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九命猫 - 2008-5-25 2:14:00

动物预报地震,靠谱吗?

为512四川地震的受难者默哀
可以想象的是,未来一段时间,关于地震的话题将不断被提起。必然会有人提到动物预报地震的话题。而且,必将沸沸扬扬,绵延不绝,我可以想见,必定有人提到前几天所谓的江苏蟾蜍过桥之类的事情。
在此翻出一篇旧文,跟大家探讨这个问题。在本文见报之后,曾经有些读者跟我讨论,说我把“动物预报地震”这个科学课题给一棒打死了。我想说的是,这篇小文不过是为各种传言做一个小小的破解而已。
另,这次地震,凸显了我们的信息发布机制仍然存在重大的缺陷,一时间,各种虚假和不真实的消息四处传播,而国家地震局的网页却瘫痪了,我只能去美国国家地质调查局找消息。
原文发表于2007年12月23日的新京报,有删改
藏獒,生活在青藏高原的古老犬种,被认为是最早被驯化出来的狗之一。自上世纪九十年代以来,这种罕为人知的猛犬渐渐走进人们的视野。人们先是惊叹于它的高大威猛,继而惊叹于它的千金身价。藏獒是藏族人民的守护神,是流行文学的宠儿,是商人的印钞机。现在,它又多了个身份——地震预报员。
日前,安徽滁州市地震局藏獒宏观观测点正式挂牌成立,5条猛犬正式上岗。滁州地震局的于局长在介绍这些他的新部下时表示,藏獒感觉灵敏,非常适合来预报地震。于局长举例说,距离观测点一公里外有人放炮采石,藏獒在炮响前20秒就开始狂吠,屡试不爽。一公里外的爆炸声传到耳朵里只要大概3秒钟时间,看来这些大狗真有未卜先知的本事。果真这样的话,藏獒倒是可以到巴格达街头某一个差事。后续有媒体深入挖掘这个新闻,才发现,原来醉翁之意不在酒也,别忘了几百年前,欧阳修大人正是在滁州峰回路转发现了小亭一座,遂写下了千古名篇《醉翁亭记》——这几条据说价值几百万元的藏獒,实际上是当地地震局招商引资的产物。
可不止滁州这一家,深圳市地震局和北京市地震局相继在当地野生动物园建立了宏观地震观测点,有意思的是两家均宣称自己是中国第一。
动物真的能预报地震吗?这种说法由来已久。

最早的记录可以追溯到公元前373年,在一场大地震把希腊的海利斯城Helice夷为平地之前,很多人看到老鼠、蛇和鼬纷纷迁出城外。我国唐朝的《开元占经·地境》中也有“鼠聚朝廷市衢中而鸣,地方屠裂”的记载。几乎在每次大地震过后,幸存者们回忆地震发生前的种种迹象,似乎都有动物异常行为的报告——鱼乱跳,鸡不下蛋,蜜蜂不回巢,各种宠物焦躁不安…
全球每年平均发生能被仪器纪录的地震超过50万次、人可以感知的地震10万余次、破坏性地震100多次。从唐山大地震到坂神大地震到台湾921大地震,直至2004年的印度洋大海啸,这地球的颤抖给人们带来了太多的恐惧和创伤。然而至今,人类还未能找到地震发生的规律,准确预报地震仍然是无数地震学家为之殚精竭虑的目标。如果动物们能帮人类一把,那该多好呢?
的确,很多动物拥有比人类敏感的多的感觉系统。蝰蛇可以感知红外线;大象和鲸可以感知次声波;狗不但嗅觉灵敏,更可以听见超声波…很多动物,尤其是穴居动物的对震动十分灵敏,所以即使你蹑手蹑脚,老鼠也总是能轻易感觉到你的接近而逃之夭夭。很多震前动物异常行为都是因此而发生的。很多大地震来临之前,会有多次规模很小的前震,这些频繁发生的前震可能惊扰了那些对震动敏感的动物。需要特别指出的是,1975年2月4日发生在辽宁海城的里氏7.3级地震是世界上截至目前唯一一次没有争议、具有科学意义和社会效益的成功预报。这次成功的预报正是建立在对频繁发生的前震的监测上,而不是后来流传甚广的动物异常行为报告。
那么动物有没有可能发展出一套专门用来躲避地震的特别本领来呢?对于一个动物个体而言——包括人在内,地震是一种极小概率的事件。特别是对那些寿命很短的动物,比如老鼠,在它的生命周期内遭遇破坏性地震的可能性基本为零。为了一个概率几乎为零的事件特别准备一套复杂机制是极端浪费的。如同生活在电气时代的现代人类偶尔会遭遇触电的意外,可是人们没必要天天穿着厚重的绝缘服生活。
上世纪七十年代,美国地质调查局USGS曾经发起过几个关于动物异常反应与地震的研究,结果是“没有找到二者间可信的联系”。事实上,很多动物在地震来临时的异常表现,不过是一种对震动的惊惧反应。很多大地震来临之前,会有多次规模很小的前震,这些频繁发生的前震可能惊扰了那些对震动敏感的动物。也就是说,其他的很多事件——诸如天气变化、饥饿,甚至附近开过的一辆卡车,也可以引起动物相似的反应,养过宠物的读者恐怕见识过自己的宠物莫名其妙发脾气。
动物的“异常”行为能预报地震这一说法还被一种被称为“心理聚焦效应”的常见心理学现象强化。当人们遭遇诸如地震这样的重大事件后,往往能更清晰地回忆起事件发生前经历的事情——所谓的“异常”行为时常发生,只不过大部分都被人忘记了。
另一种常见的现象则是传言。有一个常见的说法是,三年前的那场印度洋大海啸过后,人们几乎没有发现动物的尸体,然而泰国普吉岛当地流浪狗基金会的志愿者帕克(Margot Homburg Park)说,“许多狗被巨浪吞没,我在距离海边500米的院子里有9只狗,我没有注意到它们有任何异常行为。我丈夫在早上8点感觉到地震,但是狗没有做出任何反应。”当人们面对着尸横遍野的惨景,还会注意到一条狗的尸体吗?
还有一个事实是不容忽视的,一次谎报的地震造成的损失,并不亚于一场真正的地震。
九命猫 - 2008-5-25 2:16:00
今天早上听到四川发生地震的新闻,我在群里说:“这种自然灾害,真让我觉得活着是一件幸运的事。如果我死在地震中,连抱怨都没有对象。”话虽这么说,求生仍是天经地义的本能。不过跳转最后一部分前,请大家耐着性子听我“纸上谈震”。
地壳如何要摆动身躯
顾名思义,地震就是地壳的震动,火山喷发、流星影响、人为活动如地下核试验和矿山开发都可能引起,但是最多还是由于地壳运动。其实,我们的地球很不太平,据美国地质学调查,每年共有三百万次地震,如果平均下来,你每数11秒地球便会这里那里地抖动一下身躯,当然,这三百万下的绝大多数都只是轻微一哆嗦,不足挂齿。但像昨天那种晃动半个亚洲,其后果必然震惊整个地球。
大家都听说过“地震带”,为什么地震专爱骚扰某些地区呢?这得从二十世纪最伟大的发现之一“板块构造学说”说起。地球最上层的岩石圈并不是紧密连成一片,而是几个坚硬而独立的单元在软流圈上漂,彼此似断非断,还有相对滑动,是为“板块”。如同国家边境最易发生冲突,各个板块相接触的地方也是地质上最活跃的地点。可以想象,板块间相对运动有三种:彼此远离则拉扯、彼此靠近则挤压,或者一个朝南一个朝北,在交接处发生扭曲。与之相应的,地壳的反应便是产生三种不同式样的断层(某些文献定义为四种):正断层(normal fault),逆断层(thrust fault)和平行断层(strike-slip fault)。尽管原理各异,三者却有共性,那便是巨大能量在断层的扭曲之下蓄势待发,当断层间摩擦力较大,断层想要动却被迫固定下来时(locked)最为明显,这便是“哪里有压迫,哪里就有反抗”。
我们继续想象,地壳的火气憋得越来越大,当里边的压力终于大于断层两边的摩擦力时,地壳便获得动能,猛烈地哆嗦开来。再回到刚才的问题,在板块交界处这种扭曲最容易产生,而一个小断层扭曲了,旁边的也不得安宁,因而最容易形成大规模的“断层带”,一震起来,一传十世传百,于是短时间内震动便很可能连成一片。在我国青藏高原那里,欧亚板块和印度板块相互推挤,于是形成了地质活跃区;而在东南沿海,欧亚板块和太平洋板块更是从不肯相安无事,是另一个地震多发区。
实际上地震不仅仅发生在板块之间,在十七世纪的美国曾以密苏里为中心发生过一场震撼数州的地震,一百多年后,科学家才发现它的始作俑者——竟是一个蓄谋了六亿年的断层!
地壳回响——地震波
如果地壳不能用地震波将愤怒的消息传播开去,那么地震的威力要大打折扣。当然这只是美梦罢了,正如我们看到水波而知道液体传递震动,固体同样如此。在介绍两种地震波之前,顺便区分两个概念,我们说汶川地震的震源在地下10千米,指的是地壳中矛盾冲突始发地距离位于地表的震中汶川县的垂直距离,于是你知道“震源”不同于“震中”。回来说地震波,它可以分为“体波”和“面波”两种,前一种又可分为“纵波”及“横波”。“纵波”即“primary wave”,便是常见的P波,其震动方向与波的传播方向相同,在固、液、气体中均可传播,由于速度较快、最先达到震中而得名;同理,“横波”的震动方向垂直于传播方向,只能在固体中前进,遇到液体便会停止下来,是随后袭击震中的“secondary wave”,我们简称为S波。两种波在地表相遇后激发产生面波(Love Wave,L波),其波长大、振幅强,在地表传播时会像水波一样让地面上下晃动,是造成建筑物强烈破坏的主要因素,由于L波速度最慢,因此我们一般感到地震总是以递进式发生,即最猛烈的时刻总是最后阶段。
尽管P波和S波的传播速率随介质而改变,但是二者速率之比却总是1.7,这一比例被地震仪记录下来后,常常被用于计算震源到震中的距离。
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地壳,你是小怒还是大怒
新闻说:“四川汶川地震7.8级”。当你看到这个数字,除了意识到这属于“大怒”,还看出什么?其实这个“7.8级”,完整称呼该叫“里氏7.8级”。这一标准是1935年加州理工大学Charles Richter和Beno Gutenberg给著名的加州地震量身定做的标准,他们为了让其值不为负,特意跑到距震中100千米处测量,并把伍德-安德森扭力式地震仪记录到水平位移1微米称为0级地震。当然,这个“0级”的命运同历史上定义的众多“最大”及“最小”一样,现在地震仪的精度远远超过当年,记录下负级地震再也不是什么稀罕事情,地壳哪怕微微一怒,也会被地震仪记在账上。里氏震级是一个对数值,这意味着8级地震的地震波幅度是7级的十倍,而能量释放则达到31.7倍。当然,地球历史上发生的强烈地震不胜枚举,不过在里氏震级的历史中,最大只有9.5级,多数都小于3级。
里氏震级描述了震源发出的地震波能量,而另一个标准“烈度”则与震源深度、震中距、方位角、地质构造及土壤性质等许多因素有关,因此,一次地震只有一个震级,然而不同地区的烈度却有所不同。这便是用罗马字母表示的麦加利地震烈度(Mercalli intensity scale)。这个标准相当依赖于主观标准,比如“室内少数人在完全静止中能感觉到”为III度;最大的XII度,则是“房屋建筑普遍破坏,山崩地裂,地形改观”。这也是为什么地震结束,科学家马上可以报告震级,然而不同地方的烈度,却要他们等有功夫了,跑到不同地方询问目击者才能总结出来。
地球,我们偏不束手待毙
如果生活在一百年前,那么我即使是地质学家也未必能写出这么一篇文,可见科学家对于地震的了解进步了多少。然而有些令人失望的是,人类对于预测地震仍可说是无能为力。自然,敏感的地震仪可以感知地震波先锋,这时候我们可以大喊地震要来了,但这基本没用,除非你能在几分钟之内把全县武装起来。地质学家和气象学家同样可以看板块活动和断层活动的大趋势,但可想而知,这种预测估计比海中间一个小岛的天气预报还要不准。现在可以称得上准确的预报只是针对余震,科学家凭着在历次地震中总结的余震不同形式,再加上对当地地形的分析,多少可以“事后诸葛”。
(前边废话了两千多字,终于还是要履行诺言……)研究的事情科学家来做,我们最重要的就是保护好自己,在自己有能力的情况下帮助身边的人,说伟大点,这也是为减小自然灾难中的人类伤亡做了贡献呢。下文(选符合中国国情的)摘抄自加州消防局的防地震手册。
地震中:
1.如果你在室内,伏低身体躲在两个坚固的家具之间(它们可以共同支撑起掉下来的大块屋顶),或趴在坚固家具旁边(房顶倒塌下来时它旁边会形成一个三棱柱空间),没有高大家具就靠近内部的墙壁,直到震动停止。远离窗户(玻璃有时会飞出好远)、书柜、冰箱、镜子和其它悬挂物件。如果你一定要移动位置,最好一直保持头上方有防护和遮挡。不要乘坐电梯。
2.如果你在室外,到四处无物处,远离树木、标识、高大建筑和电线杆,小心可能从建筑物飞来的砖头和玻璃。
3.如果你在开车,停下并呆在车里直到震动停止。不过要注意不要停在过街桥或电力线下。
4.如果在车库,躲在两辆汽车之间,并保持很低的身体位置,生还的胜算大。
5.如果你在剧场,坐在原位别动,用双臂防护头部。直到震动停止才有秩序地出去。
6.注意关心孩子,不要让他们害怕和担心,尽量避免黑暗、孤独。
7.如果着火,在火源和你之间关上尽量多的门,用棉被之类堵住门缝。让救火员知道你的位置,打电话或把明显物品悬挂在窗户上,但是小心破碎的玻璃。如果外边有浓烟,关上窗。
地震后:
1.检查自己和旁人,急救优先。
2.保持镇静,并稳定他人。
3.小心碎玻璃。
4.灭火,检查煤气、水和电线,如果受损,关掉开关。如果煤气泄漏,不要用任何可以引起火星的物品(包括电钮)并打开窗户。
5.如果有广播,打开广播并收听急救公告(我真的不知道我们有没有?)
6.不要试图进入受损的建筑。
7.如果没有水储备,最好能想办法用化学药剂或过滤器过滤自来水引用,如果连自来水也没有,用马桶储水箱的水,不要用坐便器里的水,可能已被污染。
8.如果你的孩子出现地震后的恐惧症,试着和他谈心,交换你们的感觉,告诉孩子他们是安全的,经常抱着你的孩子并在晚上更多陪着他,允许你的孩子因为丢失的玩具等小东西而伤心抱怨。有时候,成年人的心理困难可能更大,多和亲人谈心,更注意身体健康。
平时:
1.记好紧急电话并告知家里所有人员。
2.急救药常被:消炎药(包括外用和内服)、止痛片、腹泻药、眼药水、耳鼻滴水、双氧水、皮肤消毒喷剂、绷带、医用手套、口罩、冰袋或热敷袋(应该可以买到,揉一揉就改变温度的)、棉花、胶布、夹板。
3.生活紧急物品:干粮、罐头食品、现金、饮用水(非常重要,因为城市供水会在地震中收损,一人至少保证19公升,你的宠物也算一个)、灭火器(这个虽然不符合我国国情,我还是觉得很重要)、指南针、应急灯、帐篷、防水布、绳子、火柴、广播、睡袋、娱乐设施(家庭相片、笔记本电脑、喜欢看的书、游戏)
写到“娱乐设施”,就又想回到早上和猛犸、兔子讨论时,他们二人同时说到的一条自救须知,大致意思是是否有强烈的求生欲是最终存活下来的关键。让我上升一下吧,我想,自然灾害和每个人的命运相关,因为自然面前人人平等,你也许就只是今天的幸运者。我希望正在承受病痛和灾难的人知道,有千百万人在关注他们的命运,愿意成为他们心里的支柱。祝福他们心里的希望之火不熄,祝福他们平安。

