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2019年06月27日  星期四
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壯麗70年?奮斗新時代| 中國地震觀測事業70年回眸
發布人: 西藏自治區地震局                  發布日期: 2019-05-10                  新聞來源: 中國應急管理

  “地震是怎么形成的?”“這些儀器能記錄地震嗎?” “大地的‘心跳’原來是這樣的”……

  “5·12”全國防災減災日前夕,北京國家地球觀象臺迎來了一群參觀學習的學生,中國地震局地球物理研究所副研究員王紅強一邊耐心地解答問題,一邊演示地震儀器的工作原理,現場氣氛活躍。

  作為網絡“科普達人”,王紅強已經普及地震知識十余載。而每年的“5·12”全國防災減災日前后,這個歷久彌新的觀象臺便打破昔日的寧靜,一段段動人心弦的中國地震觀測史,從王紅強等人的口中娓娓道來。

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南極地震臺改建過程中吊裝觀測房

戰火中誕生的中國首座地震臺

  在北京西郊的鷲峰山上,松林環抱著一間外觀普通的小屋,近睹屋中細節,曾經的歲月崢嶸躍然眼前。

  “它就是北京國家地球觀象臺的前身——鷲峰地震臺。這不僅是中國人自己建設和管理的第一座地震臺,還是當時世界一流的地震臺之一,它的誕生并不容易。”王紅強回憶說。

  20世紀20年代,原甘肅海原縣發生了8.5級大地震,造成20余萬人死亡。巨大的災難使本就積貧積弱的人民生活“雪上加霜”,一些科學家發出“必須開展地震研究”的吶喊。

  “地震研究比較復雜,當時我們還沒有專門做地震工作的專家,或者說地震學家,所以物理、天文、地質、大地測量等各方面的科學家,與地震多少有點關系的,都匯集到這支隊伍中來了。” 中國科學院院士陳運泰介紹。

  1930年,28歲的李善邦先生從中央地質調查所來到北京鷲峰山,將一臺現代地震儀安裝在那里,中國現代地震觀測事業就此拉開序幕,李善邦先生也成為中國第一位地震學家。

  此后7年,李善邦等人坐著科學的“冷板凳”,品嘗著生活的清苦。他的兒子李建榮回憶當時的場景:“父親剛來鷲峰,因未接觸過地震儀和相關學問,只能埋頭自學,而資料只有英文或者德文的,挑戰著實不小。”

  為給地震儀器供電,李善邦和他的助手騎著毛驢往返80公里,去學校給蓄電池充電。

  在老一輩地震學家的努力下,鷲峰地震臺成功記錄到2472次地震,由此形成的地震記錄報告達到了國際標準,引發了各國學者的高度關注。

  1937年,抗日戰爭全面爆發,地震觀測被迫停止。同年8月,山東菏澤發生7.0級大地震,李善邦和他的助手進不去災區,就用函調的方式了解震情。“不管有多少困難,(他們)都要想辦法了解震情,了解人民的痛苦,這是很不簡單的。”中國地震局原局長宋瑞祥如此評價。

  此后,戰亂迫使地震學家們顛沛流離,無法開展地震觀測,李善邦就研究地磁,為探礦工作服務。

  在此期間,他們發現了著名的攀枝花鐵礦。

  戰爭的苦楚并未磨滅李善邦等人的斗志。他們在重慶北碚再次建立地震臺。這一次,他們還干成了一件大事——自制地震儀。

從仿制到自主研制的艱難“進化”

  在北京國家地球觀象臺的展覽室,臺長李麗指著照片中的一臺儀器說:“這是由中國人設計并制造的第一臺地震儀,叫霓式地震儀,它的故事還得從鷲峰山講起。”

  鷲峰地震臺建立時,使用的地震儀是李善邦從德國購買的維歇特式地震儀。該儀器不僅價格昂貴,而且體積龐大。“因為移動不便,這臺當時絕無僅有的地震儀在戰火中被毀。”王紅強嘆惋。李善邦等人決心要造出中國自己的地震儀。但這個想法在英國生物化學家李約瑟看來,幾乎是“天方夜譚”。

  萬事怕堅持。“缺少材料,他們就從舊貨攤上買舊的替代。”李建榮說,當李約瑟見到4個“面如菜色”的男人和造出的地震儀時,只剩下驚嘆。

  新中國成立后,隨著國民經濟的蓬勃發展和國防建設的需要,地震觀測事業也煥然一新。

  20世紀50年代初,我國地震儀器以仿制、改進蘇聯的為主。為提高自主研發能力,1958年,現為中國工程院院士的許紹燮和同事在原有地震儀基礎上,研制出更加靈敏的581型微震儀。

