从地震时头晕说起

　　武汉大学遥感信息工程学院 严 安

　　日本3·11大地震前一分钟，数百万日本人得到了电视地震的警报。据悉，日本这个地震预警系统是由约1000个地震计组成的网路，覆盖全日本，可以觉察和分析震波，并在地震计预测震动强烈时发出警告。

　　地震可以预警不等于能够预测

　　预警和预测是有差别的，目前人类还不能准确预测地震的时间、地点和强度，但是地震一旦发生即可进行预警。这是因为有两个时间差。地震发生时产生破坏力小的p波“跑”得更快，先于破坏力更大的s波被检测到，这是一个时间差；检测到p波后，将此信息通过电波发送出去，而电波要比地震波快很多，这是第二个时间差。通过这两个时间差，一些地区将在地震波或破坏力强的s波到达前得到预警。即便时间差不足以让人员疏散，也可以抢在地震波前头采取关闭燃气、停止发电等措施，从而避免次生灾害。

　　动物异常行为与次声波有关

　　众所周知，震前多有地热、地电、地磁、光、声、地下水化学成分等各种物理、化学和气象的变化。这些变化即使非常轻微，但对具有十分敏锐的感受力的动物来说，都会引起它们生理和行为上的异常反应。研究表明，动物的异常行为与它们感受的次声波有关。

　　次声波是频率低于20赫兹的声波。一般来说，人耳所能接受的声波在20~20000赫兹之间，虽然次声波看不见、听不见，可它却无处不在。地震、火山爆发、风暴、海浪冲击、炮发射、核爆炸等都会产生次声波。由地震、海啸所激发的次声波具有很强的穿透力和破坏性，不仅可以穿透建筑物、掩蔽所、坦克、船只等障碍物，还能将高大的建筑物摧毁。从大量地震资料来看，地震前有异常反应的动物约有近100种，包括昆虫、鱼类、蛙、蛇、鸟类、兽类和家禽、家畜，其中以狗、鱼、猫、鸡、鸟和猪等反应最为明显，如老鼠逃出洞、牛马不入圈、鸡犬不宁等，这主要是由地震爆发前强烈的次声波引起的。

　　科学研究表明，人的内脏有其固有的振动频率，且和次声波的频率相似。当地震产生的次声波频率与人体固有频率一致时，就会产生共振，人们就会出现头晕目眩等反常感觉。如四川汶川地震发生的一瞬间，不少北京、天津等城市正在高层建筑上班的员工虽未感觉大楼明显晃动，却出现一阵眩晕，有人还误以为犯了高血压或颈椎病。如果次声波的功率很强，特别是与人的腹腔、胸腔和颅腔的固有振动频率一致，就会与内脏、大脑等产生共振，出现呕吐不止、呼吸困难、肌肉痉挛、神经错乱等症状，严重时可因内脏血管破裂而危及生命。

　　强化次声波监测可减少损失

　　地震次声波能量大，传播远，是造成地震破坏的主要物理量。由于绝大多数大地震在发生前数天至数分钟内，都有或大或小的次声异常，所以人们可以通过接收次声波来预报破坏性很大的地震、海啸。一般情况下，七级以上地震震前能测到次声波信号异常。因此，地震的灾害次声波监测预警方法的应用也取得了良好效果。

　　地震次声波探测设备的原理简单，成本极其低廉。如在地震多发地带，与野生动物接触少的城镇，放置或埋置大量的次声波监测仪；或者是在地震多发区将次声波监测仪装备成“新家电”， 可以在震前起到预警作用，有可能极大地减少人员伤亡。