1 观测事实
缅甸7.9级地震,为什么距震中1000公里外的曼谷民众感到震感强烈?
我们可以去地震学研究机构联合会(IRIS)网站,查看曼谷地区的地震台波形记录,看看是否很大?
泰国地震台站分布,据FDSN
可以看到,在曼谷附近,有5个地震台,我们一个个看:
第一个台站:没有数据;
第二个台站:
第三个台站:
第四个台站:
第五个台站:
除了第一个台站没有数据,离曼谷最近的第三个台站数据质量很差外,能用的有3个台站。
其中,可以明显看到曼谷东北侧的第四个台站,出现了限幅。
即:地震动太强,超过了地震仪的量程。
见下图,最大幅度顶格。
据笔者经验,一般只有发生6级以上地震且离震中较近(几十公里内)的台站才会出现限幅。
这充分说明,缅甸地震发生时,曼谷地面震动的确很强。
那这是为什么呢?
2 地震晃动由来
请问,地震发生时,为什么会产生地面的晃动?
定性讲,这是由于断层非匀速快速破裂,激发大量地震波;
图片来源:南加州地震中心
地震波传向远方,引起地震晃动,见下图。
图片来源:南加州地震中心
地震波在地球表面传播:
地震波在地球内部传播:
其中,真正造成建筑物破坏的,是S波和面波,尤其是面波。
面波贴着地表走,振幅大,频率较低,易和建筑物发生共振,放大破坏。
面波是这样引起晃动的:
S波是这样引起晃动的:
既然是波,那么在传播过程中,就会发生叠加,反射,透射等各种现象。
当某一区域,地下速度结构比较特殊时,可能会放大晃动或“围陷”波动(即让波动出不去),如低速沉积层和盆地-山地结构等。
3 原因探讨
图片来源:谷歌地图
(1)曼谷位于湄南河冲积平原(以下沉积物厚度和波速信息来自deepseek,请行家批评指正),
沉积层厚度通常在1000米至2000米之间,局部区域可能更厚。
500米内,地震波速度很低:
- 浅层(0–50米)
- VP(纵波速度):300–600 m/s(软黏土、淤泥)。
- VS(横波速度):100–200 m/s
- 中层(50–500米)
- VP:800–1,500 m/s(砂层或固结较好的沉积物)。
- VS:200–500 m/s
- 这些厚层软沉积物会放大地震波。并且,软土层可能导致长周期地震动,对高层建筑物影响显著。
(2)此外,曼谷西侧为一排大山,山地波速肯定比沉积层大得多。
由高中物理学过的Snell定律可知:
由低波速曼谷平原传播出去的波,容易被高波速山地反射回来;
特别地,还可能发生全反射现象,即波动全部反射回曼谷平原。
这无疑会加大曼谷地区晃动的时间。
(3)同时,缅甸7.9级地震主要向南传播,并且可能发生了超剪切破裂。
这会导致震中南边震动比北边强得多,并且震中往南的地震动衰减也会慢很多。
由此,缅甸7.9级地震就在曼谷引发强烈地面震动。
从美国地质调查局给出的地面晃动情况估计,也能看出曼谷比周围颜色更鲜艳,表示晃动更强:
从此实例可以看出,度量地震破坏力时,
除了晃动振幅的绝对大小,还应该考虑晃动持续时间。
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