距離，安排一定數量的中、小噸位水罐車運水供水。

“丁”字路口車輛起火 2016年12月8日04時27分許，市應急聯動中心接到一起報警，靜安區某小區內道路邊停放的機動車輛發生火災，其中一輛某公司出租車基本燒毀，相鄰停放的某品牌轎車部分燒毀。起火當天，該機動車輛停放在小區的路口處。火災導致2輛車共計近25萬餘元的財產損失。 現場2輛轎車在一個“丁”字路口處起火，該處路口東、西長7.70 m；南、北寬5.80 m。北側為一家敬老院，南側為小區公共通道，通道兩側為居民樓，出租車車頭朝向西南，某品牌轎車車頭向東停放。 調查員對現場進行環境勘查時發現，小區內裝有視頻監控，隨即第一時間找到物業，調取了視頻監控資料。監控正好覆蓋到機動車輛的起火部位處，通過監控視頻資料觀察起火前現場情況： ——12月7日23時36分至12月8日2時30分許，小區的“丁”字路口空位處有居民在進行祭祀焚燒可燃物。 ——12月8日凌晨04時19分05秒許，出租車行駛進入小區“丁”字路口空位處；40 s后機動車輛開始倒車進入空位處。十幾秒之後，熄滅頂燈、尾燈。 ——04時25分04秒許，出租車左側前部有煙霧。隨後機動車輛底盤部位下有閃爍亮光；半分鐘后出租機動車輛頂燈開啟。隨即機動車輛啟動。 ——04時26分54秒許，出租車底盤部位見火光，機動車輛向西南方向移動出車位后司機下車打電話報警。 隨即展開的調查訪問 凌晨，靜安區消防救援支隊立即成立調查小組，將相關人員請到派出所分別進行協助調查。被要求協助調查的人員有物業保安汪某、李某，2輛車的車主黃某、王某，祭祀人員張某弟、張某忠、張某榮，出租車輛單位負責人潘某。 據報警人即某公司出租車司機黃某稱：“有人在空地上燒衣服，其出租車開過空地時引起着火”。而當晚焚燒衣物的張某弟及其侄子張某忠卻稱自己焚燒物品結束后，為確保安全，家裡留下2個親戚一直守到凌晨2點45分左右，確認現場沒有任何明火及煙霧，才離開現場。物業值班保安劉某及其搭班同事別某，也指認在張某弟焚燒衣物結束后，現場火已熄滅，3人訪問的情況口徑一致。 再次詢問出租車駕駛員黃某時，調查人員明顯感覺黃某心理緊張，當時已是凌晨4時，小區內已無空位停車，當出租車駕駛員黃某駕駛車輛路過“丁”字路口時，正好有空地方，就選擇該空位停放車輛。黃某在倒車停位問題上表述前後不一致，開始始終堅稱沒有將出租車輛停放在焚燒過衣物的空位上而強調是將車輛開過後燒着 車輛。隨後在給其觀看視頻監控影像資料之後，出租車駕駛員黃某又改口稱是將機動車輛倒入焚燒過衣物的空位上后又開出。這一描述前後的變化，引起了調查人員的懷疑：機動車輛起火，究竟是否與停車位有關？ 在勘驗中認定起火原因 事發后，調查人員根據現場機動車輛燒損的情況，意識到此起火災調查的複雜性。首先，起火原因不清晰，燃燒物為機動車輛；其次，現場又存在祭祀遺留灰燼。火災涉及到物業、出租車車主、某品牌車主、某公司，眾說紛紜。因此調查小組對火災現場進行封閉保護，調查人員隨即開展現場勘驗。 勘驗現場機動車輛，兩車均已全部過火，其中車頭朝向西南停放的機動車輛（出租車）燒損情況重於車頭向東停放機動車輛（某品牌轎車）。 勘驗車頭朝向西南停放的機動車輛，該機動車輛發動機艙、車廂、車輪均燒損嚴重，清晰可見發動機缸內金屬構件。 勘驗車頭向東停放機動車輛，該機動車輛發動機艙部位燒損程度重於車廂部位，且前右車輪燒損程度重於其他車輪。 由於案發現場道路狹窄、人員混雜，極易導致細節線索遭到破壞，且現場勘驗條件不足，調查人員隨即決定，將被燒毀出租車輛移至修車廠進行進一步勘驗。 