  當時參與儀器觀測工作、現已退休的中國地震局地球物理研究所研究員陸其鵠介紹,起初蘇聯專家信不過我們的儀器,于是雙方在北京周口店地震臺做了一次對比試驗。

  試驗當天,蘇聯專家并沒有按常理出牌,他們突然爬上山坡,對著一塊巨石猛蹬,“轟隆……”巨石滾落,響聲傳來,原來他們想制造人工震源。

  出人意料的是,對于這場“地震”,我國581型微震儀記錄得清清楚楚,蘇聯的儀器卻出了故障。“從那以后,質疑的聲音小了,我們更受尊重了。” 陸其鵠說。

  邢臺地震后,在周總理的親切關懷下,我國的地震事業發展迅速。

  于是,一批批先進的短、中、長周期的地震儀相繼問世,我國地震臺的常規觀測地震儀全部實現了國產化。

遍布全國到達南極的觀測足跡

  “現在我們的地震儀已經從最初的‘傻大黑粗’變得小巧玲瓏、可無人值守、隨身攜帶了。”李麗告訴記者,從1976年開始,國家地震局組織實施768工程,率先開始了試驗性數字遙測地震儀的研制,我國地震觀測從模擬時代向數字時代邁進。

  數字化有何好處?中國地震局地球物理研究所研究員鄭重解釋:“最顯著的一點是地震觀測的動態范圍更大。在模擬時代,我們采用紙等介質記錄地震,因為指針的擺動范圍有限,所以有些微小地震我們記錄不到,有些超大地震又可能超過記錄范圍,數字化后,這些局限被打破。”

  此外,還有存儲方式和傳輸方式的變革。在李麗看來,現代地震儀本身的觀測原理與我國東漢時代的張衡地動儀異曲同工,但材料、傳播等技術的發展不但讓地震儀器更加“敏銳”,而且可以迅速記錄、存儲、傳輸信息。

  與地震儀器的“進化史”一樣,地震臺網的建設歷程也折射出中國地震觀測事業的滄海桑田。

  新中國成立后,鷲峰地震臺被改造升級為北京國家地球觀象臺。1957年,我國先后在昆明、成都、蘭州、南京、佘山(上海)、拉薩、廣州、北京建立了8個基本地震臺。一年后,基本地震臺的數量增加至12個。“這標志著一組符合國際地球物理年規定標準、具有當代水平的地震觀測臺網在中國建成了。”鄭重說。

  20世紀80年代,中國內地各省、自治區、直轄市均建立了區域地震臺網,全國地震臺站總數達到417個。

  黨的十八大以來,我國地震臺網建設更趨科學規范。《中共中央國務院關于推進防災減災救災體制機制改革的意見》要求在全國構建地震烈度速報與預警觀測網絡。目前正在實施的國家地震烈度速報與預警工程計劃在全國建設1.5萬個臺站。

  “不僅如此,我們地震觀測的足跡甚至到了南極。”今年79歲的中國地震局地球物理研究所研究員林云芳,是在南極建立我國地震臺和地磁臺的第一人。回想起建臺經歷,他感慨萬千。

  “對全世界的科學家而言,南極都是個神秘誘人的地方。因其寶貴的科學觀測環境和豐富的自然資源,南極科考象征著一個國家的綜合實力和科技水平。”林云芳說。1985年,我國南極長城站剛建不久,他便接到“建立中國南極長城地震臺和地磁臺”的重要任務。

  “剛到長城站時,狂風差點把我們搭好的野外帳篷刮倒。”此后目睹的一幕讓林云芳更后怕:一架飛機因惡劣天氣在附近的冰山上失事了。盡管困難重重,但林云芳出色完成了建臺任務。

  30多年來,南極地震臺和地磁臺為我國地震觀測及地球物理研究提供了寶貴資料。今年初,經過升級改造的新一代南極地震臺正式運行,將為相關科研工作發揮更大作用。

服務防震減災和應急救援的使命

  “地震觀測的最終目的是為更好服務防震減災和應急救援工作。”中國地震局地球物理研究所研究員楊建思告訴記者,很多人不知道,除了固定臺站工作人員,還有一群“神秘”的地震工作者,在地震發生后第一時間奔赴災區現場,收集震情數據、開展災情評估,他們被稱為“地震流動觀測隊”。

  作為流動觀測隊的一員,楊建思解釋,我國雖建設了大量地震臺站,但與防震減災和應急救援需求相比還遠遠不夠。尤其是一些偏遠山區,受經濟發展水平和復雜地形限制,地震臺站密度不夠,地震觀測難免留下“空白區”。

  “我們經常背上專業設備,到野外臨時布點、組網,將數據實時傳到臺網中心或前方指揮部。” 楊建思說,這就像是及時為地震觀測“打補丁”。

  沖在一線意味著與危險同行。“震中是地震發生的起點,卻不一定是受破壞最嚴重的地方,而地震發生后的3小時是應急救援最關鍵的時期,能否幫助救援人員快速確定哪兒是重災區關系到救援工作的成敗。”楊建思說。

  經幾代人努力,如今我國制作地震震源破裂過程圖的時間大大縮短。與此同時,另一項與防震減災和應急救援息息相關的工作也在實現“時間量變”,這就是地震速報。

  4月18日,我國臺灣花蓮發生了6.7級地震。第二天,記者來到中國地震臺網中心,這里是全國地震信息最早發出的地方。該中心數據服務部副主任侯建民指著大屏幕上實時閃爍的點說:“這就是地震發生地,幾乎是在同一時間,地震臺將捕捉到的地震信息傳至我們的數據中心,地震信息播報機器人經過數據加工、自動寫稿、編輯簽發等流程,將地震信息發布到互聯網上,1分鐘即可覆蓋上億網友。而在以前,因為傳輸手段有限,地震速報的過程需要幾個小時以上。”


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