核心提要
1. 緬甸7.9級地震對距離震中1030公里之外的曼谷,,造成了較大破壞,。曼谷實(shí)測與表現(xiàn)的震度,,遠(yuǎn)超出常規(guī)地震的經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?,多棟超高層建筑頂部晃?dòng)幅度近2米。
2. 這次地震與2008年汶川特大地震相似,,是一起沿?cái)嗔褞屏?、釋放能量的線狀地震,所謂“微觀震中”,、曼德勒附近僅是破裂的起始點(diǎn),,受災(zāi)情況并不算特別嚴(yán)重。地震的大部分能量都向南釋放了,,從而影響到南部的泰國,。
3. 曼谷受到地震影響還與土層有關(guān)。曼谷建立于湄南河下游洪泛平原,,而軟土層對地震波有放大效應(yīng),。另外,曼谷高層建筑劇烈晃動(dòng)屬于正常的地震現(xiàn)象,,建筑物越高,,它們與地震波越易形成共振,最終讓曼谷出現(xiàn)了現(xiàn)代地震史上罕見的情況,。
作者|唐駁虎
繼續(xù)關(guān)注緬甸-泰國7.9級地震影響,,美國地質(zhì)調(diào)查局已經(jīng)提供了各國各地國際地震臺(tái)網(wǎng)的動(dòng)參數(shù)(加速度,、速度),也就是地震烈度實(shí)測分度結(jié)果,。
曼德勒本地:八到九度(橙黃、紅色)
內(nèi)比都(250公里):七到八度(黃色,、橙黃)
仰光(570公里):五到六度(綠色,、黃色)
瑞麗(300公里):六度(黃色)
(振幅最大的是瑞麗一個(gè)臺(tái)站的72.6厘米/平方秒,,0.074g)
西雙版納地區(qū)(440-500公里):二到三度(淺藍(lán)灰)
清邁(485公里):三,、四、五,、六度(淺藍(lán),、綠色、黃色)
妙瓦底對面的泰國湄索口岸(650公里):四度(淺藍(lán))
曼谷(1030公里):三,、四,、五度(淺藍(lán)、藍(lán)色,、綠色)
各地實(shí)測地震烈度問題
地震烈度最初用于表示地震對各地地表影響和破壞的程度,,而更本質(zhì)的物理屬性,,則是地震波在各地制造的大地振動(dòng)的(峰值)加速度與(最大)速度。
以米/秒平方,、米/秒測量統(tǒng)計(jì),,但為直觀起見,在更多時(shí)候,,還換算為與重力加速度的比值,。
一度:無感,,僅儀器能記錄到,對應(yīng)0.002g以下(0.002倍重力加速度),。
二度:微有感,,個(gè)別敏感的人在完全靜止中有感,對應(yīng)0.002-0.005g,。
三度:少有感,,室內(nèi)少數(shù)人在靜止中有感,懸掛物輕微擺動(dòng),,對應(yīng)0.005-0.01g,。
四度:多有感,室內(nèi)大多數(shù)人,,室外少數(shù)人有感,,懸掛物擺動(dòng),不穩(wěn)器皿作響,,對應(yīng)0.01-0.02g,。
五度:驚醒,室外大多數(shù)人有感,家畜不寧,,門窗作響,,墻壁表面出現(xiàn)裂紋,對應(yīng)0.02-0.05g,。
六度:驚慌,,人站立不穩(wěn),,家畜外逃,器皿翻落,,簡陋棚舍損壞,,陡坎滑坡,對應(yīng)0.05g-0.10g,。
七度:房屋損壞,,房屋輕微損壞,牌坊,,煙囪損壞,,地表出現(xiàn)裂縫及噴沙冒水,對應(yīng)0.10-0.20g,。
八度:建筑物破壞,,房屋多有損壞,少數(shù)破壞,,路基塌方,,地下管道破裂,對應(yīng)0.20-0.40g,。
九度:建筑物普遍破壞,,房屋大多數(shù)破壞,少數(shù)傾倒,,牌坊,,煙囪等崩塌,鐵軌彎曲,,對應(yīng)0.40-0.80g,。
十度:建筑物普遍摧毀,房屋傾倒,,道路毀壞,,山石大量崩塌,水面大浪撲岸,,對應(yīng)0.80-1.20g,。
十一度:毀滅,房屋大量倒塌,路基堤岸大段崩毀,,地表產(chǎn)生很大變化
十二度:山川易景,一切建筑物普遍毀壞,,地形劇烈變化,,動(dòng)植物毀滅
根據(jù)地震動(dòng)衰減關(guān)系和地震波傳播規(guī)律的經(jīng)驗(yàn)?zāi)P停?.9級,、30公里震源深度的點(diǎn)狀地震,在距離1030公里處制造的峰值加速度PGA估算約為0.003–0.015g,,也就是大約三度水平,。
但是,這次曼谷實(shí)測與表現(xiàn)的震度并不止三度,,而是普遍達(dá)到了四度,,部分地區(qū)有五度(0.02-0.05g)。
曼谷多棟超高層建筑頂部晃動(dòng)幅度近2米,空中連廊被扯碎,。這也在網(wǎng)上引起熱議——1030公里外的地震,,曼谷為什么受災(zāi)這么嚴(yán)重?