本人今日之前对地震几乎一窍不通,材料多取自维基百科,洛杉矶消防站文件和一个地震网站http://science.howstuffworks.com/earthquake.htm
九命猫 - 2008-5-25 2:17:00
地震发生以来,松鼠们都对地震中人们的命运表示了深切的关注。在帮助灾区人民重建家园的同时,大家也开始关心震后人们的内心命运。灾难过后,不仅是遭受灾难的灾区同胞经受着灾难带来的巨大创伤体验,更可能因为失去亲人、失去家园带来一系列的心理问题。而那些牵挂着家人和朋友的身处异乡的人们,也总会产生焦急的情绪。就连我们这些远离灾去的人,也时而会因为电视上,报纸上报道的灾情而难以入眠。这个时候,我们需要心理学家来给我们一双援手,走出灾难笼罩下的恐慌,回归我们原本平静美好的生活。

灾难后的梦魇——创伤性应激障碍
灾难发生之后,所导致的最严重的心理疾病就是创伤性应激障碍(posttraumatic stress disorder, PTSD)。它往往发生在一些威胁生命的事件之后,伴随着一系列令人痛苦的心理体验,并且长时间消磨不去。PTSD的患者会持续的体验到创伤事件本身,灾难的梦魇不仅在日常生活中像挥之不去的幽灵折磨着他们,并且会持续不断的进入他们的梦境。
对于创伤性的事件本身,他们则采取避而不谈的态度。他们会回避所有与事件有关的想法、感受和谈话,对于相关的活动、地点和人物也避之不及。对于所经历的创伤事件,他们会表现出对于事件重要方面的遗忘:似乎所经历的一切在他们头脑中变成了一片空白。
PTSD的受害者在受难后还往往表现出对一般事件的麻木。对于有意义的事件和有趣的事情,他们表现得异常冷漠。身边的人也许能够体会出,他们不再像以往一样对他们的亲近,甚至更加疏远,就好像变了一个人一样。他们的情绪表达也受到了禁锢,很多PTSD的患者在灾难过后不再能够很好的沟通情感,也无法向自己的爱人表达爱恋之情。在很多亲人的严重,他们变得陌生,不再像以往那个具有人情味的亲人,而成为一个情感淡漠的“木头人”。
不仅如此,PTSD的患者还会表现得非常警觉。他们常常辗转反侧,无法入睡。即使好不容易睡着,也很容易被一点点响动就惊醒。在与人交往的同时,他们变得容易激怒,脾气暴躁,注意力也特别容易分散。

回归心湖的平静
地震和其他灾难性事件就像在心灵的平静湖水中投下一颗重磅炸弹,人内心原本平静的感知、情绪和意志状态在危机事件的重创之下变得遥遥欲坠,各部分的机能的平衡被在PTSD发生之时,人内心的平衡被突发的灾难性事件打乱,这时候就需要危机干预来恢复这种内心的平衡。
需要危机干预的人员不仅包括受灾的各个年龄段的人们,特别是那些劫后余生的幸存者,也同时包括了各种参与救援的工作人员,组织机构和工作人员。这是因为不仅身处灾难现场的灾区受害者在心灵上受到了重大的创伤,那些与他们感同身受的救援者们同样也经历着类似的痛苦,同时他们还要担负着安抚、帮助幸存者的工作。可以说,与灾难有关的每个人内心都承受着重大的心理压力,都需要危机干预为他们恢复内心的平衡。
危机干预在恢复这种心理平衡的过程中,要完成这样几个任务。首先,怎么做才能使得受害者的症状不会继续恶化?也就是说,危机干预要完成一个预防的作用。其次,怎么做才能去降低受害者的痛苦?这种痛苦包括他们在情绪上、心理上、身体上和行为上的多重反应。最后,这个人能否通过自我恢复的方式重新回到家庭和工作中去?如果答案是“Yes”,那么危机干预的任务就基本完成。如果答案仍旧是“No”,那么就需要危机干预的专家来提供提供更高层次的帮助。因此,危机干预最重要的任务不仅是减轻灾难受害者的痛苦,最重要的是通过干预的过程,让人们重新获得应对和解决问题的能力,从而能够减少长期痛苦的可能性。
目前,对于灾难的危机干预一种最为有效的方式是严重应激诱因疏泄治疗(critical incidence stress debriefing , CISD)。这种疗法主要采取一种结构化的小组讨论的形式,引导灾难的幸存者谈论应激性的危机事件。干预通常在危机发生的1-2天内进行,每次需要大概2-3小时的活动。时间。整个活动分为几个阶段进行:
介绍阶段,治疗者与小组成员互相介绍,并引导所有的参与者制定一个大家公认的讨论规则和讨论基调,这个小组的“契约”主要的目的是鼓励所有的小组参与者的合作,并遵守保密的原则。
事实阶段,小组成员从自己在灾难中的视角出发,向其他人描述他们在灾难中的所见,所闻,所为,所嗅等等外部的现象。
感受阶段,小组成员向大家描述他们在经历灾难事件后,现在头脑中能够立即浮现出的有关灾难的主要想法和最痛苦的想法,让情绪毫无保留的表露出来。
反应阶段,参与者与治疗小组成员一起讨论,有可能遇到的最糟糕的情况。这个阶段是小组成员情绪反应最强烈的阶段,治疗者在这时要能够很好的表现出关心和理解,让小组成感到安全。
症状阶段,小组成员一起分享和描述灾难当中和灾难之后困扰他们的痛苦症状,这些症状既包括心理的痛苦,也包括身体的不良反应和行动上和思想上的变化。
教育阶段:治疗者要让让小组成员认识到他们这些躯体和心理的行为反应在当下是非常正常和可以理解的。同时,治疗者要提供一些健康的应对方式,并提醒一些不适当的应对方式(例如酗酒)。
再登入阶段:治疗者回答小组成员提出的各种问题,并作出一些总结性的评价。

心理危机干预——专家们在做些什么?
面对四川震区逐渐扩大的灾情和逐渐增多的流离失所的人们,国内的心理学专家们已经开始行动起来。曾经发起非典心理预警与干预项目的阳志平联合一群心理学背景的专业人士,发起了华老师项目。这个项目意旨在普及灾后心理干预的相关科普知识,同时联合心理学相关从业人员为地震及今后的灾难相关人员提供心理支持。他们已经开通了华老师灾后心理支持网站,在其中我们可以看到针对不同人群的灾后心理预防和危机干预调试手册,进行灾后心理评估,同时与虚拟人华老师进行在线的心理咨询。他们也正在招募具有心理学背景专业知识的人加入志愿者团队,共同来为灾后的心理危机干预尽自己微薄的力量。
阳志平的联系Email是:ouyangzhiping@arcp.cn
他的博客上对于此项目的相关介绍:http://www.yangzhiping.com/archives/203
志愿者报名表单:http://spreadsheets.google.com/viewformkey=pRzO7Zwrg8dB7BpcrbtOJZw&email=true
华老师灾后心理支持网站:http://www.hualaoshi.com/ 在这个网站上,你可以了解到更多关于心理危机干预的内容。
九命猫 - 2008-5-25 2:19:00
动物预测地震的问题,瘦陀的文章已经从生物学的角度解释得很清楚了。我觉得这个问题的认识还有认识思维和方法的问题,这里完全从基本的科学原理上来谈点外行的看法。

一是巧合。简单来说,就是两件不相干的事情发生了,人们习惯于把它们联系起来当作“神迹”。我一直认为,我们的传统文化忽视统计而重视神迹。两件不相干的概率很小的事情,比如说百分之一和千分之一,同时发生的概率是十万分之一。十万分之一虽然小,但是世界这么大,总还是可能发生(想想买彩票中头奖的几率是多少)。一旦发生了,人们就倾向于认为二者有因果关系,所以“神迹”,诸如动物预感灾祸就出来了。个案是不能用来证明结论的,不过我还是想写一段亲身经历来佐证一下结论。小学的时候,有个同学的哥哥被淹死了。他妈妈非常后悔地说:那天她上山的时候,经过某人家,那家的狗冲她叫了好久,在山上又有几只鸟在旁边的树上叫,可她就是没想到这是在提醒她家里要出事,如果她回去看着孩子就好了。过了两天我上山,经过某户人家,那家的狗也冲我叫了很久,我就想起同学妈妈的话,心里一直很不舒服。但还是上山去了。到了山上,也有鸟在我附近叫,我就非常恼火,拣起土块去扔那些鸟。可是过一会儿又有别的鸟来,心里越发紧张,于是匆匆割了些草就回家了。回家发现什么事情都没有,才如释重负。后来发现,不管是谁,什么时候经过那户人家,那狗都会叫。在山上碰到鸟叫,也是平常不过的事情。又经过了几十上百次又是狗叫又是鸟叫,家里还是什么事情都没发生,才能够心平气和地面对狗叫和山上的鸟叫。
在某一些自然灾祸发生之前,有一些动物的反常行为,通常被认为是“动物预感”的证据。有些现象被多次观察记录到,用“巧合”来解释也不合理。但是这也并不是“神迹”。我认为应该用类似医学上的“早期诊断”来解释。首先,自然界的任何变化,尤其是我们说的自然灾难的那些变化,不可能是孤立发生的,它的发生必然伴随着别的变化的发生。有的变化是引发灾祸的,发生在灾祸之前;有的变化是灾祸的结果或者伴随的,会与灾祸同时发生。比如地震,必然由地层深处的变化引发,在引发的过程中还有地层内部的温度压强声音等等的变化。其次,自然界的变化,不可能是数学上的突变函数,或者日常生活中所说的“突然发生”。它必然有一个变化由小到大的过程,只有当变化超过一定的阈值,人类才能感觉得到。第三,对于某种变化的感知,人类不一定是最灵敏的。很多变化产生的信号在人类无法感知的时候,动物已经可以感知了。如果动物的本能使他们对这些感知的信号作出一定反应,人们就会说它们预知了灾祸。
这么说太过枯燥,还是打个比方吧。一个人在公园里睡觉,我走近它,拣起几个苹果向他砸去。(为什么要砸他?不用理由吧,或许就想砸他,或许想请他吃苹果,或许,提醒他一下万有引力定律。)对他来说,被苹果砸的这件事是突然的,不可预知的灾祸(谁在睡觉的时候被砸醒都会不爽)。但是,在他被砸之前,其实发生了几件别的事情:我走近,弯腰,拣苹果,扔苹果,苹果飞向他,被砸。除了被砸,其它的那些事情都跟他被砸有关,但是他没有观察到,所以他觉得被砸是一个突然的灾祸。现在,假设他带了条狗,狗在他被砸之前狂吠了几声,跑了,于是狗没有被砸到。他事后可以说,狗曾经预感到了灾祸,还提醒过他。
现在,我们来分析狗的行为:
第一种可能,狗根本不知道我走近的这事,只是闻到了附近有人烧烤,所以叫了几声,跑去吃烧烤了。这种情况下,所谓狗预测灾祸,就是一种巧合。
第二种可能,狗感觉到了我走近,但是这条狗比较怕生,叫了几声跑了。这种情况下,狗的行为跟这个人被砸有一定关系。但是这种关系很弱,因为任何人走近,哪怕是附近的人来请他喝酒吃烧烤,狗也会有同样的行为。这样的一种行为,如果没有灾祸发生(被苹果砸),而是他吃烧烤去了,就会被人们忽略掉。而如果他被砸了,就会被认为是狗预感了灾祸。
第三种可能,我把苹果扔出,狗根据苹果的飞行轨迹计算出苹果是飞向他和它的,于是叫了,然后跑了。这种情况下狗叫并且逃跑与被砸有直接关系,称为预测也不为过。但是这种预测根神秘的预感无关,就是一种在人感知到变化之前狗感知到了,并且做出了它的本能反应而已。
第四种可能,狗感知到的信号介于“我走近”和“苹果飞出”之间。这些情况下,预感的实质也介于第二种和第三种分析之间。
人类对于灾祸(或者更广泛一些,对于自然现象)的预测,其实就是寻找某些参数,通过检测这些参数去推测自然界要发生的变化。有些参数与待预测事件相关性很弱,比如“走近”和“被砸”;有的参数与待预测事件相关性很强,但是很难提早监测到,比如“苹果飞出”。科学的发展就是不停地寻找恰当的参数,并且探明这些参数和待预测现象之间的关系,随后建立预测模型。天文学的发展,使得人们曾经以为神迹的日食月食不再神秘,人们也不再用敲锣打鼓去驱赶天狗。气象学的发展,虽然没有日食月食那么准确,但是风雨雷电的行为至少也不再是神迹。看云识天气也好,观察动物行为也罢,都不如气象台来的准确。我们今天所认为的那些动物对灾祸的“预感”,焉知不会在将来被科学所破解?
九命猫 - 2008-5-25 2:20:00
大地震的每次不约而至,都是对地震工作者自信心的沉重打击,地震预测是世界难题。Geller(1997)在science上发表文章说,地震不可预测,掀起了关于地震能不能预测的讨论的高潮。虽然国外的地震科学家对地震预测的问题并不是那么热衷,但是中国的地震科学家一直在努力,不仅仅因为中国有过世界上唯 一一次正式的地震预报-1975年成功预报海城地震,更多持续不断的动力来自于曾经有过的巨大的伤痛。1976年,在地震预报露出些微成功的曙光后的一年,唐山地震成了20世纪死人最多的地震。在经历地震预报的挫折后,大家对预报这两个字显得小心又谨慎,在写文章的时候尽量不用这两个字,因为在预报上有太多挫折感。
我记得刚看完《中国国家地理》评选的新天府-四川的时候,我发现有些人把过多的赞美之词给了四川,四川是富饶悠闲的,但是每年的自然灾害损失也不小,特别是滑坡泥石流灾害。四川地震到底多不多,我以前没有关注过,但是,这个地震将永远载入地震学的史册,又将是一次让世人铭记的天灾。
2008年5月12日,四川发生7.8级(USGS测出矩震级7.9)强烈地震(图 1),震中位置大概位于成都北西侧80km左右的汶川县(图2),震源深度非常浅(USGS测出16km,震源深度的误差通常比震中的定位误差大的多)。靠近人口密集区的浅源大地震将会造成巨大的灾难。对比唐山地震,震中位于城市中心,震源深度10几公里,100万居民死亡24万。汶川人口有10万(?),可能死亡多少人可以略微对比计算。

