地震波的奧祕

出版日期: 2025年8月26日

地震會產生巨大的能量——彈性能,這種能量以地震波的形式被釋放。究竟甚麼是地震波?它又是怎樣到達地面的?一起來了解地震波的奧祕吧!

地震波的類型

地震波分成三種:實體波表面波尾波

實體波從震源開始,往所有方向傳播,能夠穿越地球內部,擴散範圍類似立體的同心球;

表面波只是沿着地球表面傳播,擴散範圍類似平面的同心圓;

尾波則在最後由其他波與地形交互形成。

▲實體波和表面波的區別。

實體波

實體波簡稱「體波」,是每場地震都一定會出現的波形。當中又分為兩種:縱波橫波

縱波

縱波又稱P波,「P」代表「主要」(Primary)或「壓力」(Pressure)。縱波可以在固體、液體及氣體中傳遞,在所有地震波中前進速度最快,最早抵達地面。

橫波

橫波又稱S波,「S」代表「次要」(Secondary)或「剪力」(Shear)。橫波只會在固體中傳遞,無法穿過液態的外地核及海洋,速度僅次於縱波。

縱波和橫波有甚麼分別?

我們可以用彈簧和繩子分別模擬縱波與橫波。

利用彈簧模擬縱波

物質藉由壓縮與伸展傳遞縱波。當縱波從震源向上到達地面時,就會令地面上下起伏,對建築物的破壞較輕。

縱波的波速

‧ 地殼一帶約每秒6公里以下

‧ 下地幔約每秒13.5公里

‧ 地球核心約每秒11公里

‧ 水中約每秒2公里

 

利用繩子模擬橫波

物質藉由震盪傳遞橫波。橫波會令地面往前後或左右晃動,水平拉扯地面及建築物。因此,橫波的波速雖然大約只有縱波的0.58倍,卻是地震造成破壞的主要原因。

 

由此可見,縱波與橫波令地面運動的方向不同,可以傳播二者的媒介也不同。

 

正是因為地震波的存在,地震才會對建築物及地面造成嚴重破壞。當我們了解更多地震的成因和奧祕後,或許能夠思考出減輕地震災害的方法呢!

(內文插圖取自:《兒童的科學》第191期)

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