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地震威力巨大,破坏程度极高,地震监测预警预报是减轻地震灾害损失的有效手段之一。那么,地震监测通过哪些途径实现?厦门的地震监测能力如何? : k9 g7 R8 P, I
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% y$ C; r. M$ D8 D0 s5 z 今天是第34个国际减灾日,今年的主题是“共同打造有韧性的未来”。在国际减灾日来临之时,本报为您介绍厦门市全面推进防震减灾的亮点工作,进一步提高公众防震减灾意识。
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5 }6 W2 m3 b, F8 {( [& n8 n+ ]+ J 地震仪
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24小时监测地壳
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; j8 [' T* F/ E6 T* m& z/ b 可记录小到1级以下的微震、大到8级以上的巨震,而且还可以给出完整的地震波形
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/ o! l6 {6 { ?2 B 在厦门石泉路9-4号,有个地震观测山洞。在这个阴暗的洞里,摆放着一些神秘的仪器。这些仪器体积不大,但可以在地震监测中发挥重要作用的地震仪。
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“地壳每时每刻都在运动,看似平静的地面之下,地震时有发生。”厦门市地震局相关负责人介绍道,地震监测预报就是捕捉地壳运动的异常信息,为大地“把脉”。 8 K. O7 r& m P A7 u- L
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& _* s2 k: T/ |# u 地震仪摆放在地震观测山洞里,就是因为山洞里恒温恒湿的条件,可以保持仪器设备相对稳定的工作状态,确保监测数据的精度。 6 x) B! j+ S2 @
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3 S3 g3 t* l8 ]# }4 [, H5 V “现在的仪器都很先进,实现了数字化,在线就能实现数据采集。”这位负责人表示,地震仪24小时监测地壳的任何细微变化,可记录小到1级以下的微震、大到8级以上的巨震,而且还可以给出完整的地震波形。
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$ N6 s. x/ _: Q" H% w7 T 除了地震仪,地震观测山洞里还有不少地震监测设备:测量重力加速度的重力仪、测量地壳岩体垂直方向变化的垂直摆、测量地壳岩体水平距离相对变化的伸缩仪。这些设备就是地震部门的“眼睛”,地震部门通过它们提供的数据对地震展开研究和会商。 1 q+ N: e$ L$ |, G' h* i1 [
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7 X7 U: C. |2 c$ o; `8 Z, ?' k 据悉,厦门市还设置了四个强震观测台,分别位于思明区石泉路、白鹭洲音乐喷泉北侧、中山公园、集美敬贤公园南侧。强震观测台可以分析、速报地震烈度,快速评估震害。 1 c+ ]9 {# S( {% E/ v% L
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以地震烈度为例,地震发生时,地震烈度速报可以第一时间为政府、社会公众判断灾情、启动应急处置等提供参考,最大限度地减轻地震灾害损失。当地震到来后,根据地震烈度区域图,参照生命线工程分布、危化品集中分布、居民区分布等,政府就可以分析出城市受破坏程度,从而采取相应的救援措施。 3 x u7 f5 e, w6 P' r4 h7 ]
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为加强地震预警工作,厦门辖区内还设置了50座地震监测一般站,覆盖全市所有街道、社区,为开展地震预警工作和烈度快速评估提供技术支撑。 7 Q$ ?3 n1 | T* B3 L1 n
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地震前,在自然界发生的与地震有关的异常现象,被称为地震前兆。
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位于东孚汤岸村的水氡观测站,是地震前兆监测的主要地点。每天,工作人员会从这里的一口几十米深的水井里取温泉水,再送到地震实验室里,检测温泉中氡的含量。
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氡是地壳中蕴含的一种惰性气体,地壳中含有放射性元素的岩石总是不断地向四周扩散氡气。地震前,地应力活动加强,氡气不仅运移增强,含量也会发生异常变化。所以,测定地下水中氡气的含量变化可以作为一种监测地震前兆的方法。 , ?& K1 F! r" R, I
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除了水氡观测,厦门监测地震前兆的方法有很多,包括电磁观测、地形变观测、地下物质密度观测、地面运动观测、断层活动观测等。 2 U: l8 [% ~$ |7 T: Q% J8 ^% n" K