图1 震中位置分布图

图2 震中位置及周边地区地形图
Mw7.9地震(or 7.8 or以后更新的震级 )过后,地球内部积蓄已久的能量还没有释放完,又沿着断层破裂面发生近30次5级以上地震(也就一天时间左右)。5级地震相当于1万吨TNT炸药释放的能量,和投放到日本广岛的原子弹能量相当。


从图2看,地震发生的地方是平原和高山交汇处,山体呈北东走向,而余震的排列顺序就沿着这个走向(图3),说明这极有可能是一次和构造相关的构造地震,是因为断层活动引起的地震。
地震更多的时候并不是一个个小区域的点分布,而是一条条线。比如2001年8.1级昆仑山地震,破裂带长440km。中国科技大学的倪四道曾计算了2004年苏门答腊地震的地震破裂过程,发现地震破裂就像撕布一样,沿着破裂面撕得越来越快,一直破裂到1200km远处,比北京到南京的距离还要长一点,平均破裂速度2.5km/s,也就是说破裂时间持续了500s,文章在Nature上发表。

图3 5级以上的余震分布,呈很好的线性分布


图4 震区烈度和受影响人口分布(上图颜色越深,人口密度越大;下图颜色越深,烈度越高)。震中位置在山区,人口密度不如平原区高
震级只有一个,反映的是地震波能量释放的多少。烈度有多种尺度,反映的是破坏性的强弱,不同的地区烈度有很大不同,距离震中越近的通常烈度越大。地震释放能量虽然很大,可是真正破坏的区域范围并不是很广,就像唐山地震,距离唐山震中100km外的地方,房屋倒塌情况就远远降低了。这有些像扔炸弹,炸就炸那么一片。当然,这不同于地震引起的大海啸。
这次地震震中烈度达到了X,和唐山地震震中烈度相同。同样从图4可以看到,距离震中约80km的程度,烈度为VI,已经大幅度降低。超过100km的地方,烈度基本上为V。下面是烈度说明:
Ⅵ-Ⅶ度:房屋破坏,地面裂缝;
Ⅷ-Ⅹ度:房倒屋塌,地面破坏严重;
Ⅺ-Ⅻ度:毁灭性的破坏。
震中地表加速度PGA=0.63G,约630gal,根据以前炸药爆破经验,通常我们对几十个gal就有较强的震感,630gal可以将整个人抛起来。据说北京都有震感。
通常天然地震的能量很大,地震波可以绕地球传播好几圈,甚至影响到地球的自转周期。地震波是研究地球内部的最得力的工具,是照亮地球内部的一盏明灯。昨天到IRIS上下载四川地震的全球台网数据,发现大多数是中国的研究者在下载,看得出大家都很关心这次地震。
下面是我根据数据制作的一张地震波的不同震相走时图。地震波一直传播到18000km远(图5),而通常一吨炸药爆破,地震波只能传播300公里左右,真是小巫见大巫。18000km差不多就是地震波绕地球一圈的最远距离了,其中的R表示面波,在地球的表面或分层界面传播,它的速度很慢,但振幅很大。传播时间大约是4000s,也就是1个小时左右(速度较快的波早就到了,比如图上的PKP,而且地震台网分布在世界各地,无需地震波传到本土,通过无线电或光缆等方式传播的就可以获取地震周边的地震波,从而更快地定位),这个地震波才到达地球的对面-南美洲,但是这个时候的地震波的能量还是很强大。因此可以肯定全世界各地的地震台都可以记录到这次地震,不可能测不出震级和震中位置。图6是地震波的传播路径图,其中最远处的160度约为18000km(1度=111.2km)。

图5 四川地震地震波不同震相的走时图

图6 四川地震地震波的传播路径图

图7 四川及其周边地区自1970年以来5.5级以上地震的震中分布图,图上共94个(中国地震台网(CSN)统计)。从图上看出地震分布很不均,因为活动的断层存在,有些地方在很有限的区域内大地震发生过很多次。而左边地震多,右边是地震空白区,
是数据问题还是分布不均?(感谢viv的提醒,大家可以到地震数据台网的网站:http://www.csndmc.ac.cn/newweb/plot.htm 去画震中分布图,看看小地震是不是也有这样的分布规律,如果是,是一个说明地震分布很不均的好例子)。

图8 每次发生大地震,BBC的记者就会采访专家,我发现这个家伙就是专门被采访的地震专家
题外话1:如果三峡周边发生大地震,结果会怎样?无法想象。
题外话2:为什么中国的地震监测信息部门不能及时发布更多的详细的地震信息?并不是测震出现问题,我认为是信息整合技术不够先进,无法把最新的研究资料在第一时间公布出去,也就是说科普工作还需要加强。
地震科学之路,漫漫而远兮。
向地震遇难者表示诚挚的哀悼!自然灾害就在我们身边~有时候离我们很近很近。多一些灾害的知识太重要了,请关心身边的自然灾害。
末了,说明一下,地震学我还刚入门,若有错误,请指正,谢谢。还有很多研究可以做,等资料补全了再写。
PS:地震数据可以到IRIS上下载,有ascii码的,也有sac等专业格式的。网址:http://www.iris.edu/
九命猫 - 2008-5-25 2:22:00
【专家释疑】
为何震感范围如此之广
● 为何汶川地区发生强烈地震?
同济大学地质学家、工程院院士卢耀如分析,汶川属川西地区,属地震多发带,正处我国地势“第一阶梯”和“第二阶梯”交界处,青藏高原隆起后,该地区的板块构造运动比较活跃,相应比较容易出现地震,其中大部分为7级以上。
● 为何有震感的地区范围如此之广?
同济大学水利工程系教授周念清认为,根本原因还是在于震级高。地震说到底是地球内部能量释放的过程。能量高,震级高,传播的范围就越广。超过里氏6.0级就是强烈地震,可以造成现代建筑的损坏;达到里氏7.0级或者更高,就是巨大地震,所造成损害范围通常达到数百公里。市地震局副局长朱元清认为,地震的震级高,产生的地震波就是低频长波,这种地震波传输距离相当远。里氏8.0级地震就会造成地球振荡,地震波会传输到世界各地。此外,任何物体都会有自振,而高层建筑的自振恰恰也是低频长波。当地震波传到上海,正好与高层建筑产生共振现象。因此昨天上海是20层以上的高层建筑普遍有震感,而低层建筑和地下基本无感。专家还指出,高楼的摇晃,是对传播到的震波能量的一种释放方式。
——以上是12日下午上海出现震感后,我通过工作和私人关系找到的两位地质专家(其实也不是严格意义上地震领域的专家,只能起到普及基本常识作用吧)对地震,以及上海有震感做的初步解读。并融入全报社的报道中。当天下午我坐在报社16楼被晃的恶心,下楼在外面呆了一阵,再上去就打了其中一个教授电话,报社统一策划小组要求我从科技角度回答的关键问题是:为什么这次全国各地都有震感??
直到此刻,我依然很遗憾的觉得,我提供的文字部分并没有很好的回答这个问题。
卢院士的解释是,地震波的传播方向,以及途径的地壳结构中缝隙和缝隙的组合方式等因素都有偶然性,这些偶然性因素的叠加,导致了这次震波传播范围较广。那么这次从四川到上海,到北京的“传递路线”上的地壳结构究竟有何特殊性?客观来说,要在电话里短时间内讲清楚这个问题也很难,且卢院士当天晚上还要赶赴四川进行原定的地质考察(佩服!)因此我又采访了第二位专家。其实我的原文中,还引用了一段某教授的观点,他认为此次地震强度大,震源肯定较深——请注意,是较深。但是我凭对唐山大地震是浅源地震的印象,直觉似乎有点问题,还再三跟他确认,他也再三肯定强度越大震源越深。我还和南京的同行联系,她采访的一位专家也是同样观点。但出于保险,我把这段删了。后来新华社有稿子,证明是浅源地震。
——因此,我的第二个问题是,地震强度和震源深浅之间,到底是何种关系?还是有多重关系,视不同板块而定?
好吧,大家终于知道我的手记要写什么了。是的,这次报道让我发现很多关于地震的基本原理似乎还有待厘清,不管是对于媒体记者还是普通读者。应十三兄之邀,在这里班门弄斧。而我在这篇手记里提出这些问题,也希望更多有专业知识背景的松鼠能给予解答或者探讨。因为我作为一名文科背景的科技记者,我的困惑,相当程度上也代表了普通年轻人的困惑吧。
问题3、我们知道有震感和有震级是两个概念。那么12日似乎有消息称北京通州有3级以上的震级,那么这个和四川的地震是不是有关,此次全国大范围受影响的地区中,真正有震级的到底有几个,一个?两个?还是很多个?这个问题也许要等权威部门搜集数据后才能分析得出。而在见识了以上海地震局为代表的权威部门之信息发布速度之被动的情况下,我想知道的是,以目前的信息传播渠道和速度,一个有地震方面专业素养的学者,大概需要多久掌握到这些情况并进而从科学角度得出结论或者分析,并由此向大众解释?知道这个问题的答案,或许对于以后突发事件中,日报科技记者如何第一时间寻找线人,如何寻找报道角度,能有个比较明确的方向。
问题4、此次地震波让人感觉晕眩,是不是和人体内部共振有关,也就是说不单单是摇晃把你“晃”晕的,而是某种特定波长和人体内部的某种频率相一致而导致的结果。这是我和很多同行的疑虑,不知有没有松鼠可以解答。
嗯,我的问题多多的手记就到这里~
九命猫 - 2008-5-25 2:23:00


(图片来源:Yahoo!新闻
新闻里看到,消防局启动紧急预案,至13日下午已经有30条搜救犬随着消防队员登上了飞机。他们还同时装备了生命探测仪器,赶赴一线救援。赞如此的快速反应,希望更多的人能在他们的帮助下得以从废墟中生还。
根据世界各国的经验,地震最关键的救难时间是震后的72个小时。在这“黄金72小时”之内,抢救出来的伤者存活率很高,每多挖一锹土,都会给幸存者多一分透气喘息的机会,多一点坚持的希望。这次震后的暴雨天气,无疑是给搜救雪上加霜。雨水会渗进泥土,裂开的地表和废墟的空隙,把本来残存的氧气赶跑,轰鸣的雨声也会把废墟中的呼救声变得更微弱。救援人员必须和时间赛跑。如果搜救犬和相应探测仪器能够进入现场,一定会帮上大忙。


