都说地震提前预警很重要，那它究竟是如何做到的呢？

地震可以预测吗？简单地回答，地震预测相对困难，目前的技术不准确地预测地震，但地震可以警告。让我们谈谈一个相对简单的警告，地震的预警是在地震前检测地震波，然后通过技术手段检测地震波，然后发出警告信号以避免对人的严重损害。当发生地震时，产生体波和表面波。体波主要包括水平波和纵波。由纵向波带来的上跳跃，水平波在水平方向上摇动。与纵向波相比，水平波的损坏将更加严重，这是地质灾害的主要原因。表面波是在水平波和纵向波遇到之后产生的混合波，这只能在地球表面上传输，能量大，并且对建筑物非常有害。振动方向和传播方向被称为纵向波（P波），

并且来自地下的纵向波引起上下凸块振动。垂直于振动方向和传播方向的波是水平波（来自地下交叉波导引起地面的水平抖动。由于纵向波大于水平波，因此纵向波总是在地达到表面，而水平波总是在后面。纵向波的速度为每秒约7km，水平波的速度为每秒约4km。通过深化地下检测装置，您可以首先有效地检测纵向波的最大数量，然后给人们发出警告，然后避免在水平波到达之前的安全位置，因此地震是警告。

那么我如何检测地震的纵向波浪？通过非常大的地震传感器完成纵向波的检测，并且通过网络将检测数据发送到处理中心，并且执行数据分析，并且形成了地震的警告。地震检测的主要关键技术是地震传感器，同步实时数据传输网络和信号处理和分析平台。地震传感器是最重要的环节，并且存在许多类型的地震传感器，最常用的摩托车电磁传感器，电化学地震传感器，MEMS传感器和压电陶瓷传感器。除了传感器之外，有必要与超低噪声信号调节电路配合，并且信号采集电路可以保证极弱信号的检测。 @亚德诺半导体ADI，在地震检测传感器上，一方面有一个低噪声MEMS传感器技术，

低噪音，高PSRR LTO LT3045可以为高精度电路提供可靠的保证。在地震波收集完成后，它将及时上传到处理平台。每个传感器节点的位置信息和时间信息也非常重要，位置和时间信息以及传感器信号，信号处理和分析系统，以确保警告的准确性。 ADI独特的2.4GHz无线SmartMesh IP传输模块（LTP5901，LTP5902），可以同时提供数千个节点网状网络，并确保微秒级的时间同步。在地震，电力线，煤矿，在多节点场景下提供了99.999％的传输可靠性。

在我国唐山，1976年的一个夜晚，一位护士值夜班，由于闷热，到屋外乘凉，天本是阴沉沉的，突然出现一片奇形怪状的云，说红不红，说紫不紫，刚回头又看到西北方的天特别亮，像失了火；郊区一农民在野外看到一个大火球从地下钻出来，通红刺眼，噼啪乱响，飞到半空中才灭；另外几个看瓜的农民，也同样看到距离他们约200米远的天空，忽然明亮起来，照得地面发白，西瓜地中的瓜叶、瓜蔓都清晰可辨；而唐山北部一个军营里，几个士兵发现地下的一堆钢筋，莫名其妙地迸发出闪亮的火花。就在这些奇怪现象不断发生的时候，第二天凌晨，就发生了里氏7.8级大地震，24万人死于非命，整个城市被夷为平地。有关这些神秘闪光的故事在当地流传开了，但这些神秘的闪光跟地震有关吗？或者只是惊恐的民众编造的谣言？

地震前的预兆

人们在地震前看到奇怪的光不是第一次了，有关地震发光现象的记载古已有之。在日本古代的一首诗歌中就有这样的句子："地球温柔地对大山说到，震动吧并发出光照耀天空。"历史上，有很多目击者报告，他们在地震前几天或地震期间看到橘红色的灼热光、蓝白色的冷光、火球或闪光。早在1755年，把远在瑞典教堂里的钟晃得叮当乱响的里斯本地震之后，哲学家康德就记载了这些警告性迹象："在地震前8天，卡迪斯附近的地面上爬满了大量从泥土中钻出来的蚯蚓。其他几次地震的前兆是天空出现强烈的闪电，人们注意到动物都表现出惊恐不安。"1968年，在日本松代发生一系列地震期间，在垣冈地震观察站的野水裕拍摄到第一批"地震光"照片。有些显示天空出现红色条纹，就像低悬的北极光；有些看上去像远处低垂的蓝色曙光。1995年日本的神户大地震前，也有居民报告说，他们看到了一团橘黄色的闪光。

