俄科学家提出预测地震新法

2012年12月22日 09:52:05
来源： 新华网
    新华网莫斯科１２月２１日电（记者贺颖骏）俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所的科学家提出了预测地震的新方法，通过监测由宇宙射线引起的地下声波来判断地层活动情况，这个理论已经在实验中得到初步验证。

    列别杰夫物理研究所空间辐射研究室主任弗拉基米尔·里亚博夫近日对媒体解释了新方法的原理：宇宙射线中含有一种穿透性极强的μ介子，它可以穿透地下较深的地方，被穿过的地下介质会释放能量、引起振荡并发出声波。这种声波能反映地震发源地的形成情况，振幅越大说明地层活动越剧烈。

    这一理论已得到初步验证。２０１１年日本福岛大地震发生前后，安放在哈萨克斯坦高山科研站的传感器记录了地底传来的异常声学信号。研究人员认为，声波振幅在长期监测中的异常变化，可以作为预测地震的指标。

    地震预测一直是个世界性的难题，现在还没有特别有效的方法。里亚博夫表示，目前广泛使用的地震预测方法准确性不高，如果上述方法能够被进一步验证和完善，可以增添一种帮助预测地震的新工具。
http://news.xinhuanet.com/world/2012-12/22/c_114119383.htm

声波测震的理论推理和试验方法
2011-9-26 06:38 |个人分类:灾害预测|系统分类:观点评述|关键词:声波 地震 预测

         声波测震的理论推理和试验方法

                杨学祥，杨冬红

    声源体发生振动会引起四周空气振荡，那种振荡方式就是声波。声以波的形式传播着，声波借助各种介质向四面八方传播。空气，水、金属、木头等是声波的传播介质，都能够传递声波，声波在真空状态中不能传播。声波的基本常识我们可以在教科书和网页中看到。

                    声波的基本常识和公式

    扬声器、各种乐器以及人和动物的发音器官等都是声源体。地震震中、闪电源、雨滴、刮风、随风飘动的树叶、昆虫的翅膀等各种可以活动的物体都可能是声源体。地震产生多种复杂的波动，其中包括声波，实际上那种声波本身是人耳听不着的，它的频率太低了(例如1Hz)。人对声音的感觉有一定频率范围，大约每秒钟振动20次到20000次范围内，即频率范围是20Hz--20000Hz，如果物体振动频率低于20Hz或高于20000Hz人耳就听不到了，高于20000Hz的频率就叫做超声波，而低于20Hz的频率就叫做次声波。所以说不是所有物体的振动所发出的声音我们都能听到的。空气粒子振动的方式跟声源体振动的方式一致，当声波到达人的耳鼓的时候就引起耳鼓同样方式的振动。驱动耳鼓振动的能量来自声源体，它就是普通的机械能。不同的声音就是不同的振动方式，它们能够起区别不同信息的作用。

    声音频率的高低叫做音调。声音的三个主要的主观属性 即音量（也称响度）、音调、音色(也称音品）之一。表示人的听觉分辨一个声音的调子高低的程度。音调主要由声音的频率决定，同时也与声音强度有关。对一定强度的纯音，音调随频率的升降而升降；对一定频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降，高频纯音的音调却随强度增加而上升。

    振动传播的过程，是能量传递的一种形式。波动是一种常见的物质运动形式，最普通的是机械波(如水波、声波)和电磁波。

    物质在1秒内完成周期性变化的次数叫做频率，常用f表示。频率的单位是赫兹（Hz）。频率f是周期T的倒数，即f =1/T。波在一个振动周期内传播的距离称为波长，它可以用相邻两个波峰或波谷之间的距离来表达，波长用λ表示。单位时间内波形传播的距离，称波速。波速v与波长λ、波源振动频率f之间的关系为：v=λf。机械波的波速由介质的弹性模量和密度所决定。
 
                    声波测震的基本原理和方法

    声音频率的高低叫做音调，弦乐的音调是用弦绷紧的强度来调节的，这就是说，受力不同的弦，发出的音调也不同。我在中学时，听到音乐老师的拉锯乐声表演，通过控制钢锯的弯曲受力程度，用弓弦也能拉出美妙的音乐。这表明，固体在受力条件下其振动频率会发生很大的改变，所以受力大小不同会发出不同音调的声音。这是声波测量固体受力强度的基础。

    实验室可通过对岩石加压或拉伸，测量其敲击后发出的音调和音色，从而得到临近岩石破裂时声音特征。由于地球受周期性的潮汐形变作用，地壳应力变化应该具有明显的潮汐周期。

    事实上，地震发生在地下几公里到几百公里，在地表敲击地壳使其振动发声，可用打夯、爆破等方法。为了降低试验成本，最方便的方法是，在重载汽车和机车上配备专用的录音机，记录不同地段、不同时间的声音，通过声波特征的变化，寻找反映深部地壳受力状况的信息。 

                   需要有设备条件的部门联合参与

    这是一项重要的而庞大的试验工程，需要有设备条件的部门联合参与来完成。任何异常都需要长期的监测和对比来实现，希望它能成为掌握地震变化规律和预测地震的有效手段。欢迎参与，欢迎讨论，让我们为攻破地震预测难题而努力奋斗。

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