第二章、地震及预报
★提要：
地震学简史
地震活动概况
地震成因及地震的一般规律
地震的预报
一、地震学简史
1.中国是世界上地震学发展最早的国家
据《竹书记年》记载：“夏帝发七年（公元前1831
年）泰山震”。
《通鉴外记》载：“周文王立国八年（公元前1177
年），岁六月，文王寝疾五日，而地动东西南北不
出国郊”。
中国是最早发明地震仪器的国家。《后汉书选》载，
河南人张衡阳嘉元年（公元132年）复造侯风地动
仪。
《后汉书选》关于侯风地动仪的描述
以精铜铸成，圆径八尺，合盖隆起，形似酒尊，饰
以篆文山龟鸟兽之形。中有都柱，旁形八道，施关
发机，外有八龙，首衔铜丸，下有蟾蜍，张口承之。
其牙机巧制，均隐在尊中，覆盖周密无际。如有地
动，尊则振龙，机发吐丸，而蟾蜍衔之。振声激扬，
伺者因此觉知。虽一龙发机，而七首不动，寻其方
向，知震之所在。
这架世界上最早的地震仪在当时的首都洛阳第一次
记录了甘肃地震。
2.侯风地动仪图
3.地震学内容
★地震灾害研究
■ 地震调查
■地震区划
■地震预防
■地震预报
■地震控制
■地震物理
●地震波理论●地震机制●地震现象的固体物理学
●地震信息
★地震学的应用
二、地震活动概况
1.大地震
大地震是可怕的自然灾害，山峰崩塌、河流改道、
地形地貌剧烈改变、大厦倾覆、桥梁断裂。使一座
宏伟繁华的城市在短短几分钟里变为一片废墟，几
十万人的生命瞬间消失，财产损失不计其数。
1976年7月28日,中国唐山大地震，蓝光闪
过，地动山摇，公路开裂，铁轨变形，桥
梁塌入河中，所有建筑无一幸存。地面喷
水、冒沙，淹没大量农田，矿井大量涌水。
通讯中断、交通受阻，供水供电系统全部
瘫痪，工业城市唐山一片瓦砾，25万人丧
生。
唐山大地震铁轨变形
唐山大地震桥梁塌入河中
唐山大地震一片瓦砾
1556年1月23日，陕西省关中地区发生强烈
地震，波及陕西、山西、甘肃、河北、河南、
山东、湖北等省185个县。其奏报有名者，
八十三万有奇，不知名者复不可数计。
1737年10月11日，印度加尔各答地震，30万
人死亡。
1920年12月16日，中国宁夏海原地震，山崩
地裂，黑水上涌，海原、固原等四城全毁，
死亡20余万。
1923年9月1日，日本东京--横滨大震，死10
万人。
日本东京--横滨大震
日本东京--横滨大震后大火
1960年智利海底大震，地动山摇，大海激荡，
几十米高的海啸扑向海滩，摧毁沿途的一切，
大船被抬到码头的大楼上，大楼顷刻压垮，返
回的浪头越过太平洋在日本登陆，登陆的浪头
高达6米。
1883年8月26日,印度尼西亚爪哇和苏门答腊之
间的克拉克托火山爆发、地震。爆炸时海啸高
达46米。西爪哇海岸的3万6千人在海啸中丧生。
卫星照片-海啸扑上海岸瞬间
2.地震学的基本名词和术语
震源 ：地下发生地震的部位，是地震能量积
聚和释放的地方。
震中：震源在地表的垂直投影。震中区是地
震破坏最强烈的地区。
震源深度：震源至震中地表的距离h。
震中距：震中到任一地震台站的地面距离△
震级: 地震能量大小的等级。从震源释放出
的弹性波能量越大，震级就越大。
地震的震级M表示地震的大小。
7级地震相当于近30个两万吨级原子弹的能量
级地震相当于100104KW的大型发电厂连
续10年发电量的总和。
3.地震分布
地震发生在地壳和地幔上部，大多数发生于
地壳之中。
大约72% 的地震震源深度小于33公里。
大约24% 的地震震源深度在33--300公里之间。
大约4% 的地震震源深度大于300公里，是深源地震。
（1）环太平洋地震活动带
（2）地中海-喜玛拉雅地震活动带
（3）大洋中脊地震活动带
（4）大陆裂谷系地震活动带
4.地震带分布图
5.地震的成因及分类
构造地震
火山地震
水库地震
陷落地震
人工地震
三、地震的一般规律
群发性 某段时间内频震，另一段时间内平静
迁移性 此起彼伏，“翘板”现象
等距性 震中位置某种等距性
复发性 大地震会在原地再次发生
前兆性
大小年
四、地震的预报
■ 预报的种类与程序
长期预报 中期预报 短期预报 临震预报
■ 地震预报的方法
测震学方法
各种前兆方法
●地形变测量 ●地磁
●重力测量 ●地下水
●地应力测量 ●宏观异常
●地电测量
五、地震的前兆
地震的前兆—地电场的变化
思考作业题
1．简述地震的成因。
2．地震预报的方法有那些？
3．地震预报可以分为几个阶段？