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气枪震源
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& z( d3 M/ t$ j% r; `/ _9 z 可以“拍一拍”地球 6 q) G4 r8 O3 B! q
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4 J$ z- ~& x; Y% ~$ c+ l6 o 产生人工地震波往海底传播,获得海底及海底各地层的结构构造等信息 " [& P' B H; m- J- u3 H% N
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海洋约占地球表面积的71%,发生在海洋的地震占地震总数的85%。位于厦门的中国地震局厦门海洋地震研究所(以下简称“研究所”),就是研究海洋地震成因和灾害防治的专业机构。 2 f8 b7 q) p- o" B
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7 D0 U+ j( d4 [! A 研究所位于同安区洪塘头,大楼外观看似普通,却暗藏着强大的海洋地震探测系统。目前,研究所已自主打造了“延平2号”气枪震源物探平台、水库移动气枪震源平台、两栖气枪震源车,构成大、中、小系列气枪震源技术装备体系,可以满足不同地学探测尺度与精度要求。除了两栖车这样的“小伙伴”,研究所还有“大朋友”:排水量超过3000吨的“向阳红10号”科考船。
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5 Q: f: { M" ^' W “如果把地球比喻成西瓜,在不切开瓜的前提下,通常是通过拍一拍、听一听,来判断西瓜成熟与否。那么我们的气枪震源,就相当于用于地球‘拍一拍’的工具,专业地震仪就像我们的耳朵,用来听一听穿透地球内部传回来的信号,通过分析这些信号就可以‘照亮’地球内部。”研究所海洋震灾风险研究室主任金震介绍道。 5 s: I4 E; b1 I, @/ F7 i3 \5 ~) D
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" B. a0 G$ b4 x9 I4 h+ Z “6只最大容量的低频气枪组成的枪阵,在海上同时激发,经过上百次的叠加后相当于近2.0级地震。”他说,气枪就是“拍一拍”地球的核心设备,它内部存储的高压气体从气枪腔中瞬间释放,产生人工地震波往海底传播,获得海底及海底各地层的结构构造等信息。
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/ T$ u0 x& b% A5 D 可以“拍一拍”地球,那么怎么“听一听”呢?金震说,“听一听”就要有接收设备。接收设备就像医生的听诊器,能监听到地球内部的震动信号,给地球“诊脉”。 ) g2 _- |7 ?- U$ V7 Z5 j
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# l {7 B* c6 t/ K 采集人工震源发射的地震波信号,需要配套的接收设备是海底地震仪和地震拖缆。不同类型的海底地震仪,可以用于接收海洋人工地震波数据和观测大大小小的天然地震。地震拖缆则用于采集反射信号,数据经过处理后,就能获得地层的详细信息,这些数据是研究海底构造、沉积结构和沉积环境的重要手段之一。而每一次海域调查平台出海作业,都会采集回海量的原始数据。这些海洋地震探测数据随后进入研究所的“处理工厂”——计算中心。
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9 q# T' D& l. L" ^7 ?( `0 q2 w" W 科研人员抽取其中有价值的信息,通过深加工处理方法获取海底地形地貌、海底浅层和深部构造信息、海底地球物理场特征,并通过数据可视化技术将获得的探测结果进行综合分析和展示,为海洋地震灾害风险防治助力。 9 I2 p* [/ o! W! ^5 @5 ?! M4 A
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海洋地震灾害风险的来源就是海底的活动断层。“海底的活动断层就像是西瓜内部的空隙,人体骨骼上的裂缝,是最具有危险性的地方,也是受力后最容易被破坏的地方。研究所的一项重要的任务就是开展海洋地震风险源探查,找到这些地方。”他说,在知道了这些地方的地震灾害风险以后,国家在这些地方的一些海洋工程就必须进行地震灾害风险评估,地震虽然无法预测,但是地震灾害风险却可以。
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" Z7 d8 |3 l$ K2 f9 {3 A 金震表示,研究所在不断发展海洋地震技术装备、海洋地震探测技术以及海洋地震灾害评估服务的基础上发展起来,并且聚焦海洋地震灾害风险,不断朝着“搞清楚、弄明白、防得住”的目标持续努力。
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' j+ l) [" K+ g! G7 b 【亮点】
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8 P! G6 c. h4 a" T, \ 地震预警信息 & B7 W: Z0 V+ O/ H
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! G' J* I6 B8 F6 \) H" L3 t6 b; Q 发布终端
