侦察地下核试验

用地震学的方法侦察地下核试验的技术始发于上世纪五六十年代的冷战时代。当时美苏都想知道对方搞了多少核试验,其能量大小和试验地点。瑞典乌普萨拉大学的巴特教授总结和发展了地下核爆地震学,著书立说,传艺授徒,影响很大。

  用地震学的方法侦察地下核试验其实就是一个地震波的判识问题。

  地震仪的滚筒日夜转动着,无声而忠实地记录着地球的震动,无论来自地震、火山爆发抑或接近地表的地下核试验。让我们先来看一次天然地震。

  一条走向明确的活动断层从地壳深处“爬”了上来。由于地下的应力应变场的突然失衡,活动断层瞬间产生了滑移和错动,就是地震。地震时的震动是以波的形式向四面八方传递出去的。这种因地震而产生的波动称为地震波。活动断层在错动时,打破了震源区的应力应变状态。在一定的区域主要是受压应力,在另一些区域,则主要受拉应力,表现在地震图上较为复杂:那弯弯曲曲的纵波来得最早,周期和振幅又都较小;横波来得较晚,振幅和周期较大,面波来得最晚。地下核试验的地点已知爆炸时中心突然膨胀,其空间是一个无明确走向的半球体。中心膨胀,周围介质则受压缩力。在地震记录图上,纵波(压缩波)突然出现,不请自到,来也匆匆;又很快结束,因不是天然地震,没有余震,所以去也匆匆。后面要是还有第二次、第三次核试验(如印度、巴基斯坦),则另当别论。横波和面波都弱而短。核试验较天然地震记录上简单。

  关于朝鲜今年10月9日在咸镜北道丰溪里的地下核试验,10月16日被美国官方确认是一次“小于1000吨TNT”,个别情报官员认为“相当于200吨当量”。日本则认为“不到1945年广岛原子弹的1/15”。如此小当量在地震记录图上就更简单了。当今世界,再小的地下核试验也会被发现。印度1998年5月11日起十分诡秘地进行了5次地下核试验,骗过了美国情报部门,但却被地震仪“忠实地”记录了下来。我国地震监测和数据传输系统水平位居世界前列,半岛真假“无核”,中国是有发言权的。

  

  相关链接一:地震学

  地震学是研究固体地球介质中地震的发生、地震波的传播以及地震的宏观后果等课题的综合性科学,是固体地球物理学的一个分支,也是地质学和物理学的边缘科学。 地震学的研究起源于人类抵御地震灾害的需要。早期地地震学主要从地质学的角度研究记载地震的宏观现象和地震的地理分布。20世纪初由于地震波的记录和分析,使地震学从宏观描述向数理科学的方向发展,扩展了研究领域,出现了一些分支学科,并有了多方面的应用。

  相关链接二:地震波的应用

  20世纪地震波的研究已经取得大量的成果。最重要的成果是利用地震波探查地球内部构造,取得了基本的认识。这是因为由地震震源发出的地震波可以穿过地球的任何深度而又返回地面,从而带来地球内部的信息,特别是地球内部各个深度的地震波传播速度,而这个速度与该处介质的密度和弹性有关。观测地震波的波形变化和到达时间,以及大地震时地球自由振荡的频谱,根据观测结果可以独立计算地球内部的结构,而同其他的地球物理数据配合时,还可以确定地球内部组成的物理性质和物理状态。因而地震波可用来勘探地下矿藏。第二次世界大战后,地震波还被用来监测地下核爆炸。

  [责任编辑]唐 宇

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