題:
為什麼地震台沒有安裝在地下很深的地方以對地震發出預警?
student1
2016-01-22 01:37:27 UTC
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地震發出的p波的速度在5-8 km / s(鏈接)的範圍內-假設它是5 km / s。地震深度高達地下數百公里( link)-假設它是100公里。

也就是說,如果地震台安裝在50公里,並且在任何給定的大都市地區都有很多人,那麼我們可以在地震到達地面數十秒之前得到一個警告。

雖然我意識到鑽探至50 kn並非易事,但我會想到挽救人類生命是值得的。到目前為止為什麼還沒有完成呢?這麼短的通知時間(十秒)不值得嗎?

我不能給出一個很好的答案,但是據我的理解:(1)說這不是一件容易的事,這是一種輕描淡寫的說法。 (2)您需要擁有一個密集的網絡,其中很多都在水下。祝好運。
https://en.wikipedia.org/wiki/Earthscope-只有兩個漏洞和說服國會和OMB的其他...專家的極大麻煩。
但是,不是最嚴重的地震(就人類影響而言)通常不是淺地震?並且您通過假設可能的最慢波傳播而不是平均或最快來欺騙。
@DavidRicherby,您是對的,我在這裡想要的只是想一個想法。
相關:https://xkcd.com/723/
我不是地質學家,但是實際上有很多地殼50公里厚嗎?還是我們在這裡談論鑽進岩漿?
您必須做的工作量隨深度呈平方增加... 50km的難度比1km的強度大2500倍,這已經非常好了。
@SimonW是人們對地球結構的一種嚴重誤解。地殼和地幔中的岩石絕對堅固。沒有岩漿海洋。熔化是一種罕見的局部現象。大洋地殼的厚度約為10公里,大陸地殼的厚度可達100公里。地殼下方是地幔,地幔也是堅固的。
@Michael啊,好的。我不知道除了山脈以外任何地方的厚度都為100公里。但是,我對這些事情了解甚少:)
與此相關的是:可以在海底部署特殊的地震儀器(海底地震儀)。按照慣例,這可以在6公里以下的深度進行(某些新儀器甚至更深)。在早期預警系統中(由於數據傳輸困難)實施它們並不是那麼容易,但是在計劃中是可行的(http://www.rtri.or.jp/eng/rd/seika/2014/01_03)。 html)
五 答案:
Gimelist
2016-01-22 06:51:26 UTC
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簡單的答案是您不能鑽到50公里的深度。

有史以來最深的鑽孔大約超過12公里,其中一個被稱為俄羅斯的科拉超深鑽孔,是一個科學鑽探項目。很少有人是石油勘探井。

鑽這麼深的井非常昂貴而且困難。如果您去問問曾經在鑽機上工作過的人,那麼鑽第二100米總是比第一100米困難。我們在這裡談論公里!深入鑽探存在幾個問題。那裡的溫度非常高,鑽井設備剛好壞掉並停止工作。您還需要抽入冷卻水並抽出您正在鑽探的東西,並且隨著深度的增加它會變得越來越硬。

這根本不可行。現在,讓我們說您確實設法在該深度鑽了一個洞。您將如何在內部放置監控設備?該設備必須承受熱量和壓力,並且仍然保持工作狀態,同時能夠將所讀取的任何內容傳輸回地面。這不會在50或10公里深度處發生。

另一個問題是,並不是所有的地震都那麼深。一些地震發源於地表附近,或僅幾公里深。那裡的監控站沒有幫助。 2011年的東北地震(引發福島海嘯的地震)僅深30公里。對於2004年印度洋地震也是如此。

為了增加這個答案,不僅監控設備必須工作。它必須極其可靠地工作:如果您不能分辨地震是發生了還是設備發生故障或損壞,那是沒有意義的。
Wolfgang Bangerth
2016-01-22 06:44:00 UTC
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10秒是值得的警告時間。日本人用它來關閉天然氣管線上的壓縮機(或打開它們上的釋放閥),緊急情況子彈頭列車,特別是關閉核電站,所有這些都是在稍後會出現斷電的情況。但是,在日本,預警時間不是來自擁有 deep 傳感器的時間,而是來自到處都有傳感器的時間-並獲得預警,因為地震波不僅是向上傳播,而是沿著地表走了幾十公里,才變得太脆弱而不會造成很大破壞。

鑽到50公里的問題僅僅是我們既沒有技術,也沒有財力。德國人鑽了略超過10公里的路程,但耗資10億美元。問題是(i)在這些深度下會變得異常熱,(ii)您需要在10公里長的管道末端旋轉鑽頭,管道太熱以至於它寧可變形而不是傳遞此扭矩,(iii)周圍的岩石在井壁上施加巨大壓力,導致其向內推動(並在此過程中堵塞了鑽柱)。我認為我們永遠不會擁有可以鑽到50公里深度的技術。

