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小編的世界 優質文選 地球

台灣強震,福建沿海高樓明顯晃動,會影響這裏的高層建築嗎?


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2024年8月15日 -
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作者:優美生態環境保衛者

4月3日台灣省發生的7.3級地震,造成了極大的破壞,許多建築受損,也有不少人員被困,甚至造成人員傷亡的慘烈災難,被地震破壞呈盲目瘡痍的景象,無不牽動著全球華夏兒女的心。

此次地震由於強度非常大,遠在上海的東方明珠塔都有些許的晃動,而與台灣隔海相望的福建沿海地區,更是直接被此次地震所涉及,福州、廈門、泉州等沿海地區的網友,在網上紛紛留言說感受到了此次地震的沖擊。

而且有的還能看到高樓出現輕微的晃動,那麼這麼強烈的地震,其地震波傳遞到福建沿海時,其能量還會有多大?會對這裏的建築物產生什麼樣的影響?這些都是網友們所關心的話題。

地震波的傳播距離

毫無疑問,震級和深度是地震波傳播距離的關鍵因素。震級越大的地震,釋放的能量越多,地震波傳播的距離也就越遠。而深度較淺的地震,其地震波更容易傳播到地表,影響範圍更廣。

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其次,地殼結構和地質構造對地震波的傳播具有顯著影響。不同的地質介質和構造會改變地震波的傳播速度和方向,進而影響其傳播距離。例如,堅硬岩石對地震波的傳播阻礙較小,而松軟的土壤或沉積物則可能吸收地震波的能量,使其傳播距離受限。

此外,地震波的類型也會影響其傳播距離。縱波(P波)和橫波(S波)具有不同的傳播特性。縱波傳播速度較快,但破壞力相對較小;橫波傳播速度較慢,但破壞力較大。面波(L波)則在地表附近傳播,對建築物和地表結構造成較大破壞。不同類型的地震波在傳播過程中可能相互疊加或乾擾,從而影響其傳播距離。

地形和地貌也是影響地震波傳播距離的重要因素。山地、丘陵和盆地等複雜地形可能使地震波產生散射、反射和衍射等現象,改變其傳播路徑和能量分布。例如,山地可能使地震波的能量集中,導致局部地區的破壞更為嚴重。

此外,地下水的分布和流動、地表的建築物和構造物以及氣候和環境因素等也可能對地震波的傳播距離產生影響。地下水的存在和流動可能改變地震波的傳播速度和路徑;大型建築物或構造物可能改變地震波的傳播方向或吸收部分能量;降雨、溫度變化等氣候因素也可能對地震波的傳播產生一定影響。

地震波能量的衰減

地震釋放能量主要以地震波形式體現,在地震波的傳播過程中,能量勢必會隨著距離的增加而衰減,其衰減是一個複雜且多因素影響的過程,在此過程中主要呈現以下規律:

第一,地震波能量衰減是一個持續且逐漸增強的過程。隨著地震波從震源向外傳播,其能量不斷與周圍介質發生相互作用,導致能量逐漸耗散和減少。這種衰減現象在地震波傳播距離增加時尤為明顯,因為地震波的能量需要克服更多的介質阻力和散射效應。

第二,地震波能量衰減的程度受到多種因素的影響。介質的物理性質,如密度、彈性模量和粘滯性等,對地震波能量的衰減起著重要作用。密度和彈性模量較低的介質對地震波的傳播阻力較大,導致能量衰減較快。此外,介質的非均勻性和斷層、裂縫等地質構造也會對地震波產生反射、折射和散射,進一步加劇能量的衰減。

第三,不同類型的地震波在傳播過程中表現出不同的衰減特性。縱波(P波)由於傳播速度較快且粒子振動方向與波動方向一致,通常比橫波(S波)衰減得慢一些。橫波由於粒子振動方向與波動方向垂直,更容易受到介質的阻礙和散射,因此衰減較快。面波則是在地殼表面附近傳播,由於地殼介質的複雜性和不均勻性,其能量衰減也較快。

此外,地震波能量的衰減還與其頻率有關。高頻成分在傳播過程中更容易受到介質的吸收和散射作用,從而衰減得更快;而低頻成分則相對更穩定,衰減速度較慢。

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地震波傳遞到福建沿海還能剩多少?

此次花蓮地震在地殼以及地球表面中的傳播,我們可以從兩個維度進行分析,一個是縱向,一個是橫向,其對應的一個是地震的縱波,一個是橫波。

一方面,通過剛才的分析,縱波由於傳播速度較快且粒子振動方向與波動方向一致,通常比橫波衰減得慢一些,也就是說,台灣島的東北乃至整個台灣島,在地震發生後,將會受到地震縱波和橫波的雙重影響,雖然橫波的衰減速率較快,但由於台灣島距離震中較近,因此在破壞力較強的橫波影響下,受到的破壞和影響無疑更大。

另一方面,對於福建沿海來說,與台灣島有台灣海峽相隔,中間有廣袤的海水,平均在幾十米,從震中傳播出來的地震波,抵達福建沿海的基本上以橫波為主,而且多數是從海底的地殼岩石中進行傳播,衰減速率要比縱波快很多,所攜帶的能量在抵達沿海地區後已經衰減得非常多了。

按照國家相關標准,高層住宅建築的地震烈度指標要達到7度,也就是說能承受的烈度要在7度,由於地震度數與地震級別不能一一對應,大致所涵蓋的地震烈度劃分6至9級。

地震度數越高,建築物的抗震等級就越高。如果轉換為地震級別,通常來說建築物要達到6級以上,但是我國自從汶川地震以後,全國基本上高層建築的防震指數,都已提升了8級以上。

所以,對於我國福建沿海地區來說,此次台灣地震所釋放的能量,雖然有一部分會不可避免地傳遞到這裏,但是已經有很大程度的衰減了,不會對這裏的高層建築產生明顯影響。而之所以發生搖晃,一方面是能量的直接影響,另一方面則是刻意為之,高樓的阻尼器等防震設施此時就派上了用場,確保高樓的安全。