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地震研究—地震波能量释放过程及实例分析
投稿人:hh372372 投稿时间:2025-11-07 16:37 访问量:

地震能量释放过程中,所释放强大的冲击波或地震波作用于地表介质时,地表介质在冲击波的作用下,极速向上抬升,在重力作用下极速下降,地表介质在反复多次的极速抬升与极速下降的过程中,处于震区地表面的人体、可移动物质及不可移动物体受地表面的倾斜、地表介质反复多次极速抬升与极速下降过程中及所产生的惯性作用下,发生左右颠簸、前后动摇,前后倾斜、倾倒等现象的发生,造成地震灾害。现以地震实时画面进行一般分析。相关视频资料源于网络追踪自然灾害等相关视频资料,未证实。相关内容的地震时间为冲击波通过地表介质传递到地表面并作用于地表面时的时间,与地震发生时间存在减速度时间差。视频资料原于车载摄像头,车载摄像头及车辆与震区地表面同时处于运动或静止状态,这时摄像机的镜头所记录的结果与真实地震发生时所产生的地震活动-冲击波的真实状况存在差异。更多分析见本栏内的其他内容。

实例1、如图。

 

冲击波释放的时长大约30秒,1秒时房顶积雪开始滑落,11秒时大量积雪分次滑落,地表面及车辆强烈的左右摇摆,19秒架设在空中且与震中相对垂直的线路发生断裂落到地面,26秒建筑物倾倒,30秒时建筑物完全倒塌。

图一约1秒时,为最初冲击波传递到地表面时,震区人员体感地表面及车辆发生震动,房屋顶上的积雪受地表面及房屋的倾斜作用下失去有效的支撑而滑落到地表面。最初冲击波传递到地表面的时间,与震中、人体感受、实际发生等的时间点存在差异。

图二约11秒时,地表面及车辆左右摆动加强,层顶大量积雪滑落。地表面及车辆左右摇摆进一步强烈。原因是冲击波释放由小到大,由弱到强的过程所形成。

图三约在13秒时,房屋顶上的积雪全部滑落,此时,地表面的倾斜度进一步加强,或者说进一步地表介质向上抬升,达到一定的高度。

图四约19秒时,取于与震中相对垂直的空中线路发生断裂,跌落在车体前。原因是地表介质在冲击波的作用下,向上抬升,地表表面积增大,产生地表裂缝,处于相对垂直的线路杆两的距离相对固定,在地表抬升时作用两个线路杆之间的距离增大,且超出线路最大承受拉力时,线路发生断裂落入地表面所形成。

图五约27秒时,房屋开始倾斜。

图六约30秒时,房屋完全倒塌。

实例2:冲击波能量释放时长为26秒,由弱到强、由小到大的过程,最初表现为震区地表面发生震动,4秒后地表面开始出现地裂缝,14秒后抬升复位到达峰值,15秒时建筑物发生倒塌。抬升合拢反复发生约28次。0.67秒或更短的时间发生一次抬升与复位,或者说,一次抬升或者复位平均时间长度为0.34秒。

  

图一为冲击波传递到地表面时间,震区人员体感地表面及车辆发生震动,是最初冲击波传递到地表面的时间,与震中时间存在时间差,

图二约2秒后,为地表面及车辆左右摆动加强

图三约在8秒后,为冲击波作用于地表介质并向上抬升,地表介质从左至右出现明显的三角形裂缝。是因地表面在冲击波作用下向上抬升拉裂地表介质形成。

图四为在极短的时间内,地表介质继续向上抬升,地表裂缝进一步扩大,形成明显的裂缝。

图五约15点几秒后,在极短的时间内,地表裂缝合拢,地表介质看不到明显的裂痕,是因为地表介质在重力作用下发生复位过程,恢复到原来的状态。

图六在极短的时间内地表介质向上抬升,地表面发生多次裂开与合拢。地表介质发生了多次抬升与复位的过程。

图七震17秒后,建筑物发生倒塌。

图八在25秒时震区建筑物完全倒塌,地表面再次裂开合拢。完成地震能量释放过程。

实例3,冲击波能量释放时长25秒,从弱到强、从小到大的释放过程,最初表现为人体感知的地表面发生震动,5秒后地表开始倾斜,人体及自行车失稳,10秒后抬升复位到达峰值,18秒时建筑物发生破损。25秒后,建筑物完全倒塌,地震能量完全释放。如下图:

图一为人体感知地震的发生。

图二为5秒后,人体及自行车向震中反向快速称动。画面中出现多次左右摇摆现象。是地表介质不断抬升与复位形成。

图三为8秒后,人体及自行车与震中反方向失稳而跌倒。

图四为10秒后,建筑物发生变形。人体严重失稳。

图五为18秒后,建筑物破损。

图六为25秒后,建筑物完全倒塌,地震能量完全释放。在这一过程中,因震区地表介质发生多次抬升与复位,所产生的惯性存在不确定性,建筑物倒塌方向存在不确定性,但一定与震中垂直,正向或反向倾斜倾倒。

通过以上实例分析,地震能量释放时间长度约20-30秒左右,受震极、震源深度、地表介质结构等多因素影响存在差异。1-15秒人体失稳,地表开裂、合拢。15-20秒建筑物倾斜倾斜,20-30地震能量完成释放。在这一过程中,震区内地表介质发生了多次抬升与复位,地表面物体发生了多次左右摇摆、前后移动、失稳跌落、变形倾倒现象,空中线路拉断跌落情况。

从各时间点发生的不同现象,根据地震过程中的地表裂缝的形成、可移动不可移物体的形状、位置、形态等变化情况、空中线路变化、人体感受等多方面为我们在防震、救援过程中提供参考。