1999年的一天夜里，在土尔其的伊茨米特市上空出现了一个漂浮的球状的发光体。就在第二天，一场剧烈的地震袭击了这一城市，有1.5万人在这次地震中丧生。

不管是否神秘，人们多次看到地震光，证实地震光是存在的。每当地震发生前的几个月，地球深处的岩石受挤压，会产生一种圆球状的发光体，并窜出地面升到空中。它们大的如房屋，小的如篮球，前进路线飘忽不定，并发出五颜六色的光芒。

这些奇怪的发光体经常被飞碟爱好者当作UFO来研究，但更多的研究表明，这些发光体与地震息息相关，每当某地频频报告发现飞碟后不久，该地就会发生地震。如美国新墨西哥州在1915至1952年间曾多次出现UFO，此后不到二年，该地区就连续发生4至5级地震；而美国洛杉矶大地震前几个月，该地区上空也多次出现UFO。实际上这些UFO均为"地震光球"。

地震光意味着什么

但长期以来，科学家们都不知道地震光到底意味着什么，也不知道地震光形成的原因。地震学家多年来一直在寻找可靠的地震预兆。这些地震光可能是寻找地震预兆的关键吗？

早在20世纪90年代初，俄罗斯和中国的科学家就声称，已经公布的美国气象卫星资料显示，在地震前几个星期，地震周围地区会出现红外线效应，但主流地质学界对这种说法不以为然，认为只是偶然的巧合罢了。

几年过去后，越来越多的研究表明，地震前的这种红外线效应确实存在，主流地质学界的思想开始转变，美国航天局已经开始利用气象卫星和MODIS研究卫星研究地震光。

对于地震光和它所产生的红外线效应，最近，美国的地球物理学家弗里德曼·弗罗恩德提出了一个非常值得研究的观点。他认为，地球板块彼此挤压在强大的应力作用下推动岩石，当被应力推出的板块在压力之下发出震颤，在其之上的地壳发生震动，这就是地震的成因。

根据这个理论，在地震出现之前构成的应力改变了火成岩(一种地球深处的熔岩物质变硬时形成的岩石)中的矿物纹理形状，并暴露出它们的过氧链。过氧链是指一对氧离子结合在一起。当地下的过氧链破裂时，带负电荷的氧离子被留在岩石中，而释放出的正电荷开始传播。当正电荷扩展时，它们把岩石作为一个暂时的能使其导电性能变化的半导体。有一些四处游荡的正电荷跑到地表，在那里，它们收缩成一个很薄的层，该层使其上层的空气电离，产生出可见光或红外线放射。

山区更易看到地震光

根据弗罗恩德的理论，这种光的发射应该出现于多岩的岩石结构和山峰，因为那里大多数正电荷都集中在那里。正电荷是否能产生可见光或红外线放射，取决于有多少电荷到达岩石表面，并且也取决于岩石表面的地貌。在山峰或岩崖最容易出现离子化，从而产生可见光，因为在这些地方岩石表面比较大，电荷层比较薄。同样多的电荷，电荷层越薄，在电荷层中形成的电场就越高，就更容易使空气离子化。这就可以解释为什么在山区更容易看到地震光。弗罗恩德还认为，有一些正电荷应该再次与地面电子结合，并再将它们返回过氧群。这种重新结合会释放出远红外辐射--一种人眼看不到的电磁辐射。这也与地震观测相符。这种远红外作用在地震爆发前几个星期就能靠卫星检测到。

弗罗恩德的理论现在逐渐开始得到人们的支持。但是科学并不接受没有可靠确凿证据的理论，为了证明在大压力下的岩石真能发出可见光和远红外辐射，弗罗恩德作了一个实验，他拿了几块火成岩，例如花岗岩，用很大的压力压碎它们，这些压碎的岩石便释放出可见光并也产生红外辐射。弗罗恩德的实验并不是每个人都信服，有些人指出地壳充满着水是一个好导电体，潮湿的岩石会把正电荷带回它们初始的地方。但弗罗恩德反驳说，虽然是导体，但水正有相反的作用，可能帮助把氧离子的正电荷带到地表。

许多地质学家怀疑，在地下几百公里处释放的正电荷一点不被吸收而传播到地表。但是，弗罗恩德的实验结果表明，正电荷能够通过坚硬的岩石至少能传播25厘米，这对原子大小的东西来说，这是一个非常大的距离。

目前，弗罗恩德还在寻找其他证实自己观点正确的方法。最后让这种理论告诉我们，它是可信的，同时又是可行的检测和预报地震的方法。

现在的地震预测模式利用地震信息，只能预测今后几十年内可能发生地震的可能性，如美国地震局预测，旧金山湾在2032年前发生里氏6.7级地震的可能性是67%，这与老百姓所要求的地震预测相差甚远。如果神秘的地震光证实是可靠的地震预兆，那么恼人的地震预测问题就能比较好的解决了，当我们就看到地平线上出现这种神秘光时，就应该赶快收拾行装出去躲避

