地聲 (earthquake sound ) 地震發生時,一小部分地震波能量傳入空氣變成聲波而形成的聲音。在基岩露出地表和表土層很薄的靠山地區,容易聽到地聲。聽到地聲的時間一般在感到地面振動之前,也有的在趕到地面振動之後。
基本介紹
- 中文名:地聲
- 外文名:earthquake sound
- 簡介:地震波變成聲波而形成的聲音
- 表示:聲強以分貝
概況,來源,事例,作用,
概況
文獻中記載人耳聽到的地聲,有的似雷聲、炮聲、撕布聲,有的似拖拉機聲、風聲等。儀器記錄的地聲大多出現在震前數分鐘至數小時內 。 實驗表明,在應力達到岩石破裂強度的一半時 , 聲發射信號顯著增加,當微破裂進一步發展時,聲發射頻率由高頻向低頻變化,因而有可能被儀器和人耳接收。由於地聲多在臨震前出現,有可能對臨震預報和自救有意義。
地聲之神秘來自於對地震認知的不足,現在地震學家認為它與地震孕育的特殊過程有關。因為地層岩體內部存在大量微裂隙、密集節理和高空隙結構,這些結構隨震前地應力的不斷加大,除弱化部位發生變形孕育成地震外,一部分能量會以聲發射的方式釋放。
在生活常識中,當我們手握一根柴棒兩端要將它折斷時,棒會受力而彎曲,同時還有咯咯聲。這個聲音不僅來源於即將斷裂的部位,而還來自整個棒內的隨機部位,聲音也出自棒的結構薄弱處的微破裂,同時還可感到微弱振動。隨著力的增加,聲音也愈頻出現而且愈強,最後微破裂快速集中到要斷的部位,棒終於斷裂。這一過程也就相當於地震時“先聽到聲,後地動”的情景。
地聲既然是聲音,當然可以用聲強和聲調來對它進行描述。聲強以分貝來表示,聽覺靈敏的人可聽到零分貝的聲音,所謂零分貝定義就是指聲音的能量可使一個空氣分子移動十億分之一厘米的距離。以此為基礎,比它強10倍的為20分貝、100倍的為40分貝……。聲調以頻率表示,是聲源在單位時間內完成的振動次數,單位是赫茲,如10赫茲就是1秒鐘內聲源振動10次。頻率越高,聲調越尖亢,頻率越低,音調越沉悶。
地震時原生的聲發射具有很高的頻率,但高頻聲波極易損耗,經多次反射後,迴響的聲音僅剩低頻部份音調變得很低,其優勢頻段大多落在人和動物的聽覺低頻域範圍內,有的甚至還落在低頻域以外。由於人的聽力頻率低限是20赫茲以上,低於此限就稱為次聲波,人是無法聽到次聲波的,因而無法聽到地聲的全部,但有的動物可以,例如狗的聽域低限就是12赫茲。人耳對次聲波雖然無感,但內臟器官卻可感受到其影響,如有人震前身體無故不適,原因即在此。
有關地聲的強度的報導很少,因為難以候到。只有唐山大地震後的一次小餘震時測到過。在震中附近的水井中,地聲可高達到80分貝。對地聲的聲調開展測定較多。現在知道,地聲多半集中在5--70赫茲左右的頻段上。
來源
地聲是一種臨震前兆,往往發生在地震前的幾秒、幾分或幾小時、幾天內。在震中區或近震中的範圍內能普遍聽到地聲。隨著距震中的遠近不同,所聽到的地聲也不一樣。比如有的類似悶雷聲;有的類似遠雷聲,岩石破裂時的“咔嚓”聲,有的則是隱隱有聲。在靠近震中的地方,大震前可以聽到像狂風、雷聲、坦克開過來的聲音,像開山炸石的沉悶爆炸聲等。
事例
據調查,距1976年唐山7.8級地震震中100公里範圍內,在臨震前尚沒入睡的居民中,有百分之九十五的人聽到了震前的地聲。震前地聲最早出現在7月27日23時左右,這些早期聽到的地聲比較低沉。如在河北遵化縣、盧龍縣,很多人在27日晚23時聽到遠處傳來連綿不斷的“隆隆”聲,聲色沉悶,忽高忽低,延續了一個多小時。在京津之間的安次、武清等縣聽到的地聲,就象大型履帶式拖拉機接連不斷地從遠處駛過。在劇烈的地動到來前半個小時到幾分鐘內,震區民眾聽到了不同類型的地聲。據後來人們回憶,有的聽來猶如列車從地下賓士而來,有的如狂風嘯過,伴隨飛沙走石、夾風帶雨的混雜聲,有的似採石放連珠炮般聲響,在頭頂上空炸開,或如巨石從高處滾落。這奇怪的聲響和平日城市噪聲全然不同,所以地聲確是一種臨震的信號。