+1有關固定氣路,日本火車和鑽井成本的具體細節。我想知道OP是否過早接受我的回答。
10公里十億美元?您有這個價格的貨源嗎?我知道它很貴,但是*那麼*貴嗎?
-1
考慮到今天的價格,@gerrit [德國大陸深層鑽探計劃](https://en.wikipedia.org/wiki/German_Continental_Deep_Drilling_Program):〜4.8億美元
糟糕,我的記憶減少了2倍。但是數量級肯定是正確的。
@WolfgangBangerth-為什麼不要求Mod合併您的帳戶?
@DeerHunter-很好的建議。除了標記您的帖子以引起主持人注意之外,我不太了解如何與主持人聯繫。讓我們看看發生了什麼 :-)
@WolfgangBangerth請轉到https://earthscience.stackexchange.com/contact,並在“聯繫支持”下選擇“我需要合併用戶個人資料”選項,並填寫必要的信息(兩個個人資料的鏈接),然後這些帳戶將被合併。
Deer Hunter
2016-01-22 05:11:08 UTC
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我可以看到具有10秒警報時間的兩個主要好處:

  • 關閉震顫通道,以防止通訊通道被破壞或過載時不可控制的破裂和火災;
  • 讓建​​築物內的人有時間在建築物倒塌之前躲藏在相對更容易生存的地方。鴨子和掩護,針對地震而重演。

考慮到這一點,這仍然是成本效益分析和政治問題。深孔昂貴。 花了將近2億美元,在聖安德烈亞斯(San Andreas)建立了兩個鑽孔的EarthScope ,其中最深的一個下降了1.67英里。當您可以將人們帶到瓦礫島之外時,疏散的好處就真正開始累積了,它不是10秒,更像是向上90秒。

不要躲在地震的門口。搖擺不定的門或逃離門的人可能會傷害您。要記住的一句話是“掉落,遮住並保持住”-也就是說,放低腳步,以免被甩到腳上,把頭撞開。躲在桌子下等掩護下;並保持住以防止自己被扔掉或被掩蓋掉。
Fred
2016-01-22 04:39:31 UTC
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我認為當您問10秒是否太短而又值得時,您已經回答了自己的問題。

一個問題是,您在10秒內可以做什麼?任何人都可以在10秒鐘內旅行嗎?如您所說,地震以每秒5到8公里的速度傳播。大多數人可能每小時可以走5到8公里。

人們將無法在10秒內走得更遠。大多數人甚至都無法離開他們將要進入的建築物。

在重大自然災害事件發生前發出10秒警告,無濟於事。

關閉加油站是不值得的嗎?還可能藏在建築物內(靠近門框等)。
@ Deer_Hunter:可以在10秒內關閉氣路並安全清除氣嗎?
我不知道,這是一個好問題! (對於工程SE,也許?)
我要說的是,封閉線在破裂時比開放線要好,即使它不是完全清晰或實際上是封閉的,從封閉的或即將封閉的管道中也可能會產生少量氣體爆炸性較小。 10秒可能足以避免災難或確保您沒有任何枝形吊燈。有人可能比其他人更接近CLOSED到一個安全的地方。更不用說,在地震中離開建築物可能是最不安全的選擇。
@DeerHunter:不要躲在地震的門口。搖擺不定的門或逃離門的人可能會傷害您。要記住的一句話是“掉落,遮住並保持住”-也就是說,放低腳步,以免被甩到腳上,把頭撞開。躲在桌子下等掩護下;並保持住以防止自己被扔掉或被掩蓋掉。
user3396034
2016-01-23 13:45:28 UTC
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考慮到可以用現代技術建造探測器的精度,開掘非常深的井眼的費用通常是高昂的,並且是不必要的,考慮到波傳播通過固體的速度,深井探測器的時間優勢也很小。美國的Tevatron粒子加速器在運行期間能夠檢測到來自世界另一端的地震。

日本已開始將非常重要的服務(如水,電和煤氣)安裝在非常深的公用事業隧道(深達1公里以上)中,因為它們僅在更深的深度受到地震的影響,因此地震轉移大大減少了(約1-3厘米),並且振盪頻率不同。在大多數襲擊日本的大地震中,大多數人的死亡不是由於房屋倒塌,而是由於公用事業破裂和無服務(例如,沒有乾淨的水)造成的事故造成的。

這些深層的服務隧道是地震探測器與地面振動隔離,並且為地震探測和監測提供了穩定的基線。

城市規劃中的這一巨大變化表明,僅靠高級預警不足以保護城市及其城市。居民。

嗨,歡迎來到stackexchange。由於這是一個問答網站,而不是討論論壇,因此所有答案都應該是對該問題的直接答案,而不是先前的答案。儘管您回答的前兩段很有趣,但我認為它們並沒有真正回答問題。您的第三段就是這樣做的。請考慮編輯嗎?


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