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/ m' r2 z, [1 g( Y4 r7 v+ K& x5 @ 覆盖全市社区和学校
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研究表明,如果预警时间为3秒,可使地震伤亡率减少14%;如果预警时间为10秒和60秒,则可使人员伤亡分别减少39%和95%。
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截至目前,我市已经安装地震预警信息发布终端1800余台,覆盖全市所有的社区和学校。这些终端可以在地震造成破坏前,提前几秒到几十秒发出全自动秒级响应的地震预警警报。 $ O5 I, [" `9 ?8 E) L- _0 d
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2 g: B: J% j2 {! u 一旦厦门周边发生破坏性地震,地震预警终端的屏幕上就会闪烁相应颜色的预警信号,发布地震地点、震级、本地烈度、发震时间、震源深度等地震预警信息。同时,屏幕上还会有倒计时,提醒地震波到达的时间,市民可以抓紧时间避险逃生。 $ r8 _' h3 H+ A0 p# F; [
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据悉,紧急地震信息管理系统由预警管理系统触控终端、地震预警信息发布专用终端和预警专用广播系统组成,依托信息采集传输、加工、处理、储存等先进技术,及时向政府部门、企业和社会公众提供包括地震预警信息、地震速报信息、地震烈度速报信息在内的地震预警服务,减轻地震灾害损失。
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【点击】
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我市地震 $ r% b5 |7 U6 s! u2 Z, R
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; G/ `( t9 Q0 n" Q. [9 s; N 监测主要手段
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厦门地区GPS网观测
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$ C! e. {( P9 ^% f. a5 }" \, Q 2017年我市对厦门地区地震前兆监测网进行了优化,在厦门区域及周边布设GPS流动监测网,主要监测海沧南-钱屿北西向断裂、北东向厦门西港断裂、癸官港断裂,对这些区段重要的构造断裂运动进行精密监测具有重要的意义,有效促进、提高区域地震烈度预警、地震监测预报工作服务水平。
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0 R/ [* _, q4 y3 u: l" @7 C- I 流动跨断层短水准 . r6 s+ k) D0 O6 K% o1 f
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/ N6 p6 m$ u: O 为了监测厦门市及其近海地震活动,根据研究目标区域活动断裂的空间分布及活动特征,在厦门市布设了天马跨断层场地、东渡跨断层场地和虎仔山跨断层场地三个形变观测场地,监测相应断裂的活动。
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* f8 O$ R3 ^: @# {! x, m5 o- O 流动重力监测
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流动重力监测结果提供区域重力场随时间的变化,它所产生的异常值直接反映震源的地壳形变、介质密度(质量)及地下物体的变化和迁移,是目前地震前兆观测的一个重要手段。为了研究厦门市构造活动及地震活动情况,我市从20世纪70年代就建立了重力监测网,厦门地区共布设17个流动重力测点,共22个测段。 ! O; E1 G+ }4 b1 \) Q' U: ]* n
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流动地磁监测 N" l, R. v' F9 x7 o2 D0 I `5 }; e
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! y4 ?/ c. \$ [- W 流动地磁是以局部地磁场总强度重复测量为基本测量对象,以测点差值变化的空间分布和时间变化为主要分析对象,是流动地磁的常规处理模式。通过对流动地磁网的重复测量,分析研究区域地磁场的时空变化特征。为了研究厦门市构造活动及地震活动情况,我市从2008年开始对原有地磁测点进行加密改造,厦门地区由原先的4个测点增加到了15个测点,岛内4个,集美地区4个,翔安地区2个,同安地区1个,海沧地区4个。
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(厦门日报记者 吴晓菁 通讯员 张群) ! }5 z4 g$ ]5 L* H% _
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4 s* o: o; L; b: g 举报/反馈 8 k5 w- w- T' u9 N; m: T& i
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