地震由震源發出地震波在地層中傳遞, 地震波主要分為三種:實體波、表面波和尾波。其中實體波是能在物體(此處指地球)傳遞的波,也是最常出現在新聞媒體討論中的波,這個是跟人類生活最息息相關的地震波,絕大多數的破壞都來自這個實體波。而這個在地球內部傳遞的實體波又可以分成P波、S波及T波,部分比較講究的教科書會強調P波是實體波中的縱波、S波則為實體波中的橫波,因為表面波和尾波嚴格說起來也是物理意義上的縱波和橫波。
T波從相對於P波(Primary,P也作壓力Pressure波的涵義)、S波(Secondary,S也作剪力Shear波的涵義)而命名為第三道波(Tertiary)。當地震能量經由適當的角度進入聲發波道低速帶時會造成全反射,能量不易散失,傳播距離長,然而造成傷害相較為小,所以不去特別討論。
P波因為行進速度最快,所以是最早到達地表的震波,人類感受到的P波主要是垂直向的,也就是很多一知半解的鄉民俗稱的直立型地震,因為有重力作用,垂直向的波對建築物的破壞力較低,之所以會特別感受到垂直向的震動,那就是因為地震的震源很深,行進距離遠,所以速度最快的P波跟慢一些S波到達的時間差異會很明顯,就像如果我跟Usain Bolt比跑步, 兩人一起由起跑線出發,且都有本事維持這樣的速度行進的前提下,跑5公尺我不會輸得那麼難看,跑100公尺就見真章變成望塵莫及的落後,到達終點的時間差異就很明顯。
不要說垂直向的震波破壞力較低,事實就是如果P波跟S波到達時間是可以分辨的落差,那就是震源深的深層地震,威力已經削減很多了,所以直立型地震聽起來很恐怖,事實上倒還好,不過話又說回來,深層地震發生的頻率其實一樣頻繁,大家不太覺得其威力是因為傳遞過遠已經消散不少,如果本身是一個釋放能量很大的地震,也就是傳了那麼遠還有感的情況下,會造成的傷害自然非同小可。
S波到來的比P波晚,其行進過程中不同於P波的振動方式,S波影響的質點會在上下或左右方向震動、以橫波的方式前進。S波的波速(約為P波的六成)較慢,但是振幅(約為P波的1.4倍)較大,當地震波從地底來到地表時,S波的震動方向平行於地表的分量較多,較容易水平拉扯建築物,而一般建築水平耐震能力較弱(因為垂直成長的建築物為大宗),S波才會是造成地震破壞的主因。
所以地震感知器的運作原則是這樣的,因為P波走得快而損傷相較為低,所以感知器先偵測到P波就可以發出警訊,提醒大家下一波破壞力強的S波快到了,看是要逃命,唸經,禱告或是豁達地面對命運,您會有一些做決定的時間。
那如果地震是淺層地震,P波剛到S波就來根本沒時間反應怎麼辦? 啊就做決定必須更果決,然而選擇還是大同小異,看是要唸經,禱告或是豁達地面對命運。
囉嗦這麼多其實是安慰沒收到國家級警報的邊緣人,其實大家到最後都還是聽天由命多一點,不過收不到要罵,收得倒也要嫌,真的很難伺候啊。
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