最先感受到地震波的是什么波，最先感受到地震波的叫什么波？

投稿用户 • 2022年7月12日 am3:27 • 生活随笔 • 阅读 208

地震波是地震发生时从震源产生的，向四周辐射的弹性波。在光波、声波、电磁波、地震波等等等等各式各样的“波”中，唯有地震波是能够穿透地球内部的。

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正是因为这一特点，地震虽然可能造成房倒屋塌，给人类带来灾难，但地震波却打开了一扇让人类了解地球的窗户。

了解地球

迄今为止，所有我们对地球内部结构的了解，可以说都有赖于地震波。

1897年，英国人理查德·迪克森·奥尔德姆（Richard Dixon Oldham，1858.7.31-1936.7.15）首先在地震波形图上识别出了P波和S波，拉开了用地震波研究地球内部结构的帷幕。

什么是P波、S波

现在我们知道地震波主要分为两种，一种是面波，一种是体波。面波，顾名思义只在地“面”传递；而体波，主要指的就是奥尔德姆发现的P波和S波，能穿越地球内部。所以科学家们推测地球内部的结构，就是依靠着P波和S波的活动轨迹。

P波：P代表最初的（Primary）或压缩（Pressure），为一种纵波，传播介质的质点振动方向与波的前进方向平行。在所有地震波中，P波传播速度最快，在岩石层中为7-8千米/秒，是我们能够最早监测到的地震波。P波能在固体、液体或气体中传递。

S波：S意指第二的（Secondary）或剪力（Shear），是一种横波，传播介质的质点振动方向垂直于波的前进方向，前进速度次于P波，在岩石层中为3-4千米/秒。S波只能在固体中传播。

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地震P波和S波示意图

1906年，奥尔德姆又从地震记录中发现，随着深度的增加，地震波的速度也会增加，但是到一定深处后，地震波的速度反而开始降低。表明在此处，地球的结构发生了变化，很可能在地球内部有一个不同于地表的圈层结构。

1914年，古登堡追踪S波和P波时发现，大地震发生后，通向地球内部的地震波在某一个深度，S波突然神奇地消失，P波也突然“刹车”减速了。以此推断那里一定有一个固体和液体的分界面。经计算，古登堡认为在地球内部存在一个液态的地核。

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1944年，莱曼女士发现P波在地核内传播时有两种不同的形态。但如果地核是一个液态内核的话，P波在地核内传播时应该只有一种形态。通过6年的思考和论证，她提出了一个很巧妙的模型，在地核的内部存在一个固态内核，P波在遇到固态内核后传播方向、速度又发生了改变，形成另外一种类型的P波，完美地解释了观测到的现象。

定位地震“真凶”

对于地震P波和S波，除了上述的探测地球内部圈层构造以外，还有很多的应用。

比如：利用P波和S波的传播速度不同，通过仪器记录并分析两者之间的走时差，可初步计算震中距并进行简单的地震定位。

以某5.8级地震强震动台记录到的地震波形为例，通过标定P波与S波初动位置发现，两种波到达震动台的时间间隔7.5秒，如果按照P波速度为7.5千米/秒、S波速度为3.5千米/秒计算，那么可以计算出该地震震中距约50千米。

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然后通过地震震中附近三个以上地震台站（A台、B台、C台）仪器测得的震中距画圈，圆圈交汇的位置即为震中位置。如下图所示。

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（图片来源：防灾科技学院）

除了地震定位的应用外，地震预警也是利用了两种波的时间差。P波虽然速度快，但是携带的能量小。S波速度慢，但是携带的能量是P波的几倍到几十倍，对建筑的“破坏力”更大，其水平向剪切作用是造成结构破坏的重要因素。

留下减灾的机会

地震预警系统是利用震中附近监测仪器捕捉到地震P波后快速估算地震参数，比如发震时刻、地震强度、地震位置、震中烈度等，并预测地震对周边地区的影响，抢在携带更多破坏能量的S波到达震中周边地区之前，通过电磁波手段（电磁波的传播速度为每秒30万公里，比地震波传播快很多），如广播、电视、网络、电话、手机、报警器等发布警报信息。

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从而提醒公众采取紧急措施进行逃生和关闭电、气、水等生命线设施和危险源，高铁、危化企业、医院手术室等则可提早采取地震应急处置措施，进而减少人员伤亡和社会财产损失，避免次生灾害的发生。

来源：震知卓见

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