一个设备齐全的搜救程序,在对现场初步清理和安全评估后,一般是先派出搜救犬配合人力进行大范围查找。在无法凭呼救声判断幸存者位置的时候,狗儿的鼻子就充分显出优势来了。经过良好训练的搜救犬,能在10分钟内辨别出人体气味,半小时内定位人体掩埋地点。在得到幸存者信息之后,对目标区域使用超声波和心跳探测器定位人体,缩小范围。接着再让搜救犬小范围精确查找,发现目标以后就可以使用红外探测器,察看受困者的生命迹象、所处空间情形,有些可以直接对话。找到人了,就马上展开行动:一些人员负责支撑被挖开后的废墟瓦砾,另一部分人挖掘清理,将受困者救出。人、狗、机器的配合上阵,能将搜救的效率发挥到最大。
目前派出的搜救犬有30只,几乎是倾巢出动了。这个数目并不大,因为训练它们需要的花费、对训练技巧的要求都较高,而我国在这方面的历史并不长。搜救犬训练一般从小狗刚长牙的时候就开始了,方式完全以鼓励为主,为的是培养他们对人类的友好,并且时时对这个“搜索游戏”动力十足。比如,如果前一次训练中它们没能找到目标,训练员就会安排一次特别容易的任务和同样丰厚的奖励,让它们找回自信。到了执行真正的搜救任务时,这些狗儿们不恐高、不怕黑;不畏嘈杂和狭小的空间。它们快速、灵活地在混乱的现场中保持行动的准确,与队员默契配合挽救一条条珍贵的生命。虽然目前搜救犬的总数不能满足各个受灾点的需要,但相信它们的存在能给困难的抢救现状带来很大改观。
另外一件搜救利器,生命探测仪,虽然定位速度不及动物搜索,却能探知受困人员的身体状况和伤情程度。用橡胶保护起来的长探头,能深入坍塌楼板的夹缝、碎砖堆积的间隙中,用微波或者红外线捕捉可能的人体信息。
这些探头发射出的波遇到障碍物后被反射回来,重新被探头捕捉。仪器就把发射和反回的波的形状进行比较。如果是静止的物体,波形几乎不发生改变;如果物体在动,反射的波形就会有所不同。利用仪器的自动分析,就能判断幸存者的位置和活动情况。此外,红外线探测仪还可以生成图像,让外界人员直接察看废墟内部。除了定位功能,一些设备还能建立被深埋者与外界的联系,给他们努力生存的动力和信心。
可这次面临的困难非同一般。首先是暴雨,探测仪器的使用会受到相当的阻碍。噪音会影响超声波定位的准确程度,潮湿的现场也容易使仪器损坏。其次是运输,一些比较笨重的仪器很难运进交通受阻的地区。加上停电,电源也会成问题。
可是不管怎样,每一丝微弱的希望都不能放弃。每一点坚持——废墟底下的坚持,废墟外面的坚持,都一定会让结果变得不一样。利用所有能调动的资源,付出各人所能给予的最大努力,在不可抗拒的自然面前抢救可以挽救的生命。愿天佑吾国。
九命猫 - 2008-5-25 2:25:00
地震中的癞蛤蟆,还是蛤蟆中的地震?—————
    地震科学家们真的不如一群癞蛤蟆吗?是的,他们无法在冬眠几个月之后照样活蹦乱跳,也无法顶替农药除虫。不过,在地震这一方面,也不见得比蟾蜍更差。
    把蟾蜍和地震学家和摆上同一张擂台是有理由的,早在东汉之前,蟾蜍就已经和地震搭上一腿了。相当多的人认为,张衡就曾立此存照,罪证藏在候风地动仪内。对于这个先进到有些超现实的远古仪器,现在颇多争论,争论的根源在于,这个同时改进了浑天仪的混蛋居然没有留下只字片语,只在《后汉书》中有区区几百字的外观描述。虽然我们对其结构原理几乎一无所知,但至少有一件事可以确定,蹲在地动仪下方的是八只癞蛤蟆。

    将癞蛤蟆设计成与龙嘴对嘴,足以看出张衡先生的浪漫情怀--至少他没有把龙珠设计成龙蛋,让受惊的龙拉进癞蛤蟆的嘴里。如果蟾蜍可以预测地震,那么让其与高贵的龙只隔空对吻也就顺理成章了。
    这也是最近两日的流行观点。5月10日四川绵阳出现大批癞蛤蟆上街游行,有专家解释成常规迁徙,到如今自然会被痛骂。痛打落水狗的精神,我们是一贯不缺的。相当多的人指着地动仪(此时他们认为地动仪真的有效)下一张张大嘴,说几千年前的张衡就暗示了癞蛤蟆作为地震预报员的潜质,专家们却熟视无睹,该打屁股。
    在张衡眼中,癞蛤蟆之所以出现在地动仪中,真的是因为地震的关系吗?我看未必,理由很简单:让风度翩翩的文学大家趴低身子观察泥泞中癞蛤蟆的敏感习性,实在有辱斯文。所以癞蛤蟆的出现,恐怕更多的是出于文学上的理由--浪漫而神秘的月亮。
    成书远早于张衡的《淮南子 精神》中就有记载:“日中有踆鸟,而月中有蟾蜍”,可见月亮与蟾蜍的关系,张衡必定知之甚详,而月亮又常常与地震相联系。05年的《科学》杂志发表了美日科学家的统计学论文,在上个世纪的最后20多年时间内,两千多起较大地震与潮汐(也就是遥远月球在地球上的代理人)有很大关联。虽然这是千多年后的事,但或许人们早就有了这类直观经验,说不定这些科学家身上的原子也曾组装过张衡呢。
    张衡让蟾蜍跻身地动仪中,并不意味着张衡了解蟾蜍与地震的关联,所以我们似乎没有十足证据,指责拿足纳税人税贡的专家们连早已化为尘土的古人都不如。问题是,如果蟾蜍与地震的关联,是通过莫须有的文学想像来构建的,那么10号的蟾蜍大迁移又该如何解释?
    有一种叫做传统智慧的说法,指的是被人广泛认可,却并不一定(当然也有可能)站得住脚的理论。动物能预报地震的说法似乎十分符合上述定义,至于其能否站得住脚,limbo在其《动物能否预报地震》一文中已经有所阐述,我这里只需要补充一些资料。难得这么一次,我不免要感谢记者们的八卦精神,不过我还是要把它们放在文章最后,免得这些超链接把您给中途截走。
    这些大量存在而且被我们很快遗忘(或许根本就没有引起注意)的事例表明,蟾蜍似乎并非地震使者。不过这也不能完全否认蟾蜍与地震之间可能有的关系。蟾蜍很可能提前感觉到了震波而举止异常,limbo的文中也提到了这点。毕竟,我们对脚底二厘米的了解,远逊于头顶二千米,而癞蛤蟆的住所比我们要接近地底。
    也就是说,地震和蟾蜍异常之间很可能存在关联,正如月亮盈亏与地震的关联一样。然而,这种统计意义上的关联毫无意义--这也是我把该文称为统计学而非地震学论文的原因--蟾蜍游街并非地震的充分条件。如果要选择一样作为地震预报员,我宁愿选择一团米饭,饭团发绿长毛就是地震的前兆,立刻更换饭团,说不定最后还可能救我一命。
    另外,饭团可以随身携带,可是当绵阳的蟾蜍们喧嚣异常时,汶川的癞蛤蟆们却还在闭关思考天鹅肉的烹饪方法。如果万幸我的饭团没用上,我还是更相信地震仪,只有它能告诉我地震的确切数据,虽然是后知后觉,但能直接决定了后续救援的效率。
    让我们把这场无意义的pk赛先搁在一旁,比癞蛤蟆们或许更高明一点的地震学家们也该反思一下,防震普及工作真的到位了吗?5月12日是释迦牟尼诞生日,听说这个未来的佛祖出生时的第一句话是”天上地下,唯我独尊”,即便释迦牟尼真的可以在肺泡充气之前就吐气出声,人类真的能够或者需要独尊于天地间吗?
2006-04,重庆万只蟾蜍”压马路”http://tech.tom.com/2006-04-29/04BF/13303089.html 
2007-05,唐山,成千上万只蟾蜍迁徙 队伍绵延约400米 http://www.ts800.net/html/tongchengxinxi/20070525/21.html
2007-09,山东上万蟾蜍大搬家
http://www.sd.xinhuanet.com/news/2007-09/20/content_11204223.htm
2005-07,长春万只蟾蜍四处逃窜场面壮观
http://www.nen.com.cn/72343471356116992/20050707/1716188.shtml
2008-05,江苏数万只小蟾蜍排队过马路
http://it.sohu.com/20080512/n256805713.shtml
2007-04,成都百万蟾蜍进村
http://www.cctv.com/program/zoujinkexue/20070918/106664.shtml
九命猫 - 2008-5-25 2:26:00

首先向5.12汶川地震的遇难者表示哀悼,祷祝那些仍被压在废墟下的受困者早一刻获救。前面inkfish提出了为什这次地震会使人感觉眩晕的问题,我查了一些资料,做下解释,欢迎补充。


这次地震发生后,远离震中千里之外的很多人产生了头晕、恶心等不适感,这里简单解释下地震时会头晕的原因。
身体失衡

头晕一方面是“晃”出来的。人的平衡感主要由位于内耳的前庭器官负责,当地震引起地面、建筑物晃动时,人的前庭器官会受到刺激,并通过前庭神经向中枢神经系统发送电信号。中枢神经系统随之反应,使人感知到身体的位置变化,同时控制躯干、四肢做出调整性动作,以维持平衡。

当刺激的强度和时间在一定限度内时,人不会有不良反应,而一旦超出这个限度,过于兴奋的前庭系统会导致中枢神经系统出现异常,结果人就会产生眩晕感,并伴随以恶心、呕吐、冒冷汗等症状。
这个限度被称为致晕阈值,致晕阈值的个体差异很大,受遗传因素制约。致晕阈值同时还受到视觉空间(如坐在副驾驶的位置要比坐在车子后排视野更宽阔,因而更不容易晕车)、身体状况、精神状态以及客观环境(如温度、通风状况、噪声、空气异味)等因素的影响,同一个人在不同情况下的致晕阈值是不同的。

这种由地面、建筑物的晃动“晃”出来的头晕与晕车、晕船、晕飞机是同一个晕法,原因相同。
次声波的威力


除了晃动,还有一个原因会导致这一次的头晕,而且很可能是更主要的原因,那就是地震产生的次声波。次声波是频率低于可听声频率范围的声波,范围大致为10-5~20赫兹。地震、火山爆发、风暴、海浪冲击、枪炮发射、热核爆炸等都可以产生次声波,地震中的次声波应该是来自于地层岩石在断裂、碰撞过程中所发生的震动。

由于频率低,大气对次声波的吸收系数很小,因此它可以传播很远。比如1883年8月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发,所产生的次声波绕地球转了三圈,历时108小时。同时次声波的穿透性很强,能很容易穿透建筑物、掩蔽所、坦克、船只等障碍物。

同样由于频率低,次声波很容易引起人体脏器发生共振。这是因为人体的内脏器官有其固有的振动频率,这种频率也小于20赫兹,其中头部为8~12赫兹,腹部内脏为4~6赫兹,当次声波的频率与某种内脏器官的震动频率一致或接近时,就会引发该内脏器官的共振,而这样的共振会导致头晕、恶心、心悸等症状的出现。


于是头晕的另一个原因很可能是这样:在这次地震发生时,除了地震波外,还产生了强功率的次声波,其以与声波相同的速度四散传播,很快到达千里之外的地区,并穿透各种建筑物,接着穿透在里面的人,在穿透人体时,引发了体内脏器的共振,人们因此产生了头晕、恶心、心慌等不适反应。


不过这种不适不会持续很长时间,在次声波和晃动过去后,症状会自然消失。值得注意的是心理上所受的影响,身体虚弱或心理抗逆力较差者可能会由于心理因素而有长期的不良反应。及时调整心态,舒缓情绪,必要时向心理医生寻求帮助,将这次地震给我们带来的伤害减少到最小。
九命猫 - 2008-5-25 2:27:00
不知道你们能不能看到,希望你们能看到,更希望你们坚强!

既然我们已经坐在了高考考场,那么就是一个和其他考生一样准备应考的学生。封着的卷头上不会出现 县城村镇学校的名字。我们和其他地区考生一样面对同样的试卷,同是我们有着不同的经历,这是我们与众不同的标签,它可以成为我们得天独厚的优势,亦可以转化为我们高考成功路上的滑铁卢。

已经发生的惨剧,我们可以遗憾,我们可以悲痛,但我们不可以绝望。对于即将走入高考考场的我们,唯有一份出色的答卷才是对过去的眼泪最好的回报,才是对自己的生命最好的证明。

一,你与众不同的标签

看到这篇文字的时候,也许你刚刚擦干眼泪,也许你的身边还有人在抽泣,也许离你不远的地方正在生死一线间。孩子,这就是你与别人与众不同的标签。
自古以来,更多的出色人才都有着自己不平凡的经历。这些离奇的经历,更容易考察一个人的心智、体能。当环 境发生变化的时候,更能快速适应环境的生物可以获得更好的发展,甚至比那些没有经历磨难的同类生物具有更顽强的生命力。这是所谓的天将降大任于斯人。纵观历史我们不难找出和我们一样在暴风雨中前进,在烈火中永生的实例,这些现在看来的英豪,很大部分上都是从原来的普通民众经历磨难之后而成长起来的枭雄。现在,你们面对和他们相似的考验,是前进而涅槃还是后退而毁灭?

