地动仪地震预测及数学模型

第２３ 卷 第２期

　１ ０ ２０年４ 　

月四Ａ 川＿ 学院学报 （Ｔ－ 然自科 学 ） 版　

ｕｎ ｌＪｆ ｃＳ ｕｎ Ｕｎ ｒｉｖ 　Ｓ ｉｆｎ ｅ＆Ｅ ｇ ｅｉｇｎＮ ｕａ　 ａｅ ｃ　 ｄｔｃ ｎ　 ｒａｏ 　　 ｈ ｉａ　 ｉｓｔ ｏｅｃｅ　 ｃｏｙ ｎ ｅ ｒ （ｉ ｒｔＳ ｌｎ ｉｅ Ｅ ｉｏ） ｎ ｉ

ｏ． Ｖ ３Ｎ ２ｏ１ ２　．　

Ａｐ ｒ２０ ．１ ０　

文 章编

号 ６ ３１ ４： ０ （ ０ ０－１１ ０ １ 　 ７５ ９ ２ －１ ）２０ ６ ３

－地

动 仪 地 预 震测及 数 学模 型　

秋 任道

　 （阳师学范院 学数与 算 计机 学学 院 科，川 四 阳 绵６ ０ ） １绵 ２ ００

　

摘要 ：章认为地文震的形成 程过中地 要表 发生微 变小—化逐 渐上升 —， 以震地形的成断缝为裂轴　

线

渐隆起渐。并讨论 了 震地的 破坏度程与 表 隆起 地最的面大积的关系 ，通过地上升表 加的速 大度来小

预 警 预　 地测 。 震　

关键词

： 震地 ；表地隆起 ； 坏度破 ；　 预测中

图 分类 号 ：Ｅ ６ Ｔ 　３ ７献 标文识码 ： 　

Ａ引 言　２０ ０ ８年

川汶特大地 ，震 人们又想使起老而知古之　甚少 自的然象——现震地。关 到系地震裂带上断几人 、 　万 几万人 十 ，至上百万甚 人正常的活 、 工作生和命生产 财，　

要 求地 震 三 维 ： 间，源 ， 度 的精 确 度非常 之 高 。时　 时震 间要 强求到 年 月 日时 ， 中 求 要达到 １ 里或 更 小的 范 震　０ 围 ，公 度要 达 求到 少多 级， 别 注 大关、 大地 震 ， 　 达强 特特 能 到这样 的预测 是就准 确预 的测 。 　

地 应震属 物于 过理程 。观测 地 球物 理 场 种各 参 以 及量 　 下地 水 异等 常变 化 ， 能 找 有到用 的 地 震 前 兆　 。 可目 前， 利用 地　 电 测观地 球 某 些 物 场理。２ ００ ４ 年 ，复业 　先钱 生 用 Ｃ 利Ｍ ＡＤ 术 技 新，了一 种 叫 ＨＴ 波的 预 技术 测 。创Ｒ 　

１ 地 动仪 与 假 　

据《说 后书汉 张・衡》传 载 记，汉代张衡 先制造生的 候

风　 地动 仪， 以精 铜铸 成 ，径 八尺 ” “ 酒 樽 ”似上 有 　“ ，形 圆，

起 隆圆盖的 。仪的内器部中央有根一质铜 都柱“ ”柱旁 ， 有　条八通道， 还有 妙的巧关机 。樽外体周部围有 个八龙

　 ，头 东 、 、、、 南 、 北 、 南 、 ｄ／ 个 向方布 　 按 南西 北东东 西 西Ｅ＼ 列。 头龙 和部 内通 道中 发的 动机 相关连 ， 个 龙 头嘴里　 每 都 衔 有一 个铜 球 。 对 着 龙头 ， 个 蟾蜍 蹲 在地 上 ， 个　八 个

于由地球 身自运的 自转动、 公 ，传 然的风力自 、 海

大　

潮等 类 的， 频繁 动 活 开， 采石 、油 、产试 验、 型　 人 如 矿 核 大 水拦坝 的 蓄水 等 作 的 ，用 在它内 部 积 蓄能 的 达 到量 定　 一度程 ， 会 一在 定时 间 沿 着 壳 地最 薄 的 弱地 方释放 出 就　 来， 产 地 震 。生 震地 预测 的科 学前 是提 认 地识 震孕 育 　 就 发和 生的 物 理过 程 ， 地括 球 介质 物 、 学理 性质 的 异 包　力

昂

头嘴张 ，承接铜备球 。当某个地 方发地震 时生 ， 准　樽 体随之动 ， 运触动关机， 发生使地震 方向的龙头张嘴 ，开 　吐铜出球 ， 落到 铜蟾 的嘴蜍 ，里 很大的生声响。 于　 发

