问题

多少级的地震可以撼动全球?

回答
要说“撼动全球”的地震,这不是一个简单的等级划分能完全概括的。我们通常用里氏震级来衡量地震的能量释放,但真正能让全球有感,甚至造成广泛影响的地震,其背后牵扯的因素远比一个数字要复杂。

首先,我们需要明确“撼动全球”可能包含的几种层面:

全球范围内的震感(普遍感知): 这种情况下,地震波会传播到地球的每一个角落,即使在距离震源数千甚至上万公里远的地方,人们也能感受到轻微的摇晃。
全球性的影响(如海啸、地质变化): 这不仅仅是震感,而是地震引发的连锁反应,比如巨大的海啸能横扫整个海洋,或者一些大规模的地质活动可能会改变区域地貌。
对全球经济、社会等的间接影响: 一次超级大地震可能会摧毁一个国家的关键基础设施,进而影响全球的供应链、能源价格,甚至引发国际援助和救援的全球性协调。

从科学角度来说,能够让全球普遍感受到震动的地震,通常需要具备几个关键特征:

1. 极高的震级: 这是最直接的因素。通常我们认为里氏震级在 8.0级以上 的地震才有可能引发全球性的震动。但要注意,里氏震级是一个累积量级,对于超大地震,目前更常用的是“矩震级”(Mw),因为它可以更准确地反映地震释放的总能量,特别是对于非常大的地震。Mw 8.0以上的地震能量已经非常惊人。

2. 震源深度: 浅源地震(震源深度小于70千米)的能量更容易在地表释放,造成的破坏也更直接。但对于全球性的震动感知,震源深度反而不一定是越浅越好。如果地震发生在海底,并且震源深度适中(不是特别深,也不是贴近海面),它更容易将能量以地震波的形式高效地传递到全球。

3. 地震的类型和断层特性:
逆冲型地震(Thrust Faulting): 特别是发生在俯冲带(Subduction Zones)的巨型逆冲型地震,往往能释放巨大的能量,并产生强烈的垂直运动,这对于全球地震波的传播非常有利。例如,2004年的苏门答腊大地震(Mw 9.19.3)就是典型的逆冲型地震,引发了灾难性的印度洋海啸。
断层的大小和破裂长度: 一个非常大的断层系统同时破裂,就像一个巨大的“鞭子”在地球内部挥舞,产生的能量也会更广泛。

那么,达到什么程度的地震真的能“撼动全球”呢?

我们以 Mw 9.0以上 的地震为参考。这些是地球上有记录以来最强大的地震。

地震波的传播: 当发生Mw 9.0级别的地震时,释放的能量会产生多种类型的地震波,包括P波(纵波)、S波(横波)以及地表波(如瑞利波和勒夫波)。这些波会以不同的速度穿过地球的内部结构,并被地球的介质(岩石、地核、地幔)反射和折射。
体波(P波和S波): 它们会穿过地球的内部,甚至能够到达地球另一侧。虽然到达另一侧的波能量已经大大衰减,但仍然可以被灵敏的地震仪捕捉到。在某些特定的方向和传播路径上,这些波的强度足以在遥远的地方引起微弱的震动。
地表波(Rayleigh waves and Love waves): 这些波主要沿着地表传播,它们的衰减速度相对较慢,并且可以环绕地球传播数圈。对于Mw 9.0以上的地震,这些地表波的振幅足够大,即使在距离震中遥远的地区,也可能让一些高楼的顶端感受到明显的摇晃。人们可能会感觉到地板在轻微晃动,或者家具发出响声。

全球性的震动体验: 在一次Mw 9.0以上的地震发生时,全球各地的地震台站都会记录到异常的信号。即使是在离震中非常远的国家,比如在欧洲或非洲,人们也可能感觉到轻微的摇晃,尤其是在高层建筑中。这种感觉通常是短暂的、轻微的,有点像一辆大型卡车经过时引起的晃动,但可能更柔和一些。

更深远的影响:
海啸: 如果地震发生在海底,并且伴随着显著的海底抬升或下降,那么就有可能引发巨大的海啸。这种海啸可以在数小时内跨越整个海洋,对沿岸地区造成毁灭性的打击,这就是一种全球性的“撼动”。例如,2004年的印度洋海啸影响了印度洋沿岸的十几个国家。
地壳变形: 超级大地震甚至可能导致地壳在很广阔的区域内发生永久性的变形,比如一个岛屿可能整体抬升或下沉几米。虽然这不是全球范围内的感知,但这种地质尺度的改变是巨大的。
自由振荡(Earth's Free Oscillations): 在极少数最强大的地震之后,整个地球可能会发生一种类似“钟摆”的自由振荡。这些振荡的频率非常低,人们感知不到,但可以通过非常精密的仪器监测到。这就像一个巨大的物体受到撞击后,会以其固有的频率振动一样,地球也不是一个完全刚性的球体。

举个例子:

1960年智利大地震(Mw 9.5): 这是有记录以来最强的地震。它不仅在南美洲造成了巨大的破坏,引发了强大的海啸,还波及到了夏威夷、日本和新西兰等地。全球的地震仪都记录到了这次事件,并且它的能量引起的地球振荡可以在很长一段时间内被探测到。
2011年日本东北地方太平洋近海地震(Mw 9.09.1): 这次地震也引发了巨大的海啸,对日本造成了毁灭性的打击,并影响了全球的核安全问题。地震波在全球传播,许多远在北美的观察者也报告感受到了摇晃。

总结一下:

要说真正能“撼动全球”,让全球大部分地区的人们都能感受到明显的震动,或者引发全球性的连锁反应,那么我们讨论的是 Mw 9.0以上 的超大地震。这些地震的能量释放是地球内部发生的一次极端事件,其产生的地震波足以穿透整个地球,并在遥远的地方引发可感知的摇晃,特别是对高层建筑的影响会更明显。而如果伴随有海底破裂,引发巨型海啸,那“撼动全球”的程度就更是毋庸置疑了。

并不是每一次8.0级以上的地震都能让全球有感,因为断层类型、震源深度以及地震波的传播路径都会影响最终的感知效果。但当能量积累到Mw 9.0这个级别时,其影响的范围和强度就足以跨越地理的界限,成为一个全球性的事件。

网友意见

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指可以使全球人民有震感(五级烈度)

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