在進一步勘驗中，發現車輛四個車輪金屬構件，車頭前兩車輪金屬構件呈向左轉狀態，右後鋁合金輪轂燒損程度重於其他部位的三個鋁合金輪轂，該車輪金屬構件因受高溫火燒僅殘留制動盤、制動鉗等金屬構件。車廂內可燃裝飾構件均已燒毀，僅殘留金屬構件及金屬導線，車廂右輪以上及右後門金屬外殼呈現“V”字型燒痕。 通常情況下，機動車輛火災的原因有人為放火、自燃物質引起火災、機動車輛自身原因（電氣故障、油路故障、机械故障、排氣系統高溫）引發火災、外來火種引發火災等幾種主要原因。 通過對視頻監控影像資料分析，在機動車輛起火之前，未發現有可疑人員靠近機動車輛，排除人為放火；通過對現場環境勘查，未發現有容易發生自燃的物質存在，排除自燃物質引起火災；通過勘驗出租車輛，排除機動車輛自身原因（電氣故障、油路故障、机械故障、排氣系統高溫）引發火災。 因此，確定外來火種引起火災： 1）在車頭朝向西南停放的出租車尾部地麵灰燼殘留物中提取小片未燒盡黃色草紙殘片及未燒盡塑料鞋底。 2）在底盤地面下方殘留灰燼中，發現右後門下方地面殘留有機動油濾清器金屬構件，底盤尾部地麵灰燼發現有部分未燒盡的黃色草紙殘片及未燒盡的棉織物品。 3）勘驗結果显示右後鋁合金輪轂燒損程度重於其他部位的三個鋁合金輪轂，並且車廂右輪以上及右後門金屬外殼呈現“V”字型燒痕，可以推定起火部位位於“V”字型燒痕下方。 4）比對事故車輛與同款車型機動車輛底盤情況，發現燃油濾清器及銜接的油管處沒有保護敷設。 綜合以上要素，可以認定起火原因為出租車駕駛員黃某將機動車輛停放置於焚燒過的紙張、棉織物等灰燼處，殘留灰燼的火星、高溫引燃機動車輛底盤可燃物引起火災。 火災事故認定調查體會 調查人員通過視頻發現此次機動車輛火災燃燒十分迅速，油箱構建全部燒毀，經事故車輛與同款車型進行現場比對，發現機動車輛底部的2個油路，一進一出。結合視頻分析，當時機動車輛停放在有餘溫的灰燼時熄火后稍作停留，待司機下車時發現機動車輛底部冒煙出現異常情況時，啟動點火裝置后掛擋踩了油門移位，底盤的油管受高溫影響被破壞，導致油箱到發動機的油管壓力升高，而此款機動車輛沒有設置油路保護系統，當發生泄漏時，油壓仍然上升，遇明火時起火進而導致機動車輛燃燒十分迅速。此次火災事故認定調查有以下體會： 1）視頻監控影像資料，對該機動車輛火災起火部位認定、起火點認定、起火原因認定中發揮了極為重要的作用。 2）火災現場道路狹窄，現場勘驗給小區群眾生活工作帶來了許多不便，調查組將現場機動車輛底盤下的火燒殘留物品及灰燼分別裝箱編號拍照固定，與被燒的機動車輛殘骸移送到機動車輛事故停放地點進行勘驗。在對現場物品進行移位的過程中，極易發生照片數據記錄不全、破壞細節線索、還原複位時造成證據缺失等問題。因此，在現場轉移前使用攝像、拍照設備對原事故現場進行攝像、拍照固定保存，為在二次勘驗現場物證的復原提供數據信息。 3）機動車輛火災由於其空間小、車廂內部可燃裝飾材料燃燒蔓延速度快、燃油充分參与燃燒的特點，增加了火災調查的難度，平時機動車輛若不採取有效的保養措施及駕駛員無消防安全常識，極易引起車輛火災的發生。 通過對這起機動車輛火災的調查，筆者建議在今後勘驗車廂外側時，要重點考慮機動車輛底盤下地面燃燒情況，是否有夾帶在排氣管或催化轉換器上的乾草、樹恭弘=叶 恭弘等可燃物，以及因改裝機動車輛裝飾材料採用可燃構件與排氣管間隙未保持有效的安全距離而發生過熱燃燒現象等情況，綜合考慮各方面因素，排除機動車輛自身起火原因，確定起火部位和起火點。另外，作為機動車輛駕駛員一定要有消防安全意識，要了解機動車輛停放在遺留火種附近的危險性。在停放時，應注意周圍環境，避開停在有熱源、火源或者枯草的區域，避免類似火災事故的再次發生。