二,站起来

首先要消除你心中的一个顾虑:如果你之前一直都在踏实复习,跟随老师进行备考,一个月不看书不复习不会对你的知识结构有太大的影响。一般来讲,第一次模拟考试结束以后,我们的基本高考实力就定型了,这也是为什么众学校都指导学生依照一模的排名拟报志 愿的原因。在最后一个月的复习备考过程中,我所知道的北京重点中学的做法是给学生放假,学生可以选择在家学习,或者来学校找相应学科教师进行答疑解惑。

这个时间段对于成绩的提高不大,主要是维持一种高考竞技状态。就像即将参加110米栏跑的刘翔,他不可能通过赛前的短时间提高自己的纪录,唯一能做的就是保持前一段锻炼获得的能力。反而过多的担忧天灾是不是会给自己带来干扰,可能更大地影响你的知识结构。

三,走下去

“记忆影响不大,那为什么做题速度会减慢?”很多同学都会有这样的问题。一段时间不做题可能会导致你对于题目的感觉陌生,甚至写字速度都会减慢。这个过程通过练习可以变得更加敏感迅速。此所谓临阵磨枪,不快也光。

高考作为高等学校选拔考试,在考察学生基础知识的层次之上还着重考察学生的创造力。这些具有创造 性的考题分数也往往决定考生是进入一流高校还是二流高校。所以不管是为了简单的知识点记忆还是复杂的知识点运用,最后这一个月中如果有能力有条件,都要限 制时间做一些模拟练习(甚至不用对答案)。一方面是保持自己对题目的熟悉感,另一方面是适应考场的气氛和恢复自己的“考试体力”。

这一周以及下面一个月发生的事情可能会需要到你,可能会涉及到你,可能就是关于 你。尽力做到你能做的,积极运作的同时,希望能为复习备考留出一部分时间,你可以在行进的路途中,也可以在流过泪的夜晚,证明你自己的坚强,相信你自己, 相信我们。这种随机的自然灾害的发生了,不要害怕,我们在一起。就像灾害发生在我们身上,你们也一定会伸出温暖之手一样。我们将尽我们的所能帮助你们,物质上,精神上。别怕,我们在一起。

——一名北京中学生物教师
九命猫 - 2008-5-25 2:29:00
【我知道很多朋友都想了解地震局都做了什么,网上已然是骂声一片。和下面的博文一样,我认为地震局有其不可推卸的责任和义务,但是可能还有更多需要让人了解的内容。我师姐写了以下两篇博文,我觉得很有必要在这里转贴:
一、地震局都做了什么:http://lililee.blog.sohu.com/87343855.html
二、地震谎言篇:http://lililee.blog.sohu.com/87137715.html
以下为转贴全文:
5月12日的大地震之后,各路军兵直奔现场的同时,各路网民也一路指责地震局,众口一声地诘问,这么大的地震,地震局为什么没有向公众预报?!
诚然,面对这场灾难,中国地震局有其无可推卸的责任和义务,地震局也在震前震后竭尽全力履行着自身的责任和义务,迎着唾沫,谁都知道现在绝不是一个回应指责的恰当时候。我想,作为中国政府的一个组成部门,这个事件中暴露出来的种种弊端自是地震局留到事后严厉思索的重要题目。
作为国家机关,中国地震局拥有其法律规定的职责,这些职责我附在本文之后,不做赘述。趁着下班,我来说说汶川地震中地震局都做了什么,一是讲一讲道理,二是短暂地回顾一下过去的两天。
(一)快速准确的情况通报
2008年5月12日14点28分四川汶川发生巨大地震,15分钟后带有准确定位的地震信息在各类媒体上播报。4个小时后,国务院总理抵达成都。
这样的速度有赖于分布在960万平方公里土地上的1000多个测震台站,而这些台站平日的看护、数据传输、数据分析、数据存储以及部分科学研究,是由中国地震局及各省地震局1万名在职职工日夜承担的。
受到地震观测条件限制,这些台站都必须远离城镇远离交通繁忙的地区。不论有没有破坏性地震发生,这些人员都拿着平均月薪两三千元,坚守在每一个偏远的台站上。

试想,如果没有地震局,在北京在上海在广州你感觉到地面晃动了,你知道地震发生在哪儿吗?我相信,当北京人上海人广州人听说地震发生在四川时,一定远远比不知道地震发生在哪儿要心里踏实得多!同样,即便这样的大地震,处在地震灾害威胁地区的人也远远少于感受到地震的人,对么?如果没有准确的消息,5月12日的夜晚,大半个中国的人的都将在焦虑中度过!
地震发生后,地震局万把人日夜进行的事情最直接关乎百姓安危的就是提供快速准确的信息。
再试想,如果没有地震局告诉公众告诉国务院这个地震非常大,导致的灾害也非常大,我们的总理和一群管事儿的部长能决定马上出发,并直接赶往成都么?
还有震后扑灭谣言稳定民心,自是不用多说。
(二)应对地震灾害
与气象灾害相比,地震灾害具有无法准确预报、瞬间发生、大面积房倒屋塌的特征。因而,应对地震灾害,除了需要常备医护人员之外,还要常备各种从房屋中可以迅速救人的各类特殊工具,甚至还要有搜索犬。
因而,几年前,我们建立一支集工兵团、急救医生团、地震灾害专家团为一体的地震紧急灾害救援队。那支被温总理授旗成立的队伍,经历了阿尔及利亚地震、印度尼西亚等等多次国外地震救援,不仅为国家赢得了荣誉,也积累了地震救援的经验。
试想,应对大面积房倒屋塌的地震灾害,仅仅依靠地方的救火队,好使吗?建立并维持这样一支精强的队伍带着专用的工具和丰富的经验,没有地震局,靠谁呢?
为什么这次地震倒塌了那么多房子?地震局联合建设部早就发布了房屋抗震设防标准,如果有经济基础,这次也不会伤亡如此惨重。
谁告诉你在北京要建设Ⅷ度抗震的房屋?地震局呀!地震局凭什么告诉你的?靠地震局的人几十年的默默无闻的工作!
(三)推进地震预报研究
或许很多人,甚至连地震行业内的人都在指责为什么地震就报不出来。其实,这样的指责非常不妥当。
要说地震预报,就要先给地震预报下一个明确清晰的定义。在这个行业内,只有能确切说准某几天、某几十平方公里范围内、某个震级范围内的预报才能被专业认识称为地震预报。
试想,你听说"2007-2009年在四川省有大地震"的"地震预报"会怎样?如果你是四川常住的人,你会不会痛打一顿说这话的人?!3年,48.5万平方公里的面积上,8700万元人,要防备大地震,咋整?!
而客观地说,虽然地震局建立了2000多个地下水位、地磁、地电场的所谓地震前兆观测台站,但这点儿数量的台站洒胡椒面儿一样在960万平方公里的土地上,能给出多少成片成片的准确异常呢?
地震前兆台站,与测震台站不同,测震台站只要建立在没有什么背景噪声的偏远地区,就能清晰地记录到美国发生的5级地震,而前兆台站撑死了能给出方圆100平方公里的异常。
单单靠这点儿台站,加上地震事件随着时间的数量变化,要是能做出准确地震预报,不跟算命先生差不多了么?即便如此,这一万来人,依然兢兢业业地维护着台站,慢慢地增加着台站,一点儿一点儿积累着数据。
因此,如果你需要知道未来几年,哪儿可能有比较大的地震,OK,地震局已经每年根据实际观测情况上报国家了。如果你要能说出什么时间、什么地点、多大震级的地震,太好了!你有特异功能,请找司马南去,让我们也看看什么叫做骗局!
需要真诚感谢的是那些善良的人们,他们坚信地震局知道5月12日在汶川有8级大地震因顾及社会稳定而隐瞒不报。
(四)三十二年的对比
假若,5月12日,那个地震发生在唐山,我相信,一定也不会死亡22万人!因为,今天的地震局可以在震后15分钟内告诉你地震发生在哪里,30分钟内地震应急预案启动,2个小时后,地震救援队就可以直奔唐山了!这与32年前,地震4天了,救灾队伍都找不到震中区相比,可以减少多少伤亡?
假若,1976年的地震发生在当时的汶川,地震几天后,你或许都不知道地震破坏最严重的地方在哪里呢!
遗憾的是,32年过去了,我们的民房还是那么脆弱,我们的救助还是要靠军人徒步赤手。
知道地震局在这场地震中干了什么吗?快速准确地告诉了你一个消息,及时地回击了地震谣言,两个小时内派出了灾情评估和救援专业队伍!
知道地震局为什么要存在了吗?地震局一万多人在没有地震的时候默默拿着低薪坚守着台站,在地震发生后听你指责谩骂而继续告诉你不要惊慌,继续用那个灌满了地震人心血的指挥大厅为你直播着震情!
附:中国地震局职责
(一)拟定国家防震减灾工作的发展战略、方针政策、法律法规和地震行业标准并组织实施。
(二)组织编制国家防震减灾规划;拟定国家破坏性地震应急预案;建立破坏性地震应急预案备案制度;指导全国地震灾害预测和预防;研究提出地震灾区重建防震规划的意见。
(三)制定全国地震烈度区划图或地震动参数区划图;管理重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程的地震安全性评价工作,审定地震安全性评价结果,确定抗震设防要求。
(四)依照《中华人民共和国防震减灾法》的规定,监督检查防震减灾的有关工作。
(五)对省、自治区、直辖市地震局实施以中国地震局为主的双重领导,建立和完善相应的管理与计划财务体制;指导省级以下地震工作机构的工作;管理局直属事业单位。
(六)管理全国地震监测预报工作;制定全国地震监测预报方案并组织实施;提出全国地震趋势预报意见,确定地震重点监视防御区,报国务院批准后组织实施。
(七)承担国务院抗震救灾指挥机构的办事机构职责;对地震震情和灾情进行速报;组织地震灾害调查与损失评估;向国务院提出对国内外发生破坏性地震作出快速反应的措施建议。
(八)指导地震科技体制改革;拟定地震科技发展规划和政策;组织地震科技研究与国家重点地震科技项目攻关;组织协调地震应急、救助技术和装备的研究开发;指导地震科技成果的开发与应用;承担地震科技方面的对外交流与合作,承担国际禁止核试验的地震核查工作。
(九)指导防震减灾知识的宣传教育工作。
(十)管理、监督地震事业费、基本建设经费和专项资金的使用。
(十一)承办国务院交办的其他事项。
九命猫 - 2008-5-25 2:35:00
当前对于地震强度的表述方法,主要有两类:震级和烈度。
震级是表示地震本身大小的量度指标,目前比较常用的是里氏震级(Richter magnitude scale)和矩震级(Moment magnitude scale)。目前国家地震局将5月12日的汶川地震判定为7.8级,美国地质局已将此次地震修订为7.9级,这里使用的就是里氏震级。

什么是里氏震级?
里氏震级是由美国的查尔斯·弗兰西斯·里克特(Charles Francis Richter)和本诺·古登堡(Beno Gutenberg)在1935年提出的一种震级标度,以发生地震时产生的水平位移作为判断标准。也就是说,在三种地震波(纵波,横波,面波)中,对地表破坏性最大的面波作为主要判断依据。在里氏震级的定义中,对一个100公里外发生的地震,如果伍德-安德森地震仪记录到地震波的最大振幅为1厘米,则震级为4。



里氏震级是怎样划分的?
根据里氏震级的定义,在震中100公里外,地震仪监测到最大振幅为1微米(千分之一毫米)的地震波,地震便是0级;10微米的地震是1级地震,1毫米的地震就是3级地震。以此类推,里氏震级每上升1级,地震仪记录的地震波振幅增大10倍。
里克特为了让震级更具有通用性,尝试使用地震释放出的能量而不是振幅来修订震级的定义——毕竟人们希望用更为直观的概念来描述地震的强度,而地震能量意味着地震造成的损失。

大地震的能量有多强?
随地震波而来是地底积蓄已久的能量。因为里氏震级并不像摄氏度这样是等分性的指标(即里氏震级不是线性单位而是对数单位),因此每两级地震所释放的能量也相差巨大。根据里克特在1953年提出的公式计算,每一级地震释放的能量都是次一级地震的31.7倍。这意味着,里氏震级每高出0.1级,就会多释放出0.412倍的能量。举例来说,7.9级地震释放的能量是7.8级地震的1.412倍。

一般认为,8级地震将会释放4200000000000000000(4.2乘以10的18次方)焦耳的能量,这相当于十亿吨TNT炸药爆炸的能量。按照到目前为止人类投入战争的最大当量的长崎原子弹来计算的话,相当于同时爆炸了47600颗以上。这次汶川大地震如果是7.8级的话,相当于在那一瞬间,23800颗长崎原子弹在地下十几二十公里处同时爆炸;如果是7.9级,则是33700颗以上。这是一场可怕的灾难,所带来的巨大影响和重大损失是很难估计的。

需要说明的是,地震波传递的能量并不是地震释放出的所有能量,正如如同最强的一阵风并不是整个风暴全部能量一样。

怎样直观判断地震大概震级?
一般来说,我们把地震按强烈程度分为超微震、弱震、有感地震、中强震、强震和大地震六类。

超微震:一般将小于1级的地震称为超微震,人们察觉不到。

弱震:大于、等于1级,小于3级的称为弱震或微震。如果震源不是很浅,这种地震人们一般也不易觉察,只有地震监测机构的地震仪上才能记录下来。

有感地震:大于、等于3级,小于4.5级的称为有感地震。这种地震人们能够感觉到,但一般不会造成破坏。

中强震:大于、等于4.5级,小于6级的称为中强震。中强震是可造成破坏的地震。

强震:大于、等于6级,小于7级的称为强震,是可造成较大破坏的地震。

大地震:大于、等于7级的地震,其中8级以及8级以上的称为巨大地震,会造成严重的破坏。

什么是矩震级?
因为里氏震级是一个指数单位,在地震强到一定程度上的时候,将不会更精确地反应地震强度和震级之间的对应关系,也就是出现了所谓的“震级饱和“问题。实际上,8.2级以上的地震就存在这样的问题了。于是,从反映地震断层错动角度出发,人们提出了一种新的震级标度:矩震级。这是对断层错动引起的地震强度的直接测量,对于特大地震只能用矩震级来进行衡量了。目前,里氏震级和矩震级往往相结合使用。希望我们没有机会只能用矩震级来衡量某次地震的强度。

好像还有个地震烈度?
是的。地震对地表和建筑物等破坏强弱的程度,称为地震烈度。一次地震只有一个震级,但同一次地震对不同地区的破坏程度不同,地震烈度也不一样。一般来说,越远则烈度越小。这就像是在一枚炮弹爆炸时,离它的距离不同,受到的影响也不同。

影响烈度的因素有震级、距震源的远近、地面状况和地层构造等。一次地震只有一个震级,而在不同的地方会表现出不同的烈度。烈度一般分为12度,它是根据人们的感觉和地震时地表产生的变动,还有对建筑物的影响来确定的。我国1976年7月发生的唐山大地震,震中烈度达到了11度;天津市地震烈度为8度;而到了北京市,烈度已经降到6度了。

