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,。曼谷實測與表現的震度,遠超出常規(guī)地震的經驗模型,,多棟超高層建筑頂部晃動幅度近2米,。
2. 這次地震與2008年汶川特大地震相似,是一起沿斷裂帶破裂,、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,,受災情況并不算特別嚴重,。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,。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,。另外,,曼谷高層建筑劇烈晃動屬于正常的地震現象,建筑物越高,,它們與地震波越易形成共振,,最終讓曼谷出現了現代地震史上罕見的情況。
作者|唐駁虎
繼續(xù)關注緬甸-泰國7.9級地震影響,美國地質調查局已經提供了各國各地國際地震臺網的動參數(加速度,、速度),,也就是地震烈度實測分度結果。
曼德勒本地:八到九度(橙黃,、紅色)
內比都(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臺站的72.6厘米/平方秒,0.074g)
西雙版納地區(qū)(440-500公里):二到三度(淺藍灰)
清邁(485公里):三,、四,、五、六度(淺藍,、綠色,、黃色)
妙瓦底對面的泰國湄索口岸(650公里):四度(淺藍)
曼谷(1030公里):三、四,、五度(淺藍,、藍色、綠色)
各地實測地震烈度問題
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,而更本質的物理屬性,,則是地震波在各地制造的大地振動的(峰值)加速度與(最大)速度,。
以米/秒平方、米/秒測量統計,,但為直觀起見,,在更多時候,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0.002g以下(0.002倍重力加速度)。
二度:微有感,,個別敏感的人在完全靜止中有感,,對應0.002-0.005g,。
三度:少有感,室內少數人在靜止中有感,,懸掛物輕微擺動,,對應0.005-0.01g。
四度:多有感,,室內大多數人,,室外少數人有感,懸掛物擺動,,不穩(wěn)器皿作響,,對應0.01-0.02g。
五度:驚醒,,室外大多數人有感,,家畜不寧,門窗作響,,墻壁表面出現裂紋,,對應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,,地表出現裂縫及噴沙冒水,,對應0.10-0.20g。
八度:建筑物破壞,,房屋多有損壞,,少數破壞,路基塌方,,地下管道破裂,,對應0.20-0.40g。
九度:建筑物普遍破壞,,房屋大多數破壞,,少數傾倒,,牌坊,煙囪等崩塌,,鐵軌彎曲,,對應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,,動植物毀滅
根據地震動衰減關系和地震波傳播規(guī)律的經驗模型,,7.9級,、30公里震源深度的點狀地震,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,這次曼谷實測與表現的震度并不止三度,,而是普遍達到了四度,,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幅度近2米,空中連廊被扯碎,。這也在網上引起熱議——1030公里外的地震,,曼谷為什么受災這么嚴重?
點狀地震與線狀地震
美國地質調查局還提供了這次地震的破裂長度——超過了500公里。因此,,這是一起沿斷裂帶破裂,、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,,散開的圓形結構,而是沿破裂帶狀分布,,帶狀分布破壞也不是遞減的,,甚至會出現幾個中心。
所謂的“微觀震中”,,其實只是破裂的起始點,。
類似情況就是2008年的汶川特大地震,,破裂的起始點位于汶川縣映秀鎮(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,、青川四個集中釋放點,尤其以北川受災最為嚴重,,而映秀鎮(zhèn)的情況相對還不是那么嚴重,。
7.9級地震釋放的總能量,,相當于800枚廣島原子彈——震級劃分定級所對應的,就是地震破裂釋放的總能量,。
如果是7.9級的點狀地震,,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,,死傷人數有可能超過50萬人,。
這次緬甸中部7.9級大地震,,沿著實皆斷裂,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——曼德勒的情況不算特別嚴重的原因,。
當地大約有幾十棟自建房屋倒塌,這個烈度就只相當于7級甚至6.8級點狀地震造成的災害,比7.9級的能量低了大約30倍,。
在曼德勒避免滅頂之災的幸運同時,,緬甸中南部例如新首都內比都,、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皆斷裂釋放,。
這就部分解釋了為什么曼谷有著超越點狀地震的烈度——因為曼谷距離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),,海平面上升至比現在高出至少5米,,海水向內陸滲透超過100公里。
這個沉積過程發(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,。
雖然泰國地處一個完整的印支地塊,內部缺乏斷裂和地震活動,,但是緬甸的大地震會影響到曼谷,。
而曼谷的軟土地層,對地震波有放大效應,。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”劇烈晃動好幾米。
這是一種正常的,、普遍的地震現象——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,。
尤其對遠距離的地震就更為敏感——地震波從震中向外擴散過程中,,高頻波耗散快,當距離足夠遠時,,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方地震波搖晃。在地震面波的作用下,,高層建筑的結構“放大效應”凸顯出來,。
此次曼谷受到的影響堪稱現代地震史上的奇聞,據新聞報道泰國當地人與游客十分驚恐,,有路人被嚇哭,。希望一切都能平安。