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May 17, 2023

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歐億5手機客戶端_杭州巨響和地震有沒關聯?地震波能不能在空氣中傳播?

杭州又聽聞巨響了!

97日(周六)下午15:15左右,杭州城區多處網友反映聽到一起巨大響聲。杭州下城區、東新路、下沙、湖州、嘉興的小夥伴們紛紛留言,表示聽到了巨響。“是不是哪裡煤氣爆炸了?”、“有地方在進行爆破工作嗎?”、“會不會是飛機的音爆”、“難道是魔丸?”……大家紛紛打聽着巨響是從哪裡傳來。

事實上,這已經不是第一次不明原因的巨響了,印象中一個巴掌數不過來。

而媒體記者朋友顯然也進行了慣性操作——諮詢地震局是不是地震了。

對於剛剛發生的杭州巨響,浙江之聲記者向浙江省地震局進行了求證,浙江省地震局回應表示:根據其数字地震台網中心監測結果,97日至目前,杭州市及附近地區未記錄到地震活動。

每逢城市巨響諮詢地震局似乎成為一種思維慣性,而好像每次諮詢的結果都是“非也非也”,這是不是存在什麼共性的道理呢?城市聽到巨響和地震發生之間是否存在關聯?

問題01、地震波能不能在空氣中傳播

我們知道耳朵能聽到聲響,是因為聲源發生振動,空氣介質由於受到振動以彈性壓縮波的形式向遠處傳遞,一定頻率的聲波被耳朵接收產生聽覺。

通常我們都知道地震波是從地面以下傳播上來的,但是到達地表以後,地震波能否在氣態的空氣介質中傳播呢?

地震發生時,震源激發出兩種波,一種是P波,也稱為縱波,縱波是一種壓縮波,可以在固體、液體和氣體中傳播;另一種是S波,也稱為橫波,橫波是一種剪切波,只能在固體中傳播,液體和氣體介質中不能傳播。縱波和橫波合稱為“體波”,可以理解為在地球岩石圈“身體”中傳播的波,當體波到底地球表面時,形成一種沿着地球表面傳播的波,稱為“面波”。隨着距離增大,體波的能量衰減率比面波快,所以在地震記錄上,面波振幅一般比體波大。

從對地震波的屬性研究看,地震波體波中的P波,到達地表(固氣分界面)時候可以發生折射進入空氣介質,並在其中傳播,這一點和聲波一樣。聲波在空氣介質中表現為壓縮波。“聲源”在空氣中振動時,一會兒壓縮空氣,使其變得“稠密”;一會兒空氣膨脹,變得“稀疏”,形成一系列疏、密變化的波,將振動能量傳送出去。

那麼,有沒有監測空氣介質中傳播的地震波呢?答案是No。一方面由於P波隨距離衰減快,在空氣中形成的擾動不足以造成災害,造成災害的地震波是沿着地表傳播的波。另一方面,好像也沒有這方面的儀器感知空氣中的地震波波動,即便有,空氣中充滿各種各樣的聲波擾動,剔除分辨也是個不容易的事情。

問題02、地震波能不能被你的耳朵聽到

在空氣中聲波、縱波、壓縮波可以認為是同一類東西,傳播形式通過“疏—密—疏—密”的空氣介質彈性傳遞。傳播速度遵守波速公式,也就是說,地震縱波進入空氣介質傳播,其波速應當是迅速回落到和聲速相當的級別(地震縱波在固體岩層中的傳播速度超過10倍於在空氣介質傳播速度)。但是這些波能不能被人的耳朵聽到,那是另外一個概念。

按頻率分類,頻率低於20Hz的聲波稱為次聲波;頻率20Hz~20kHz的聲波稱為可聽波,即人耳能分辨的聲波;頻率20kHz~1GHz的聲波稱為超聲波。

地震波的頻率一般上限是幾十赫茲,所以地震波是一種次聲波,一般不屬於被人的耳朵可到的波段。能感受到波動,基本聽不到它的聲響,這就是地震波。而爆炸為什麼能聽到巨響呢?因為爆炸物的燃爆產生衝擊波的頻率一般在幾十到幾千甚至過萬赫茲,屬於可聽波範圍。

當然,地震波的“無聲”不代表地震發生時無聲無息,隨着大地的震動,斷層出露地表錯動的聲音、建築結構搖晃摩擦產生的聲音、玻璃碎裂廣告牌墜落的聲音等等,呈現混合雜亂的聲波特點。但是,用聲音來判斷地震是不靠譜的,人體感受地震波最明顯的還是地面振動帶來的體感。

問題03、巨響和傳說中的“地聲”有無關係

首先,大震前的地聲是個啥東西我也說不清楚。搜索知網或者知乎,對“地聲”的介紹停留在上世紀70-80年代,不過也僅僅是介紹,談不上研究。地聲是一個統計出來的現象,根據統計存在發聲時間不一和聲音特點不一的情況。有人說地聲是地震前聽到的,有人說地聲是地震后聽到的。有人說地聲像打雷的轟隆,有人說像載重卡車駛過的聲音,有人說像風吼叫的聲音。

地聲對於地震預測研究幫助很低,因為難以把地聲作清晰的辨別,尤其是和打悶雷或者卡車駛過的轟鳴聲對比辨別,這樣就難以成為一種防災經驗複製給大眾。

城市不明原因的巨響是不是地聲呢?個人傾向於無需關聯聯想,地聲是個啥都沒定性,缺乏“對號入座”的可操作性。

好,現在探討下開篇問題的理解。

首先,能聽到的巨大響聲是聲波的傳遞,地震縱波能在空氣中傳播,但波頻基本屬於次聲波,一般不屬於可被人類耳朵聽覺感受的範圍;其次,人們對地震波的感受來自地表的振動,沒有震感只有巨響的一般都不是地震。

也許有小夥伴補充追問一下,如果是地震波引起建築倒塌發生巨響呢?對,你追問得有道理,倒塌或者爆炸產生的高頻音浪的確在可聽範疇。但是,想一下如果地震波強大到足夠引起建築物倒塌發出巨響了,你絕不可能只聽到巨響,而感受不到腳下的波動。

所以,無論從哪個角度,只要不是體驗到震感的波動,而只是聽到巨大的響聲,第一反應基本可以排除地震的可能性。當然,可以諮詢下有關部門是不是發生了地震,只不過,答案很可能和自己預計得差不多。