一般情况下仅就烈度和震源、震级间的关系来说,震级越大、震源越浅,烈度也越大。

地震烈度是如何划分的?
我国把烈度划分为12度,采用罗马数字表示。不同烈度的地震,其影响和破坏力大有区别。

I度:无感——仅仪器能记录到;

II度:微有感——个别敏感的人在完全静止中有感;

III度:少有感——室内少数人在静止中有感,悬挂物轻微摆动;

IV度:多有感——室内大多数人,室外少数人有感,悬挂物摆动,不稳器皿作响;

V度:惊醒——室外大多数人有感,家畜不宁,门窗作响,墙壁表面出现裂纹

VI度:惊慌——人站立不稳,家畜外逃,器皿翻落,简陋棚舍损坏,陡坎滑坡;

VII度:房屋损坏——房屋轻微损坏,牌坊,烟囱损坏,地表出现裂缝及喷沙冒水;

VIII度:建筑物破坏——房屋多有损坏,少数破坏路基塌方,地下管道破裂;

IX度:建筑物普遍破坏——房屋大多数破坏,少数倾倒,牌坊,烟囱等崩塌,铁轨弯曲;

X度:建筑物普遍摧毁——房屋倾倒,道路毁坏,山石大量崩塌,水面大浪扑岸;

XI度:毁灭——房屋大量倒塌,路基堤岸大段崩毁,地表产生很大变化;

XII度:山川易景——一切建筑物普遍毁坏,地形剧烈变化动植物遭毁灭;

早期的烈度表完全以地震造成的宏观后果为依据来划分烈度等级。但宏观烈度表不论制订得如何完善,终究用的是定性的判据,不能排除观察者的主观因素。为此人们一直在寻找一种物理标准来评定烈度,这种物理标准既要同震害现象密切相关,又要便于用仪器测定。首先被研究的物理量是地震时的地面加速度峰值。因为一般认为地震引起的破坏是地震惯性的力量造成的,而这种力量(不可称作惯性力)又决定于地面加速度。这样就给烈度的每一等级附加上地面加速度峰值。结果表明,烈度每增加一度,加速度大约增加一倍。后来加入烈度表的物理量还有地面速度峰值。中国现行的烈度表已经加入了加速度和速度两项物理量数据。


本文在写作和发表过程中,得到桔子帮小帮主和麦烧等松鼠的大力帮助,在此谨以致谢。
本文发表于网易探索频道,略有结构调整。

PS:美国地质局的一个网页上给出的数据是8级震的能量为0.22E+17,这里是出处。不知哪位能给予解释,谢谢。
九命猫 - 2008-5-25 2:36:00
如果不是排行十三,姬十三从何得名?或许只是灵感偶发;或许源自他或某人的出生日期;或许,是逆向思维的产物,以示另类夺人眼球?(这后两点同样也是我喜欢数字13的原因)--因为在西方,13背负了太多的恶名,往往让人敬而远之。
    在西方历史上,13似乎是影响力最大的数字,甚至还产生了专门词语Triskaidekaphobia(十三恐惧症)。不过称之为“症”却有词不达意之嫌,因为十三恐惧症简直可算是一种常态,喜欢者反倒成了另类(很多时候,这些占据钟形曲线两端的人常被划入病患的范畴)。在他们生活中,四处洋溢着躲避13的气氛,甚至连13楼都找不到,这个细节请开假发票的同志务必注意。如果我是汽车制造商,我会省略车速表上的130迈车速,并不是为了节约油漆,而是因为它太容易引发事故了。至于13迈是不是也该一并略去,您自己看着办。

    或许正因为13如此地不讨人喜,也有不少人反其道而行之。NBA史上最伟大球员之一的张伯伦,身穿13号球衣带领湖人取得33连胜;MVP纳什被誉为联盟最出色控卫,和他一样有名的是他背后的13;电影明星也大张旗鼓鼓吹他们的结婚13周年……对于这些人而言,注意力就是经济,夺人眼球和抢人荷包其实是一码事。嗯,电影明星的婚姻能够保持13年,确实也忒难了点,值得庆贺。
    关于十三恐惧症的缘起,无数专家殚精竭虑,说法莫衷一是。归于犹大的有之,归于撒旦的有不少,很多人还把原因部分归结于一道加法。据说在1899年的11月13日,一个67岁的纽约男子遇车祸身亡,而6+7=13,哦,原来是13在作祟。
    借助加法,我们还可以在东西方的数字迷信间架起桥梁。1+3=4,看来我们对4的忌讳不只因为谐音,或许还有深层次的“文化共通性”(让人莫名其妙同时也是专家们最喜欢的词汇之一)。在东方,4的影响力一点都不亚于13,4楼也常常被凭空削去,字母A则取代了4的位置在门牌上呲牙咧嘴。如果我是车管所的领导,我会停上所有含有4的车牌号。啊?早就已经实施了?为什么所有傻事都被人占先了呢,郁闷。
    4是人人嫌弃的癞蛤蟆(当然也有人认为它们比地震学家还靠得住),可是翻倍之后却成了人人争抢的香馍馍。想不到算术还有此等功力,能将丑小鸭瞬间孵化成白天鹅。
    似乎和4的被摈弃一样,8受欢迎的原因同样顺理成章。四川航空以233万元天价购得八个八的电话号码,即便只捐出一个8的价钱来,也算一笔大善款。可是,在此多事之秋,8的含义却正在悄悄地起着变化。
    我们害怕不确定性,就如爱因斯坦对量子论的怀疑。当心理压力过大时,我们的大脑喜欢以幻觉来麻痹自己,在事物间寻求关联,这让我们感到未来还可操控。一个典型的现象是,生活艰难者更易倾向于寻求宗教的帮助,灾难过后常常谣言四起,这已被历史屡次证明。
    8的好名声在最近受到了挑战。进入2008年后,天灾、人祸、地灾似乎相继而至,人们心灵遭受考验。于是,对确定性的渴求催促人们寻求事件间的联系,下面是典型表述:
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1月25日,雪灾=天灾
3月14日,藏独=人祸
5月12日,地震=地灾
1+2+5=8
3+1+4=8
5+1+2=8
08年8月8日奥运会
巧合? 天地人?
地震是奥运前88天
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    乍看上去颇有道理吧?可惜经不住推敲:
1.雪灾持续了相当长一段时间,而且这1月25日既不是开端,也不是结束(即便是后者,估计也会被选择性失明),更不是最严重的一天。从1月10日开始,陕西就开始连降大雪,至25日已经是第三次。湖南三十年一遇的冰雪天气,是从13日开始的。
2.3月14日的藏区事件只是事件发展的一个阶段,虽然是最严重的一天。事实上,从3月10日开始,就已有人在拉萨和世界各地制造事端;3月14日之后在各地仍有类似暴力事件陆续发生。
3.只有5月12日的地震,才是可以确定的发生在单一时间内的大灾难。从逻辑上破解似乎并不困难,如果四人中的三人都可证明未打麻将,第四人的嫌疑自然也可消除。
    但是,在资料中,我却很惊讶地发现8这个数字真的和地震有种莫名的联系。从1976年至今,中国发生的六级以上地震中,有八例的日期相加等于8!列举如下:
1976年7月28日,河北唐山,7.8级;
1988年11月6日,云南澜沧,7.6级7.2级各一次;
1996年5月3日,内蒙古包头,6.4级;
1998年8月27日,新疆伽师,6.6级;
2002年6月29日,吉林汪清,7.2级;6+2+9=17,1+7=8
2003年2月24日,新疆伽师,6.8级;
2003年10月25日,甘肃民乐,6.1级;
2005年2月15日,新疆乌什,6.2级。
    这些数据让您惊慌吗?当惊恐准备入侵大脑时,您的理智可能会稍加抵抗:8与地震的关联,光看绝对数据是不够的,还得看其在地震总数中所占的比例。
    恭喜您的思考,因为您的思考让我的理论更稳固,76年至今的六级以上地震,一共是54起,日期相加等于8的地震占总数的15%,超过10%的随机概率。现在您可以放心地准备帐篷,离5月21日只有6天了。
    不过我要奉劝您更加抓紧时间,按照我的另一个理论,地震发生时间和7的关系似乎更大。以下是同期发生的日期相加等于7的六级以上地震。
1976年5月29日,云南龙陵,7.3,7.4级各一次;
1979年7月9日,江苏溧阳,6级;
1981年1月24日,四川甘孜,6.9级;
1994年9月16日,台湾海峡,7.3级;
1998年5月29日,新疆皮山,6.2级;
2002年1月15日,云南姚安,6.5级
2000年3月31日,台湾以东,7.5级;
2002年5月29日,台湾花莲以东,6.2级;
2004年10月15日,台湾以东,6.2级;
2007年9月7日,台湾宜兰以东,6.3级。
    其实,日期相加等于4的大地震,同样数量众多。地震似乎与所有数字都有联系,因为数字与所有事物都有联系,数字与日期更是关系暧昧。

    日期的神秘感让人如此着迷,但它的真相恐怕会让您大大失望。一条人为的日期变更线为世界设定了起点,变更线以西还是12日,一脚跨过去就已经到了13日。所以,人们在将日期变更线设计成大致沿本初子午线纵分地球时空时,刻意绕开了陆地,使得它呈现出曲折的闪电状。这并非美感的追求,只是尽量避免一脚跨越明天给人们尤其是变更线附近居民带来的苦恼。
    从地球的宏观角度来看,人类的行为只能称得上蜗速,虽然仍不免有时差之苦,困难总是不大。但我们使用无线电波却可以在瞬间传遍地球,标准时间也就成了大问题。因此,人们设定了一个协调世界时UTC,以此来协调无线电波之间的通讯。
    此时,空间-时间相对论已经建立。发生在7月28日的唐山大地震,在UTC时间中则还在7月27日,那么,7+2+8=17,1+7=8的算术如何成立?
九命猫 - 2008-5-25 2:37:00
一辆车以5米/秒的速度沿直线行驶。1秒以后它距离上一秒所在地有多远?
足球裁判抛起一个硬币,它落下来的时候是正面还是反面?
知道了背后的物理原理,我们能做出完全准确的预测吗?
对于随机的事件,进行预测有意义吗?
那么,地震呢?
第一个问题的答案,大家都知道,是5米。第二个问题,答案是我不知道。我知道的是,如果抛很多次,得到正面的次数和得到反面的次数接近1:1。第一类问题,从当前时刻的状态,能精确得出下一时刻的状态,属于决定性事件。第二类问题,永远无法决定下一刻会发生什么,只知道各种结果出现的概率,属于随机性事件。这两类事件共同组成了我们生存的这个世界。牛顿的经典力学公式可以描述地球上宏观物体的运动规律,而赌城老板赚钱的法宝都建立在概率论的基础上。预测一个问题,首先要弄清楚正在研究的是哪类事件。两者的差别这么大,自然也要选择不同的分析方法。


(一)
预测决定性的事件,关键在于找到现象背后隐藏的公式,给出现象随时间变化的规律。比如第一个问题,“一辆车以5米/秒的速度沿直线行驶”,和这句话等价的公式是dx/dt= 5(不喜欢微积分的同学就骂我吧,它表示“走过的距离x随时间t的变化为5”,这样写只是为了更好地理解后面的例子;你可以把左边等价为速度v)。这样小车在任意时刻t所处的位置x都可以用x=5t算出来了。也许我们心里都有那么一小下抽动:为什么要存在随机性事件呀,这个世界都可以用公式来描述该多好!简洁,精确,深入现象的本质,既能描述过去,也能预知未来。
可是先别忙,公式描述的世界有时候会大大出乎我们的意料。比如这一组:

x,y,z是表示物体位置的坐标,相当于把上面例子中沿x的一维直线运动推广到三维的空间运动。看起来,这组方程比dx/dt=5稍微复杂了一点。那么它所描述的运动路线是什么样子的呢?如果从(5,20,-10)这一点出发,我在15秒时间内走过的轨迹是下图左边的那条蓝线。看起来形状有点怪哈?可是管它呢,我在任意时刻的位置都被准确记录。比如,可以预测14.45秒我正处在蓝色圆点那里。这有什么不对吗? 好,换你来走。我们尽可能地从同一个地方出发,但是你稍微站偏了一丁点儿,出发点变成了(5,20,-10.1)。于是根据方程计算,你在15秒内走过的轨迹是中间那条红线,14.45秒的时候正走到红色圆点那里。两个图重合起来,看到了什么?我们的出发点几乎是重合的,结果却相差了这么远!

