地震是自然界中最可怕的现象之一。我们总是认为脚下的地面“坚如磐石”,牢不可破。而极具破坏力的地震会在顷刻间粉碎这种想法。下面让我们来看看地震究竟是怎么发生的,以及在地震时着陆会发生什么。
地震是一种在地壳中传播的震动。理论上说,如果卡车在街道上隆隆开过时您能感觉到房子在震动,那么这就可以算是一次微型地震。然而,我们所说的地震往往指那些对大片区域(如整个城市)造成影响的事件。尽管引发地震的原因很多——例如爆发或者地下爆炸——但大多数自然发生的地震都是由地球板块运动引起的。我们将研究此类板块运动的学科称为板块构造学。
科学家提出的板块构造学解释了一些地球上的奇特现象,如长期以来大陆板块的明显移动,积集在某些地区的火山活动,以及海洋底部出现的巨大隆起等等。板块构造学表明,地球表层——地壳——是由许多在软流层之上漂移的板块组成的。板块交界处通常会出现地质断裂面——即由于各板块岩石相互挤压而形成的断层。
强震中的强震1906年的地震是加利福尼亚州有史以来强度最大的地震之一,地质学家正在搜集更多信息来研究地幔究竟是如何运动、挤压并最终导致地震发生的。
印尼苏门答腊岛发生的两次强地震不仅在当地造成至少70人死亡,数十人受伤,还波及到马来西亚和新加坡,在那里有许多人被迫从房屋中撤离。而海啸可能来袭的新闻更是造成城中通往高地的主干道一度拥堵
与地球上其他地方相比,断层带上地震发生更为频繁。加利福尼亚州圣安德里亚斯断层(San Andreas Fault)是最著名的断层带之一。这条位于太平洋板块和北美大陆板块交界处的断层带在陆地上延绵1,050公里,而旧金山市及其新建的国际机场就在它的附近。
当地壳出现突然断裂或移动时,能量就会以地震波的形式向外释放,就像水体被搅动时能量会以波的形式向四周传递那样。表面波(一种地震波)的运动跟水波有些相似——它们会使地表上下震动并产生巨大的破坏力。
地震来袭,机场应该如何应对
为抵御地震,新的旧金山国际机场采用了一系列先进的建筑技术,其中一种技术运用了巨型滚珠轴承。
我们都知道,在地震多发区修建机场必须考虑以下几个安全问题:
如何保证建筑物和航站楼完好无损
如何保证控制塔完好无损
如何保证机场跑道完好无损
旧金山国际机场共使用了267根立柱来支撑整个机场大厅的重量,每根立柱下端都有一个直径为152。4厘米的钢制滚珠轴承,轴承中的滚珠嵌套在与地面相连的凹槽内。地震发生时,地面可能会向任一方向移动50厘米,而此时由于滚珠在凹槽中滚动,立柱的移动就会小于50厘米,这样一来建筑物就和地面移动隔离开来了。地震过后,立柱受重力作用又会落回到凹槽中部。这种技术可以保护那些在机场候机的乘客。那么又有什么技术可以用来保护那些等待降落的机上乘客呢?
在前文中我们已经提到,地表液化可能会对机场跑道造成严重破坏,因此震后着陆的飞机可能需要应对跑道上的危险。如果控制塔上的工作人员感觉到地震并能通过无线电向飞行员示警,飞机就可以改变航向并取消降落。如果飞机刚巧在第一波震动时准备降落,也不用担心。飞机的起落架本来就可以应对硬着陆的巨大冲击,因此您完全可以在机舱中安然渡过此劫。
在某些地区,地表液化是地震造成严重破坏的主要原因。在适当条件下,地震的强烈震动会使原本疏松的沉积物和土壤像液体一样晃动,因此在疏松土质上修建的房屋更容易在地表液化作用中倒塌。在洛马普列塔地震中(Loma Prieta earthquake),由于地表液化,奥克兰国际机场的主跑道遭受了严重破坏——跑道上多处出现近一米宽的裂缝。






