第978期:康熙与8次大地震,教我们看懂地震风险
地震这个词,我们并不陌生。可说到大地震,不少人往往会觉得,那是离我们很遥远的事。其实中国同样是地震多发的国家,大地震在历史上并不少见。这一点,370多年前的一位皇帝用一生作了最好的注解。
清朝的康熙皇帝6岁登基,14岁亲政,是一位传奇的帝王。而在研究地震的人眼里,他的一生更是传奇。1654年,康熙在北京紫禁城出生,仅78天之后,甘肃天水就发生了一次8级大地震,强烈程度与后来的汶川地震相当。这还只是开始,从天水地震起,我国北方及邻近地区进入了大地震频繁发生的时期,持续约64年,差不多就是人的一生,其间接连发生8次接近或超过7.5级的大地震。郯城、三河平谷、山西原平、临汾、宁夏中卫、四川叠溪、甘肃通渭,这些地名一个接一个出现在康熙的生命里。
正因为从出生到晚年,大地震接连不断,康熙才对地震格外关注,并在67岁时写下《论地震》。他在文中讨论了地震发生的原理、灾害形成的原因和地震分布的规律,其中不少看法与今天的科学认识非常接近。
在康熙所处的那个特殊时期,8次地震的分布还呈现出一个有趣的线索。把这些地震的地点按时间先后连起来,会发现它们沿一条逆时针路线排成一个环:从甘肃天水出发,经过山东、北京、山西、宁夏和四川,最后回到甘肃通渭。这个排列后来被称为“康熙环”。它为什么呈现环状,今天仍没有定论。板块运动可以解释我国为什么地震多发,却不能单独解释这8次地震为何这样排列。要理解地震为什么会发生,先要问一个更基本的问题:板块为什么会运动,大地又为什么会时不时地发脾气?
要回答这个问题,先来看看板块运动的动力从哪里来。可以用一个日常比喻帮助理解:生鸡蛋在微波炉中加热时,中心先热、外层仍冷,内部膨胀会产生很大压力。这只是帮助理解热力和物质运动的类比,切勿把生鸡蛋放进微波炉加热。地球内部的机制要复杂得多。
地球内部温度极高,地核温度可达4000多摄氏度,压力也十分惊人。深部的高温物质在地球内部运动、上涌,到达较浅部位后向四周扩散,会对上方地壳产生作用,推动板块运动。科学家把这类大规模上涌的结构称为“超级地幔柱”。板块在这种动力作用下不断运动、挤压,岩石变形到极限就可能破裂并引发地震。因此,大地发脾气是地球内部物质运动和板块相互作用的结果;这种运动既可能带来灾害,也体现了地球的活力。
明白了这些道理,再看中国所处的位置就清楚了。我国虽然不在板块边界上,却受到东侧太平洋板块向欧亚板块之下俯冲、西侧印度板块与欧亚板块碰撞的共同挤压。这种地质环境,是我国历史上大地震较多的重要原因。
科学家把有文字记载的破坏性地震标在地图上,代表7.5级以上大地震的蓝圈分布十分密集,说明我国是地震多发国家。结合历史地震资料和科学评估绘制的地震区划图显示,北京所处的位置颜色偏深,属于地震危险性偏高的地区。但地震多发不等于随时都会发生:对个人而言,大地震仍是低概率事件,一生大多遇不到一次。从天水地震开始的约64年间,我国北方及邻近地区接连发生了8次大地震。康熙只是恰好处在这一特殊的地震活跃时期。
既然我国处在地震多发的地质环境中,地震风险就无法完全回避,那么它到底是怎么伤人的呢?最直接的当然是房屋倒塌砸伤人,但危险远不止于此。强烈晃动会让吊灯、书架、柜子里的碗碟都变成飞来飞去的凶器,连熟悉的桌子、电脑都可能突然伤害我们。山上的石头可能滚落,山体还可能发生滑坡和崩塌,地震还可能震坏燃气管道和电线,引发火灾,中断通信。正因如此,我们不能只盯着房屋倒塌这一个环节。

地震引发城市火灾——次生灾害的典型场景。图源:活动现场用图
好在,建筑安全对于7级以下地震总体上有相应保障。几十年来,我国对房屋建筑抗震设防提出了明确要求,居民住宅要做到“小震不坏、中震可修、大震不倒”。以北京为例,房屋必须按照现行抗震设防要求进行设计和施工,在设防地震作用下不应发生整体倒塌,这是建筑规范中的强制性要求。汶川地震之后,我国持续推进学校校舍抗震加固,校舍的抗震设防要求通常高于普通住宅。近年来,减隔震技术也得到推广,可以在一定程度上减小建筑物受到的震动,降低室内物品倾倒、坠落的风险。当然,部分老旧房屋的抗震能力可能还达不到现行标准,自家住宅的安全同样需要关注。
除了把房子盖结实,我们还有一套现代化的地震预警系统,它能抢在地震波到达前,提前十几秒甚至几十秒发出提醒。这里的“预警”不是预测:地震已经在远处发生,只是地震波还没有到达我们这里。接到预警后,关键是要会判断,具体可以这样做:
识别预警信号。地震预警系统会告诉我们强烈的震动还有多少秒到达,以及这里的晃动会有多强烈,这是作出判断的前提。
楼房一楼或平房尽快撤离。如果人在一楼或平房,又有足够的时间,就迅速撤离到室外开阔处,远离建筑物。
高楼除底层外就地避险。如果人在高楼,来不及往外跑,就应当伏下身子降低重心,用手臂或书包护住头部,再牢牢抓住坚固的物体,这就是常说的伏地、遮挡、手抓牢。

避险示意图。图源:活动现场用图
说到底,地震和刮风下雨一样,是地球上一种客观的自然现象,我们无法回避,却可以理解它、防备它。真正可靠的护身符,不是地震那一瞬间的灵机一动,而是平时的准备,包括掌握地震知识、具备危险判断能力、学会避险技能,把隐患提前排除。把这些准备做好了,我们就能在震动来临时更镇静、更安全。这样我们就可以更加安安稳稳地生活在这片土地上。
(本文整理自第978期首都科学讲堂)
审核专家:高孟潭
中国地震局地球物理研究所原副所长、研究员、博士生导师

