測震神器如何檢測地球「動怒」？

地球誕生之初，

就在不斷運動和變化，

逐漸積累了巨大的能量。

地殼某些脆弱地帶，

岩層不堪忍受頻繁的「鬧脾氣」，

於是與旁邊的岩層「分手」

產生崩裂，

從而形成地震。

那麼，

我們如何記錄地球時不時的「小脾氣」呢？

百年前的「地震儀」又是什麼樣的呢？

專治「鬧脾氣」，隨處可見的「地震儀」

地震圖是地震科學的核心和靈魂。它們由敏感儀器記錄，顯示地面或建築物如何受到地面震動而搖擺。通過分析和解讀這些記錄，地球科學家已經了解了地球的內部結構，地震斷層如何開裂以及建築物如何隨地震波而晃動。

現如今，記錄地震詳情的感測器，

也就是我們常說的地震計或加速計

在我們的生活中隨處可見。

實際上，小夥伴們都有這樣的感測器。

不知道了吧

相信不少小夥伴都知道「微信拚步數」，每款智能手機都有一個微型晶元，用於記錄手機的任何動作，不論是主人在慢跑時將其攜帶到口袋中的震動，還是放置在桌子上，你的「步數」就是手機接收到地震波影響產生的震動記錄的。

精細的龐然大物，高齡地震儀仍運轉順暢

幾十年前，地震儀還是很少見的。1960年代末，大多數地震儀都還是重達數百磅的龐然大物。但同時，它們也是精巧的機械奇蹟，有著敏感的彈簧和針，需要小心調試才能使用。伯克利地震實驗室就仍保有德國製造的老式地震儀，雖然這台地震儀已經有百年歷史，但仍然在運作，只不過它的數據不再被參考記錄。

收藏於南京地震科學館的維歇爾地震儀，重達17噸

回溯百年歷史，真正的舊式地震記錄

舊式地震儀雖然並不少見，但碰到一個真正舊式地震記錄是非常罕見的。歲月使得紙上的記錄變得模糊不清，還有許多記錄已經丟失。在過去的很長一段時間，科學家們試圖尋訪各處，找到最古老的地震記錄。

例如，1906年著名的舊金山大地震在當年世界各地的地震儀都有很好的記錄。在這次地震的詳細報告中，加州大學伯克利分校地質學教授安德魯勞森複製了許多這些記錄，從而為我們留下了可供查找的記錄。

安德魯勞森

目前發現的最古老的一份是137年前，也就是1881年，在日本記錄的。在那之前的幾年，蘇格蘭物理學家詹姆士·阿爾弗雷德·尤因受聘於東京帝國大學，幫助推進日本科學的近代化。

有感於日本地震頻發的現象，尤因發明了一種地震儀，用它記錄了東京地區的地震。這種儀器對兩個垂直方向上的水準地面運動很敏感。它通過使兩根指針同時旋轉劃出兩條同心軌跡，在一個塗滿了煙油的旋轉玻璃盤上記錄下儀器的運動。

巧合的是，在1881年3月8日，當尤因正好在他設置儀器的房間裡時，地震開始了。振動持續了約150秒，記錄如下圖。

1881年3月8日在日本用JA Ewing發明的地震儀記錄的地震圖像。

它顯示了兩個垂直分量的水準地面運動。地震波的到來以紅色箭頭標記。

為了解釋這第一次地震記錄，讓我們看看這兩個環。玻璃盤以每50秒一圈的速度逆時針旋轉。外圈記錄東西方向的地面運動，內圈表示南北方向的地面運動，與之同步運動的兩根指針劃入煙油中。

為了不相互干擾，兩根指針的位置錯開了四分之一圈。兩個紅色箭頭標出了地震的開始時刻。看起來兩條波浪像是在不同時間到達，當然情況並不是如此。為了減少可能造成的迷惑，尤因移動了兩條痕跡，使它們重疊。圖中央的圖形以這種對齊的方式顯示了記錄的前20秒。

地球「鬧脾氣」雖給我們帶來了很大的麻煩，

但是只要我們好好研究地震科學，

一定能夠成功「征服」地球的「壞脾氣」。

資料來源：

http://seismo.berkeley.edu/blog/2018/03/08/today-in-earthquake-history-oldest-seismogram-1881.html

本文轉載自：地震三點通

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