这个例子是什么意思呢?设想现实中我们用仪器测量x,y,z。任何仪器都是有误差的。那么在这个例子中,0.1的误差就会导致预测结果的大相径庭。0.1只是我随意设定的一个小值,附录里有这个方程和绘制曲线的matlab程序,你有兴趣的话可以亲自动手验证——从诸如(4.9, 19.5, -10)等等的微小偏移点出发,在14.45秒的时候和蓝色圆点的距离,比起始点的偏差大得多。实际上这种“差之毫厘,失之千里”的现象是这个方程组所描述的运动的特性。也就是著名的“蝴蝶效应”的来由。
举这个例子,是为了说明即使能把一个现象背后的公式全部推导出来,并且把方程都解出来了(这已经很伟大了),并且各个物理量的测量都控制在合理误差范围之内,——我们还是没法作出准确的预测。谢谢写下这组方程的气象学家洛仑玆,他让我们发现决定性的世界并不像想象中那样完美,秩序本身隐藏着混乱,这真是自然跟我们开的一个大玩笑。缅怀他。
(二)
再来看第二类问题。对于随机发生的事件,“预测”的意义在哪里呢?让我们回到足球裁判那里。如果你事先知道这块硬币被人做了手脚,100次落下有85次头像朝上。这时裁判让你先选,你选什么?头像那一面,对不对?虽然这个信息并不能保证这次朝上的一定是头像,但它告诉你头像比数字更有可能,于是你选择了赢的机会更大的一面。
因此,“预测”随机事件,实际上是预测每个可能结果发生的概率,然后人们根据这个信息作出最有利的决策。举个非常简单化的例子吧。比如你租了一间店面,在卖麻辣烫还是卖盒饭之间犹豫。卖麻辣烫成本低,每天100元(随便说的啊,有生活经验的前辈们尽管嘲笑吧);卖盒饭得请师傅,成本增加了60元。可是在这个地区卖盒饭能够成功经营下去的可能性更大,预计是6成的把握。或者说,麻辣烫失败的可能性是6成,盒饭是4成。那么,卖什么好呢?
我们综合起来看,卖麻辣烫有60%的可能性损失掉100元的成本费,而卖盒饭有40%的可能性损失掉160元的成本费。那么取概率和成本两者的乘积作为指标,可以得出两种决策的“风险值”:麻辣烫=60%x100=60,盒饭=40%x160=64。用这个指标,卖麻辣烫赔本的风险更小。哈哈,原来光听别人说“卖盒饭好赚钱”就跟风,不一定是明智的举动。
可以看出,在这里预测“风险值”和前文预测决定性的事件是两种不同的思路。它无法指出一个事件的走势,而是在所有可能方案里帮你选择最有机会得利的一个。这样,进行预测的方法就灵活得多,往往要依靠实际经验,很多时候还需要引入合理的假设。比如上面对“风险值”指标的计算就是人为规定的,可以视需要进行修改。这种“人为操作”空间的存在也是专门研究随机事件的统计学会有那么多分枝和争论的原因之一。
(三)
你也许看出我啰里八嗦这么多的目的了。我就是想为地震预测的困难辩护。首先,如果地震的发生原理是完全可以写成公式的,也有可能因为“蝴蝶效应”的存在变得难以预测。我对地震外行,但我至少知道造成地震的原因是多方面的。描述运动汽车的微分方程只需要包含速度和加速度,而且不含有这两个量相乘的项。这样的线性系统中,初始值的微小差距不会随着时间流逝被放大。可是一旦各种因素和作用关系纷繁复杂起来,变量的数目增多,乘积项出现,就形成了所谓的非线性系统。在这样的系统中,出现类似于洛仑兹曲线的性质并不稀罕。洛仑兹的方程来自气象学,另外在生态学、社会学等研究群体效应的领域,也早有人注意到了这种多变量复杂作用导致的“秩序中的混乱”。地球科学的研究对象一点也不比那些学科简单,预测的误差中包含“蝴蝶效应”是极为可能的。
其次,如果地震不能用公式模拟,是一个随机事件,那么即使统计出一个地区发生地震的概率,也要多方面加以考虑,进行科学的风险评估才能做出是否搬迁的决定。这样的评估可不像卖盒饭,对搬迁牵扯到的各种问题要事无巨细地一一预计后果,再把这些量化,然后寻找合适的统计学方法,算出合理的指标来指导决策。计算地震发生的概率本身就是一个难题,即使概率算准了,听说高于百分之五十就大规模动迁,不就像听说盒饭好卖就卖盒饭吗?何况前面已经说了即使有系统的统计理论作指导,仍然存在很大的“人为操作”空间,许多因素需要评经验进行前提假设。这样的决策能不难吗?决策不当带来的社会动荡,经济损失,对老百姓不也是一场灾难吗?
最后纯属娱乐,也凑热闹说几句蛤蟆。对于靠动物行为反常来预测地震,写出微分方程的可能性不太大。也许比较好的方法还是靠统计,比如蛤蟆过桥和发生地震同时出现的概率是多少。那么,也可以统计狗急跳墙和地震同时出现的概率,鸡急上树和地震同时出现的概率,老鼠搬家和地震同时出现的概率。。。等等等等,几乎每种动物都可以统计一下。好了,我的问题是,这么多个概率值,你信哪一个?还是只要看到某种动物的反常举动,并且对应地震的概率大于百分之五十,就该撒腿儿跑了呢?
其实把地震现象视作完全的决定性事件或是完全的随机事件都不太合理。最可能的是二者都有。某些原理是可以写成公式的,某些因素的作用则是随机的。那情况就更复杂了。如果谁还想跳出来指着地震局的研究人员责问“你们为什么不预测”,请先答我一个问题:你说的预测,指什么?
附录:
洛仑兹方程及绘制曲线的MATLAB程序
[T1,Y1] = ode23(’lorfun’,[0 15],[5 20 -10]);
[T2,Y2] = ode23(’lorfun’,[0 15],[5 20 -10.1]);
plot3(Y1(:,1),Y1(:,2),Y1(:,3),’b');plot3(Y1(500,1),Y1(500,2),Y1(500,3),’o',’MarkerSize’,12, ‘MarkerFaceColor’,'b’);
hold on; plot3(Y2(:,1),Y2(:,2),Y2(:,3),’r');plot3(Y2(533,1),Y2(533,2),Y2(533,3),’or’,'MarkerSize’,12, ‘MarkerFaceColor’,'r’);
function f = lorfun(t,s)
% Lorenz attractor
sigma = 10;
rho = 28;
beta = 8/3;
x = s(1,1);
y = s(2,1);
z = s(3,1);
f(1,1) = -beta*x + y*z;
f(2,1) = sigma*(z-y);
f(3,1) = -x*y + rho*y - z;
以及两个曲线增长过程的动画:
九命猫 - 2008-5-25 2:38:00
四川汶川县发生7.8级强烈地震,造成重大人员伤亡和财产损失。而随着救援黄金72小时的过去,在不断搜救幸存者的同时,还应加大力度,密切防范可能因地震过后,出现的一系列疾病及流行病。下面从遇难者和幸存者角度简单说说。


遇难者:如何及时有效处理



汶川地震,强度之大,却为罕见。突如其来,难以防范。


汶川地震重灾区的范围已经超过10万平方公里,汶川地震的强度、烈度都超过了唐山大地震。从震情看,这次地震是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最大的一次地震。而截至5月15日晚,四川确认死亡人数19509人,全省遇难人数估计在5万人以上。面对如此大数量的死难者,如何积极有效的安置处理尸体,应是目前着力考虑的一大重点,但也是摆在人们面前的一道难题。



虽然谈论尸体,特别是涉及到一些生理的变化会惹人阅读感觉不快,但我还是要说一说,毕竟这是医学的常识,也能让我们认清处理遇难者尸体任务的紧迫性。当个体生命完结,心跳呼吸停止,脑死亡后,人体各器官的正常代谢活动终止,人体温度开始下降,也称为尸冷。在四川当时气温在15—28度之间,恰好又为午后两点半左右,因此人们的衣着应较为单薄,因此在死后5小时左右尸体温度便可与环境温度一致。其次,人的全身肌肉松弛,皮肤已开始丧失弹性,大小便失禁。但死后大约3小时内,便又全身的松弛转为僵硬,也叫尸僵,在12-24小时内全身尸僵达到顶峰。尸体全身水分蒸发,血液停止流动,身体低垂部位形成紫色斑块,也叫尸斑。


而上述说的都是短期内的变化,如果尸体放置时间一旦变长,更多让人不堪的变化在所难免。比如尸臭,这主要是由于体内腔道内的细菌大量增殖产生腐败气体,同时腹部开始膨胀,若尸体放置过久,如在眼下的四川,如果放置超过48H,则尸体可能继续肿胀形成巨人,甚至难以辨别绒毛。因此及时的堵住遇难者的七窍对有效降低尸臭外泄具有重要作用,主要是口鼻和肛门。


由此可见,遇难者尸体不仅可能对环境产生影响,污染地面和水源,而且散发的气体及惨状可能极大影响救援人员工作力度,影响生产生活,必须早期的进行处理。在战场救护中,战死者尸体的处理一般用土葬或火葬法。若土葬则选远离水源和生活区,不积水的干燥地段,记录死难者信息及系列处理后入土。而火葬则对尸体的无害化处理更为彻底,往堆积的尸体,添加焚烧燃料,而后进行焚烧。这方法有助预防流行病的预防,但对传统的中国人来说,从精神和感情上似乎则难以接受。


回顾过去,在1976年唐山大地震后,市区有将近10万具尸体,是解放军官兵运到郊区掩埋的。震后还有部分遇难者尸体由亲属临时掩埋在市区。1976年冬天,唐山防疫人员和2000多名基干民兵,把这些尸体全部挖出,迁入郊外8个公墓深埋合葬。到1976年12月底,唐山地区共迁移和添土掩埋处理尸体19万多具,市区迁出埋在市内的尸体3万多具。由于地震遇难者死于非命,很少携带致命菌,迁尸后只用石灰消毒,进行了标准化掩埋。为了检验掩埋效果,1977年卫生防疫专家对尸体的掩埋方式做了全面评价,并从细菌、病毒、毒物、生化、病理、土壤、蔬菜等方面进行研究。事实表明,尸体迁埋后,周围环境的状况良好,未造成生物、化学污染,也没有形成传染病源。



而据5月16日《京华时报》报道,德阳什邡市尸体的处理,以就地掩埋为主,每个镇都有救援人员专门负责尸体的搬运、挖坑和填埋,警戒执勤。以洛水镇为例,约有100人专门负责此项工作。原则上,为了避免疫情发生,当天挖出的尸体,当天就要填埋。尸体挖出后,一般是先搬运到当地的镇上,由家属来认领,有人认领的尸体,就由公安机关进行登记,没有家属来认领的尸体,就成了无名尸。“无论是否有人认领,当天都要就地掩埋。”掩埋尸体的地点,由当地政府选择,一般选择在隐蔽的山坳中。“开始的时候,考虑到对死者的尊重,我们争取一个人一个坑,进行掩埋,但现在尸体越来越多,已经不可能做到这一点了。”


卫生部5月15日在其网站上发布抗震救灾卫生防疫工作方案,其中对尸体的处理进行了系列的说明。首先强调了自然遇害死难者尸体一般不引起传染病流行。在对待尸体上,必须充分予以尊重,按照及时就地清理和掩埋处理的原则,尽量缩短存放时间。尸体应远离水源、人员活动区,避开低洼地。存放时间在平均气温低于20℃的情况下,自然存放不宜超过4天,放入存尸袋的可适当延长存放时间,但应在尸体上下洒盖漂白粉,降低尸体腐败的速度,减少异味,尸体出现高度腐烂时应及时进行火化或掩埋处理。


生存者:保存生命便是最大的万幸



相对于死难者,那些能在地震中尚有呼吸心跳的人是幸运的。个体的生命在巨大的灾难中显示了坚强。在地质灾害中,有一个救援的黄金72小时,意思是说灾害发生后的72小时是黄金救援期。在72小时期间,灾民的存活率随时间的消逝呈递减趋势。在第一天(即24小时内),被救出的人员,存活率在90%左右;第二天,存活率在50%-60%;第三天,存活率在20%-30%。


目前,3天已过,等待奇迹出现。对于已被抢救的幸存者,如何确保及时有效的治疗,保全生命,恢复生命质量是医务人员面临的关键,而现场的伤病员大多复合伤。也就是说,受建筑物垮塌导致的伤害,不是单一器官的损伤,可能是多个器官或部位受到挤压出现的复杂伤情。而四肢、头颅和胸部损伤是重中之重,因此四肢骨折的简易固定包扎,胸部外伤的有效处理是重要的。


在电视画面上,能看到子弟兵抢救人的镜头,顾生命危险奋战在一线,但是他们多数不具备搬运常识,在找到生还者时多数采用将他们抱起来,传递,这样做最大的缺点就是可能会使脊柱损伤加重,建议能在搬运时用就地取得门板,担架一类的,最大限度减少二次损伤。从废墟中救出搬运后即请医务人员进行检查,第一件事情便是开放静脉,进行输液。随后进行骨折部位制动处理,不要急于送到车上运走,确认病情较稳定后再转运到医院。


我们也看到,很多媒体从业人员及志愿者火速奔赴灾区,为我们带来第一手的新闻咨询和报道。对于那些没有救援或急救处理本领大饿人来说,这一切应该缓行,切莫让自己成为受灾者,增加灾区负担。


当然,疫情的防范是灾区的重头戏。首要便是疫情的监测。发现鼠疫、霍乱、炭疽、疑似传染病相关死亡及疑似传染病聚集性病例时,应采用最快捷的方式立即进行报告,其他传染病或症状报告,可每日报告或每半天向指定疫情收集单位报告一次。


在食品卫生上,重点防范细菌性食物中毒。比如食用已死亡畜禽肉和未很好冷藏的米饭、蔬菜食品特别容易引起细菌性食物中毒。主要以胃肠道症状为主,如腹泻、腹痛、恶心、呕吐,有时有发热、头痛,潜伏期一般在3~12小时,部分在13~24小时,少数在48~72小时。需要及时治疗,以对症治疗为主,及时补充体液和电解质,必要时给予抗生素治疗。


在饮水安全上,虽然当地不缺水,但可能已遭受污染,必须饮用清洁睡。我们在电视上看到空投瓶装水,瓶装水运输方便,水质安全,可用来解决应急饮水问题。在道路交通情况允许的条件下,可利用水车送水,水车空间密闭,相对卫生安全,居民可就近取水,使用方便。水车供水时,需由专人负责,并注意饮水消毒,确保水质卫生。


在环境卫生上,相信会有大量的工作。比如:做好水源保护;设置临时厕所、垃圾堆集点;做好粪便、垃圾的消毒、清运等卫生管理;按灾害发生地的实际情况妥善处理人和动物尸体。
灾民临时集中、分散住所、医疗点、救灾人员临时居住地等人群集中区域是环境卫生工作的重点区域。而这一切的实施,必须有强劲的领导和组织。


在蚊虫苍蝇等方面,现场救援人员首要做好个人防护,佩戴好口罩使用市售趋避剂(蚊不叮、蚊障等含有DEET有效成分的个人防护用品),按照产品说明上的使用剂量、使用频次涂抹于皮肤外露的部位,或在衣服上喷洒。在临时居住地或帐篷中使用蚊帐,或药用蚊帐,或用15-25g/m2溴氰菊酯或20-40g/m2的氯氰菊酯喷洒蚊帐。对垮塌现场及临时居所,应应用杀虫剂进行有效灭杀。