點(diǎn)狀地震與線狀地震
美國地質(zhì)調(diào)查局還提供了這次地震的破裂長度——超過了500公里。因此,,這是一起沿?cái)嗔褞屏?、釋放能量的線狀地震。
這種大地震烈度破壞不是以震中為中心,散開的圓形結(jié)構(gòu),,而是沿破裂帶狀分布,,帶狀分布破壞也不是遞減的,甚至?xí)霈F(xiàn)幾個(gè)中心,。
所謂的“微觀震中”,,其實(shí)只是破裂的起始點(diǎn)。
類似情況就是2008年的汶川特大地震,破裂的起始點(diǎn)位于汶川縣映秀鎮(zhèn),但是能量釋放沿著龍門山斷裂,,向東北方向伸展235公里,。
并形成映秀、綿竹,、北川,、青川四個(gè)集中釋放點(diǎn),尤其以北川受災(zāi)最為嚴(yán)重,,而映秀鎮(zhèn)的情況相對還不是那么嚴(yán)重,。
7.9級地震釋放的總能量,,相當(dāng)于800枚廣島原子彈——震級劃分定級所對應(yīng)的,就是地震破裂釋放的總能量,。
如果是7.9級的點(diǎn)狀地震,,能量集中在曼德勒地下釋放,那么這座緬甸第二大城市將遭遇滅頂之災(zāi),,死傷人數(shù)有可能超過50萬人,。
這次緬甸中部7.9級大地震,,沿著實(shí)皆斷裂,把大部分能量都向南釋放了,。這也就能解釋為什么破裂起始點(diǎn)——曼德勒的情況不算特別嚴(yán)重的原因,。
當(dāng)?shù)卮蠹s有幾十棟自建房屋倒塌,這個(gè)烈度就只相當(dāng)于7級甚至6.8級點(diǎn)狀地震造成的災(zāi)害,,比7.9級的能量低了大約30倍,。
在曼德勒避免滅頂之災(zāi)的幸運(yùn)同時(shí),,緬甸中南部例如新首都內(nèi)比都、最大城市及原首都仰光則承受了更大的烈度,,也就是地震能量沿著實(shí)皆斷裂釋放,。
這就部分解釋了為什么曼谷有著超越點(diǎn)狀地震的烈度——因?yàn)槁染嚯x斷裂破裂的南端東吁(Toungoo),就只有700公里了,。
建立在軟土層上的曼谷
另外,,泰國著名城市清邁距離破裂南段就只有290公里,,烈度有五到六度,。
當(dāng)然,這還不能完全解釋為什么700公里外的曼谷,,烈度也有四到五度,。
曼谷位于湄南河(昭披耶河)三角洲區(qū)域,,南臨泰國灣。曼谷城市地跨湄南河(昭披耶河)兩岸,,地勢低洼,平均海拔不足2米,。
曼谷平原三角洲是由湄南河下游洪泛平原上的四條主要河流,,沖積粘土沉積形成的,覆蓋約15000平方公里,。
在全新世大暖期(大約4000至8000年前),,海平面上升至比現(xiàn)在高出至少5米,,海水向內(nèi)陸滲透超過100公里。
這個(gè)沉積過程發(fā)生在海洋環(huán)境中,,形成了軟而敏感的黏土層,,也就是軟土層,厚度為10~20米,。
雖然泰國地處一個(gè)完整的印支地塊,,內(nèi)部缺乏斷裂和地震活動(dòng),,但是緬甸的大地震會(huì)影響到曼谷。
而曼谷的軟土地層,,對地震波有放大效應(yīng),。這就是為什么曼谷這次地震的烈度普遍有四度,局部地區(qū)有五度的原因,。
曼谷的烈度相當(dāng)高,,還在于曼谷很多高層建筑頂層的水池大量溢水,,曼谷最高樓——高314米、77層的“像素大樓”劇烈晃動(dòng)好幾米,。
這是一種正常的,、普遍的地震現(xiàn)象——高層建筑由于高度的緣故,,本身的自振周期比低矮房屋的自振周期大,超過1秒,,與長周期的地震波更易形成共振,。
尤其對遠(yuǎn)距離的地震就更為敏感——地震波從震中向外擴(kuò)散過程中,,高頻波耗散快,當(dāng)距離足夠遠(yuǎn)時(shí),,剩下的地震波主要是低頻波,。
而建筑物越高,固有頻率越低,,越容易與低頻地震波共振,,因此高樓更容易被遠(yuǎn)方地震波搖晃。在地震面波的作用下,,高層建筑的結(jié)構(gòu)“放大效應(yīng)”凸顯出來,。
此次曼谷受到的影響堪稱現(xiàn)代地震史上的奇聞,據(jù)新聞報(bào)道泰國當(dāng)?shù)厝伺c游客十分驚恐,,有路人被嚇哭,。希望一切都能平安。