4．什么是宏观异常？
第三章 环境保护与自然警示
环境问题是全球性的问题，只有通过全人类的共同努力和
国际合作才有可能解决这一日益严重的问题。为了这个星球
的可持续发展，为了子孙后代有一个适宜生存的空间，全人
类必须携起手来 。
一、环境破坏的代价
人类从创造古文明开始就在不自觉地破坏环境，原本林木茂
胜土地肥沃的大片地域由于过度砍伐耕作造成大量的水土流
失、土地沙化，甚至变为不毛之地，古文明也随之衰败消失
中国黄土高原、印度北部、非洲北部、地中海沿岸的一些古
代文化发达地区都有类似的情况。
二十世纪后人类社会的生产力和科学技术飞速发
展，创造了许多奇迹，同时人类也以从未有过的
规模和速度毁坏我们自身的环境。
1930年比利时发生“马斯河谷烟雾事件”，一周
内有六十人死亡。
1943年美国发生“洛杉矶光化学烟雾事件”，数
月内死亡四百人。
1953年到1956年日本发生“水俣事件”，首先是
病猫跳水自杀,然后发现有人中毒,汞中毒者达283
人，其中６0人死亡。
1952年英国发生“伦敦烟雾事件”，４天中死亡
人数较常年同期多出约4千人。
1984年印度博帕尔的一家美国农药厂发生有毒物
质泄漏，附近居民20万人中毒，2千5百人死亡。
日本 “水俣事件”-视
频
切尔诺贝利核电站
1986年4月26日，切尔诺贝利核电站发生了最严重的核电
站事故。4号机组在停机检查中，电站人员多次违反操作
规程，导致反应堆能量突然增加，终于在26日凌晨酿成
了惨祸。反应堆熔化燃烧，引发了大爆炸，放射性物质
源源泄出。当场死亡2人，遭辐射受伤204人。
核废墟
核污染扭曲的生命
1991年海湾战争期间，数百万桶原油泄漏入海,
严重破坏了生态环境，几百口油井燃烧的大火
造成的大气污染波及地球表面的四分之一，喜
马拉雅山都下了黑色的大雪。
2000年1月30日深夜，罗马尼亚奥拉迪亚一座
金矿的氰化物废水大坝因连续降雨发生了漫坝
泻入索梅什河后进入匈牙利蒂萨河，直至南联
盟多瑙河。整个欧洲反应强烈。尽管罗马尼亚
承担巨额赔偿，但死去的河流是多少钱也买不
回来的。
南极
上空
的臭
氧层
空洞
不断
扩大
二、环境意识的觉醒
1661年英国人依附林写了《驱逐烟气》一书，指出烟气
的危害，并提出一些防治对策，但无人理睬，英国的大
气污染却越来越严重。
1962年美国生物学家卡森发表了《寂静的春天》，科学
生动的描述了污染物迁移、转化过程及污染造成春天的
可怕静寂，阐明了人类与大自然复杂而密切的关系。全
社会第一次全面的关注环境问题。
1968年，十个国家大约三十位科学家、教育学家、人类
学家、经济学家和实业家在罗马聚会，探讨世界经济增
长带来的问题，尤其是生态平衡问题，建立了“罗马俱
乐部”。
１９７２年美国麻省理工学院的梅多斯领导的十几
位青年学者合作写成《增长的极限-罗马俱乐部关
于人类困境的研究报告》出版。
报告指出：地球不可能接受人类社会不受约束的任
意增长，随着人口的急剧增加和资源枯竭以及环境
的继续破坏，到头来必将达到极限而导致人类社会
的衰败。他们对人类敲响了警钟 。
环境保护意识-视频
三、环境科学的建立与国际合作
1972年英国经济学家沃德和美国微生物学家杜波
斯受联合国“人类环境会议”秘书长的委托，在
152位专家协助下完成了《只有一个地球：对一个
小小行星的关怀和维护》一书，它对环境科学的
建立有着重要的影响。
1972年第二十七届联大通过决议将六月五日定为
“世界环境日” 。
1992年联合国又召开了 “联合国环境与发展大
会”，通过《关于环境与发展的里约宣言》、
《关于森林问题的原则声明》、《二十一世纪议
程》，许多国家还同时签署了《气候变化框架公
约》和《生物多样性公约》。
迄今为止还没有任何一门学科受到各国政府如此的关注
和在全球范围内开展过如此规模的合作。我们只有一个
绿色方舟，这一点已成为大家的共识。
防治环境污染和维护生态平衡是大型系统工程。学科涉
及大气、水体，土壤、生物、噪声、电磁波、放射性等
各种环境，又涉及政治、经济、社会等各个领域，是高
度综合、异常复杂的事情，需要个人、社会、国家和国
家的相互协调与合作才能完成。形势依然严峻，但愿这
绿色方舟能平安载着人类驶向未来。
形势依然严峻-视频
思考作业题
1．人类面临的环境问题有那些？
2．我们周围最严重的环境问题是什么？
3. 世界环境日是哪一天?怎么确定的?