在消毒处理上,对九大类用具进行针对性消毒。对一般用具可用0.2%过氧乙酸,或2%漂白粉上清液。对食具消毒首选蒸煮15分钟,在无燃料条件时也可用含氯消毒剂,然后用洁净水冲洗。对墙壁、地面,消毒时可用浓度为1000-2000mg/L的有效氯喷雾或喷洒,作用2小时。用量:土质地面1000mL/m2、土质墙200mL/m2、水泥地面300mL/m2。对粪便应用漂白粉作用4小时。当粪便接近便池容积的2/3时,应及时清运或加土回填覆盖,另建厕所。对呕吐物应加入l/5量的漂白粉,搅匀,作用2小时。对污水加氯量为50~200mg/L,作用30分钟后,余氯应保持5mg/L。对饮水主要也是加漂白粉。对瓜果、蔬菜,避免吃生食,无法烹煮时,可用0.1%高锰酸钾浸泡30分钟,或含氯消毒剂100mg/L作用30分钟。对手的一般卫生消毒,可使用快速免洗手消毒剂涂擦双手。必要时可用有效氯250mg/L作用3分钟,或0.2%洗必泰,0.5%新洁而灭作用3分钟。


心理危机干预必不可少。群博中也有人详细论述过。主要方法是评估、干预、教育、宣传相结合,提供灾难心理救援服务;尽量进行灾难社会心理监测和预报,为救援组织者提供处理紧急群体心理事件的预警及解决方法;促进形成灾后社区心理社会干预支持网络。
九命猫 - 2008-5-25 2:39:00
By DNA
四川汶州大地震震痛了大家的心,中国地震局由此也挨了不少骂。蛤蟆搬家、池塘干涸、地震云显凶兆的传言也沸沸扬扬,更有人质疑地震局是隐情不报或者上报而不公开。我虽然不是地质学专家,但是对这些类似于乱神怪力的传言却颇为反感——如果说我国的地震勘测设备和技术不够先进,不能准确及时预警地震,倒是有可能;但是说通过蛤蟆池塘凶云就能准确预知地震发生于何时何地,并可知震级、烈度、震源、震中位,我却是难以相信。

恰巧5月14日在著名科学杂志《自然》网站上有一则不起眼的消息:日本地震预警系统再次失败。众所周知,日本是个多地震国家,日本政府花了不少钱投资地震观测台网,也有丰富的防震抗灾经验。日本气象局(Japan Meteorological Agency, JMA)于2006年10月投入使用全国地震预警系统,这项预警服务免费向铁路、建筑、电力和医疗部门开放。该预警系统的工作原理在于可以探测到地震发生最初时发射出来的无破坏性的地震波(纵波即P-波,primary wave),而破坏性的地震波(横波即S-波,secondary wave)由于传播速度相对较慢则会延后10~30秒到达地表。深入地下的地震探测仪器检测到纵波(P-波)后传给计算机,即刻计算出震级、烈度、震源、震中位,于是预警系统抢先在横波(S-波)到达地面前10~30秒通过电视和广播发出警报。虽然是短暂的几十秒,却可以让相关部门及时关闭发电站、刹住高速列车、停用电梯、疏散人群,同时人们尽量远离有可能砸伤人的画框、书架、玻璃窗等,可躲进支撑多杂物少的狭小空间例如卫生间,由此尽可能减少伤亡和损失。

然而这样一个花费十年投入上千万美元巨资的预警系统却依然备受日本民众的抱怨和批评,因为该系统也常出现漏报、误报或者迟报的情况。例如最近5月8发生于东京东北方位200公里之外的6.7级地震就没有被检测到,4月28日南部宫古岛的居民在已经感觉到震动之后6秒才收到5级地震的警报,另外今年1月发生在日本西海岸沿线的一次地震预警为4级而实际震级为5级——虽然震级只相差一个级别,但是4级地震属于弱震,而5级地震属于中震并且具有一定的破坏强度,例如震碎玻璃、震倒书架而砸伤人等。据日本气象局的官员解释,该预警系统对5级以上的较大地震比较灵敏,而震级低于5级或者处于临界限的地震则难以准确预警。

有必要指出的是,地震预警系统和地震预测系统并不相同。地震预测分为长期预测和短期预测。地质学家根据以往的地震记载和卫星观测地球板块的运动,绘制地图来显示在某些时段内某些地理位置发生地震的概率——这种长期地震预测对地震易发地区的建筑抗震设计和防灾规划说来很重要,但是对于人们及时躲避大地震却没有可操作性;而短期预测则是精确到具体某几天之内某几十平方公里范围发生多大震级的地震的概率,但是由于地球内部深层结构复杂,目前对于监测地下深处地壳断层面活动的手段有限,作出精确且准确的短期地震预测仍属世界性难题。而地震预警系统则是在深层地壳震动已经发生时,利用两种不同地震波传播至地面的时间差,提前10~30秒向人们发出警报。

因此发达如日本,对于地震也只能争取到十秒至三十秒的预警时间,我们没有理由不相信这短短几十秒即可拯救多少人的生命;但是我们也由此可见地震预警不仅仅是地震局的工作人员监测仪器分析数据的事情,而是一个庞大信息化体系的构建,这需要人力物力财力,需要知识技术设备资金和行之有效的反应迅速的安全防御体系。

灾难的惨痛啮碎我们的心,却不是我们偏信以讹传讹的蛤蟆池塘凶云恶兆皆可预警的理由,更不是臆断和煽情的时候,更需要我们用理性去辨别和思考。惟有客观严谨的科学、坚厚的经济实力以及完善的安全防御体制才能为我们赢得灾难前珍贵的几十秒。
相关链接:
http://www.nature.com/news/2008/080514/full/news.2008.824.html
http://www.nature.com/uidfinder/10.1038/451511b
九命猫 - 2008-5-25 2:40:00
四川汶川地震以来,救援工作苦于通讯的中断而无法有效的开展。甚至中国之前的一则广告(广告宣称某次地震中,中国移动基站正常工作使得人员获救)还成为人们的笑柄。在重灾区仅有几部卫星电话可以使用。

笔者立即联想到了曾经的“铱星计划”,那个伟大的计划!也许铱星正常投入运营的话,这次震后救援就不会全世界的灾害救援工作就会得以在信息通畅的情况下快速开展。摩托罗拉发起的“铱星计划”被称为世界科技史上最了不起的、最可惜的、也是最失败的项目之一。

它是由77颗近地卫星组成一个覆盖全球的卫星系统,由于铱元素有7个原子,所以该计划命名为铱星计划,虽然后来卫星由于预算削减了11颗。

铱星计划确实是科学史上一个宏伟的计划,它试图通过卫星与卫星之间的传输来把地面的蜂窝移动系统搬到了天上。这样就不需要数目众多的地面基站。当遇到汶川地震这样重大的自然灾害的时候,照样可以保证通信的顺畅。

而地面的蜂窝移动通信系统,不论是CDMA还是GSM,都是“地上”通信系统,都需要数目众多的基站来进行信号通信。当地震发生的时候,地区内基站的电源供应被切断,基站的电池维持时间又很短,基站在没有电源供应的情况下就无法正常工作,只能被迫退出服务。当区域内一定数目的基站无法正常工作的时候,这一区域内的用户手机自然无法得到信号。
也许有人不禁要问,那为什么在几百里外的成都,手机在地震当时也完全成为摆设。那里地震远没有损坏基站的程度啊?

每个基站承受的手机接入是有数的,其他地方大面积基站退出服务,而与此同时,国内其他省份的电话都打入到四川,话务量瞬时高峰,核心网的承载冗余达到临届,导致话务拥塞的出现。这其实是正常的。
很多用户抱怨中国移动、联通不可靠,其实这也是对他们工作的一种误解。从抢修速度来看,国内的几大通信运营商的反应速度还是很迅速的。
另外还有很多网友说华为不爱国,捐款才500W RMB,这其实也是误解,据笔者通过华为员工了解,华为此次捐给四川震区的设备总价值就近一个亿,国内员工的捐款高达1300万人民币,国际员工比这个数目更多,只是统算在海外捐款里面。
与这次通信网瘫痪形成对比的是因特网,当电话打不通的时候,我们只有通过网络来了解信息,以及救援工作的进展,通过上网来与成都的同学、朋友保持联系。在成都的高校中,IP电话超市门口排起长长的队伍,IP电话又称互联网电话、网络电话。
那为什么手机没信号,电脑上网却可以畅通无阻呢?原因很简单,传输数据的光缆没事,中转数据的中心机房没事。这次事件也并不能说明Internet当初的架构就比蜂窝式通信的架构先进。上次台湾地震的时候,海底光缆受到地震损坏,我们访问国际网站还是一样受阻。
那为什么上次台湾省地震的时候光缆震断导致全国性的网络缓慢,而这次遇到更强的地震灾害,没有出现大面积网络瘫痪?这主要是因为台湾海峡震断的那条光缆是主干传输线,而这次成都、绵阳市区震情相对不是那么严重,主干网经过的地区没有大面积地震灾害,同时相对于海底光缆,陆地传输线路受保护相对好些。
毋庸置疑,信息的通畅对抗震救灾有着至关重要的作用,往往在灾难面前我们才意识到通讯的力量,期望灾区的通信,灾区的一切可以早日恢复正常。也期望通讯技术在自然灾害来临的时候照样正常工作,那时通讯的力量还会真正体现。
九命猫 - 2008-5-25 2:41:00
较大破坏力的地震,发生的概率很小。这就注定了大多数城市中的建筑物,并无较强抗震能力。即便有抗震能力,也经不起多少大自然的摧残。1985年墨西哥大地震,400多栋抗震结构的建筑倒塌,这些楼层多为6-16层的建筑。有一种说法是地震的振动频率与建筑物的固有频率相近,如果共振真是破坏力的重要因素,那么所谓抗震建筑能做的事情就非常之小了。
乡下老鼠到城里亲戚去串门,三日一小宴,五日一大宴,最终也没留下来,就因为城里的环境太复杂,太危险。假使地震时我们不在建筑中,跑到街上就安全么?砖石瓦片,招牌灯箱,都会从天而降,最危险的就是玻璃,锋利且四处飞溅。抗震建筑或许不会倒塌,但在摇晃中,建筑上的玻璃会全部破碎,而这对街道上的人正是最致命的。高架公路,立交桥,城市铁路,那些看似坚固的庞然大物,届时都不堪一击。汶川地震中我们看到道路被山体滑坡堵住,无法通行而影响救援,这样的事情在大城市中则更容易常见,那些摩天大楼的聚集区,外圈倒掉则里圈中被埋的人同样咫尺天涯,束手无策。

市区的地震还容易引起火灾,燃气泄漏和电力短路,都会起火。而同时就是水管的破裂,导致无法供水或者压力不足,消防队赶到现场也无法进行灭火工作。大火产生风,风又助火势,1995年神户大地震火烧数天,最终5500多人丧生。死亡十四万人以上的关东大地震,被火烧死的人数比地震中丧生的人数还多,初次脱险的4万人,被安置在一个公园中,然后大火席卷,只有30人幸免。
地震最频繁地区之一的日本,是世界上为地震准备最充分的国家。他们设立了学习中心,上班族,妇女儿童都可以到这里体验。学习中心可以有身临其境的感觉,比如提供各种房屋类型,可设置各种震级来摇晃,甚至还有浓烟室,指导人们如何从浓烟密闭的房间里逃生。通过这些演习,妇女们可以熟练的熄灭灶台上的炉火,然后关闭电器煤气,再躲在藏身之处。可是这些演习并没有告诉他们,真正的地震来临时房子可能消失,毒烟也很快使他们窒息,并且不会提供炙热的烧烤……日本的大部分地区还会每年由政府组织演习,让民众了解地震,并感受真实的地震情况。可惜真正的地震不会发出预警,也就没有充裕的准备,按部就班的演习PK突如其来的地震,胜负立现。不过这样的工作更多是安定民心(类似锻炼身体防非典?),让民众觉得政府已尽全力。
看上去有些悲观哈,地震来时我们就真的无能为力了么?如果是大地震,回答几乎是肯定的。那网上流传的逃生办法呢?就是因为办法太多,所以我们才更需要强调这一点。例如现在有一种流行说法,那就是不要躲到床下,而要躲到床的旁边,这样会依靠周围的家具支起生存空间。在我看来,这种乐观的指导更多是一种误导。上面讲了这么多,就是想说明大地震来时怎么做都无济于事,听天由命吧。其次,真正常见的地震都是规模较小的,因为屋内物品的晃动掉落砸伤的事故概率才较高。我们没有那么充分的时间和敏锐的判断能力,来决定是躲到床下还是躲到床边,那就索性牢记一个吧。往家具里面或底下钻,只有这个最保险,也最简单。
写到这里,突然想起《苏菲的世界》里说的,“那轰然一声响……我们也是星尘……”。好好活着,珍惜现在吧。
九命猫 - 2008-5-25 2:42:00
汶川地震造成大量的校舍崩塌,由于下午两点时分正是学校上课时间,学生和教师无一例外都会在教室中,这造成了大量鲜活的生命在短短时间里被无情地夺去。震后不断有人痛斥校舍的修建质量问题,这是可以理解的,国家有必要在灾后成立校舍质量调查工作组进行研究,研究的目的是要找出问题,包括对现场校舍质量的评估、对未来校舍修建的建议。我个人认为校舍的修建应该比正常建筑多一个震级指标,更重要的是学校和幼儿园等公共场所应该当作公民紧急避难所来建设
根据我在日本筑波的生活经验,日本的避难所一般都设在幼儿园和公民馆,这些建筑一般都是平房结构,但是里面的支撑材料是使用高强度的钢材料。一般的来说,日本现在的建筑也有很有木质结构,但