老妈发火了怎么办?在线等,挺急的……
2018/2/5 中国科学院北京综合研究中心

    

    


     这个世界上有一种杀气叫做我妈喊我全名,相信这句话大家都懂的~~每当这个时候,我们最应该做的就是坦然的将鸡毛掸子递到妈妈手里,然后蹲在墙角,等老妈“行刑”……

    

     不过,这只是一般妈妈,有一位超级妈妈如果发火了,那结果可不只是被暴打一顿这么简单了,这位超级妈妈就是我们共同的母亲——地球。地球妈妈的“怒火”学名叫做地震,又称地动、地振动,是地壳快速释放能量过程中造成振动,期间会产生地震波的一种自然现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞,造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂,被称为构造地震,是引起地震的主要原因,全世界逾90%的地震都属于构造地震,破坏力也最为惊人。

     由于构造地震是由板块运动引起的,因此地震的地理分布受一定的地质条件控制,具有一定的规律,板块之间的消亡边界,即两个以上板块相互聚合的边缘带会成为板块挤压碰撞的高发地区,地震活动较为活跃,被称为地震带。全世界主要有三个地震带:

    

     一是环太平洋地震带,环绕地球中的太平洋板块,包括南、北美洲太平洋沿岸,阿留申群岛、堪察加半岛,千岛群岛、日本列岛,经台湾再到菲律宾转向东南直至新西兰,是地球上地震最活跃的地区,集中了全世界80%以上的地震,。本带是在太平洋板块和美洲板块、亚欧板块、印度洋板块的消亡边界,南极洲板块和美洲板块的消亡边界上。

     二是欧亚地震带,大致从印度尼西亚西部,缅甸经中国横断山脉,喜马拉雅山脉,越过帕米尔高原,经中亚细亚到达地中海及其沿岸。本带是在亚欧板块和非洲板块、印度洋板块的消亡边界上。

     三是中洋脊地震带,包含延绵世界三大洋(即太平洋、大西洋和印度洋)和北极海的中洋脊。中洋脊地震带仅含全球约5﹪的地震,此地震带的地震几乎都是浅层地震。

     从图中我们不难看出,我国恰好处于环太平洋地震带和欧亚地震带中间,因此自古就是地震高发国,也是世界上最早记载地震的国家,《竹书纪年》中“夏帝发七年(公元前1831年)泰山震。”的地震记录距今已有3800多年,据统计,在我国3000多年的历史资料中,记载的地震至少有近万次,其中破坏性地震近3000次,8级以上特大地震约18次。为了更好的观测地震,东汉著名科学家张衡发明了地动仪,来遥测地震,在信息交流不发达的古代,这样的“遥感”装置,其价值不言而喻。值得一提的是,我们熟知的地动仪是这样的:

    

     但其实它应该是这样滴,有兴趣的读者可以自行百度:

    

     如今,将近2000年过去了,新时代的“张衡”再一次成为监测地震的“先知”。2月2日,我国首颗电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,这让我国成为目前全球拥有在轨运行的多载荷、高精度地球物理场探测卫星的少数国家之一。

     “张衡一号”的工作原理并不复杂,地震一定会引起地球内部电磁信息的异常,因此,如果能够时刻监测地球磁场的变化情况,并将数据及时反馈给地面中心,再由地面中心构建空间电磁监测体系对研究地震机理与空间电磁扰动的耦合关系、就能够构建地震的电磁数据间的函数,从而实现地震的监测乃至于一定程度上的预测。而这个数据监测反馈的最合适的工具就是卫星,卫星具有覆盖范围广、电磁环境好、动态信息强、无地域限制等优势,使用卫星进行地球电磁环境的研究,能够从更大的尺度上提高对地震孕育发生规律的认识,弥补常规地面地震监测手段的不足。因此,国外利用卫星进行地震前空间电磁异常现象的研究已有多年历史,俄罗斯、法国、美国等国家曾发射过同类卫星。

    

     原理虽然不复杂,但是不代表这颗卫星的技术含量就低。“张衡一号”所在的太阳同步轨道,是一个布满了电子、离子的电磁世界,这里受到太阳、月球引潮力以及地球中高层大气的扰动,常常是“波涛汹涌”。卫星在这里工作本就十分不易,还要探测这里的磁场变化情况,保证数据的准确性,更是难上加难。为此,科学家们在材料选用方面,尽量采用无磁性或者低磁性的器件,尽量削弱卫星内部电子器件自身和电子器件之间产生电磁辐射和相互的电磁影响,从而降低数据传输分系统的电磁辐射;另一方面,在电路板设计方面,尽可能地减小印制板上供电电路所形成电流环的面积,这样就可以降低电路对外辐射的磁场强度。经过这样的精密设计,“张衡一号”的磁洁净度达到了0.33纳特,这是在国内首次实现低地球轨道卫星高精度电磁洁净度控制,达到国际先进水平。

     总之,有了“张衡一号”,相信很快科学家们就能找到地球妈妈发怒的各种“先兆”,让我们能够提前准备,将灾害的各种危害降至最低。

     本期编辑:冯凯悦

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