地震波分为横波和纵波，

1、纵波的传播速度较快（约9——12千米/秒），横波传播速度较慢（6——8千米/秒）

2、横波和纵波的传播速度都随通过物质的性质不同而发生改变。

3、纵波只能在固体物质里传播，横波可在固、液、气体里传播。

根据地震波的这些特点，可在地震或人工地震中测量纵、横波的传播时间差及收到纵、横波的情况来调查地球内部结构。

地震波是一种由地震震源发出，在地球内部传播的波。

我们知道空气中的声波是纵波，就是质点振动的方向和波传播的方向一致的波；而光是横波，就是质点振动的方向和波传播方向垂直的波。地震波既有纵波又有横波，纵波反映的是地球介质的体应变，而横波则反映地球介质的剪切应变。流体不能承受剪切型的变形，所以，流体只能传播纵波而不能传播横波。在地震波中，还有一类沿着地球表面传播的波，称为面波。它与水面上传播的波看上去类似，但实际上却完全不是一回事。与面波不同的，在地球内部传播的波相应地称为体波。纵波和横波都是体波，对于地震波的传播速度而言，纵波最快，横波次之，而面波最慢。比如在地壳里纵波波速为每秒 6km ，横波波速为每秒 4km ，而面波波速为每秒 3km 。

地震波一直是探测地球内部结构的主要手段，也是最有效的手段。用“逐次逼近”的研究方法，用地震记录来研究震源、地球内部结构和地震波本身，是地震学的主要内容。地震学家伽利津说：“可以把一次地震比作一盏灯，它点燃的时间很短，却为我们照亮了地球的内部，使我们了解到在地球内部发生了些什么……”

以地球为参照物，地震震源与接收点之间的关系可以分成四种：地震就在“脚下”，地震在100公里范围内，地震在100～1000公里范围内，地震在1000公里之外。在这四种情况下，起决定性作用的地震波是不同的。

对于地震“就在脚下”和地震在100公里范围内的情况，可以清楚地看到走在前面的纵波和走在后面的横波及其尾波，由于震源与观测者之间的距离比较近，所以地震波的高频成分还没有被衰减掉。正是这些高频成分造成了地面上的普通建筑物的破坏。

对于地震在100～1000公里范围内的情况，除了能见到纵波、横波及其尾波之外，还能见到一类特殊的地震波——首波。首波的出现主要是因为在地壳下方的波速比地壳中的波速高，所以走在地壳下方的波反而比走在地壳中的波“先行到达”。此外，来自地壳下部以及地壳内部的间断面的反射和转换波也经常能看得到。在一些情况下，还可以见到“发育”得不是特别好的面波。

对于地震在1000公里之外的情况，地震波可以分成两类，沿地球表面传播的面波此时具有广阔的空间去“驰骋”，而体波则可以穿透到更深的地球内部。由于体波的几何衰减是“立体”的，而面波的几何衰减是“平面”的，所以面波的衰减自然比体波慢得多，在这种情况下，面波变成了地震波的主角，不过体波也有丰富的表现。只是由于震源与地震台站之间的距离比较大，所以高频成分大部衰减掉了，此时地震波以长周期为主。 体波可以从比较小的距离到比较大的距离连续地追踪，但是在大约104°(在地球表面1°约等于111.1公里)左右的距离上，体波突然“消声匿迹”，出现了一个“影区”。这种现象的原因是，地震波在地核的界面上发生了折射。地震学家古登堡正是根据这一现象确认了地核的存在。原来这一巨大的“影区”竟是地核的影子。从地震波传播的情况来看，地核似乎是不传播横波的。地震学家因此推测，地核是液态的。1936年，丹麦女地震学家莱曼在“阴影”中辨认出地球的固态内核的形象，即在液态的地核之中还有一个固态的地球内核。当时很多专家对此表示怀疑，但最后还是莱曼胜利了。她的“武器”不是别的，就是地震观测资料。1998年，宋晓东和汉伯格又发现，内核也是有结构的。

在地震波探测的视野中，有几类特殊的结构具有特别重要的意义。第一类是间断面，它未必是物质的间断面，但却是“力学的”间断面，这些间断面在地球动力学中扮演了重要的角色；第二类是低速带，一般认为，低速带与比较热的、比较软的物质联系在一起；第三类是地球内部的大尺度的非均匀结构，这类非均匀结构通常与地幔对流、地磁发电机过程联系在一起。此外，还有一类结构，称为“热柱”，它是从地球外核附近直至岩石层的“烟囱”状的结构，在全球动力学中具有重要的意义。

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