人 们就是 知 道 震地发 生 方的 　向 。　

变常。化但人是类地震对 成 和地震发因生 的规律 知还　

之甚 少 ， 是震 宏观 自 界 中 然 大规 的模 层深 的 动变过　 地

程， 其影 因响素 过于复杂， 可还有 人能未类知的因素 存　在 。人

们所 能 做的是 地 面在上 观 测 某 些物 量 ， 震 预　理 地

我们认

为地动仪一个精是度非常平高物体 ，衡全 方　

平 位衡 ，天平 有只两方 平 衡 当。它 受 到外 力 失 平 衡　去 后而 ， 的器 部 中央 内的 铜质 “ 柱” 受到 外 力 后 ，放　 都仪感 然

研究测有 ３ 种同的不路 ：思①地 震质地。地震生发地在　

中壳上层 ，故定地认 应震属 于地 过程。质②震统地计。 　

对 过去 已 发生的 地 震 用 ， 理 统数计 方 法 ，中 发 地现 运　从

大个外力 ， 再传这给龙 头 嘴 里铜的球， 铜 就球落铜到　

蜍蟾 的嘴 里 预 报， 了地震 。 动 地 能 不仪能 提前 道 知 将要 就

　震发 的生律规， 特 是时 间序别列的规 律 ，据 去过以推　

测根未 来。 地 ③ 震兆前 。地 是 地 震 介球质 的 破 ， 认 裂　定故

发生震？怎地样 用现利 科代学测预震地 本？文 作一　些探讨 根据任。事何受 物到力外 作的都 用发生要弹性形

收　稿 期日 ０： ９１ ５ ２０ —２２　．

基

金 目： 项川省四教厅 自育然科基学金资项助目 ７　 （９１ 　０ １ ３４ ） １作 简者介： 秋任道（ ９ ），５四 ｊ 盐亭 ，人 １６ 男，一Ｉ １ 副授 教 ，要从事应 用数 学方面主研 究的。 　

１２

６　

四川理工院学报 （ 自学然科 版学 ）　

２ ０１０ 年４月

　变 。们我说 假 地震：的 成形过程 中地要表 发微 小变　

化 —生 逐 —上渐升 ， 地 形震 成的 断 裂 为缝轴 线渐 渐 　 以隆—

＼

—

　

、

起 。作一个比 ： 喻震地的 形成就 像妇孕肚 的中儿胎 ，　 表就像孕地妇的子，肚 地震就分像。娩代现 医学以通可过　打 Ｂ 来预超分测

娩 ，医通过中诊脉、 听 胎音 预来。我测 　们现在只通过观察能 测量、孕妇肚子的变化 来 测分预　 时间娩。现科学代全定球位统系 激光、测量地能的表微　

妙变 化， 年川 汶震地 后， 学 测 出院 都地成 区 原 来 低比２ 去 科 　

＼ 　

。

　

厘 ， 米重地庆区原来高比２厘米 。　

２

地震 预 警 与预 测

２ 　１地 震 的破 度坏　．

ｓ＝

图

１地 面隆起 扑的面 图 　

暂ｄ ＋ √（＋ 　 　 －　　） 　

震地生发后人对类的 生命财 产成造失程损度称 为

　坏 震度 程显。 ， 然坏度 与 地 的震强度 成正 比， 震 源 　破与 到 震中距 的离成反 比。 破 设度坏 为 震Ａ 源到 震中距的 ， 　为 ｈ离 地 震的强 度 为 Ｐ比例 数为 后。系则有 公 式 ： ，， 　Ａ

＝

即

地震将地表时起隆面积 Ｓ　的）（ 也就 是大曲最。 　

面对于最 大 面积论讨如 ： 当下震源 到震 中 的距 离一定 ， 地时　 震 的度越强 ， 大面 越积大 ， 则反 之亦 然 地； 震强的度 定一 ，　

震到震 中的距源 越 小离 ， 积面 越 ，大之亦 。然积 面越 则　

反譬

　

， 地震大发生后坏人类破生的财产命多越 ，破坏程度大越，　 反之 然亦。此因 ，地震破坏程的与度地隆起的最大面积表　成正比 ，其比例数为 系 其ｚ公如下 ： ，式　

Ａ＝ ｌ （ ｓ　　

）

为更了好衡量地地震对人类命财产生成 造的损 ， 失

把地　震 的三 维改 变为 ： 间 ，中， 时 震破坏度 。　

震 地形成 的过 中地程表 要 逐 渐发生 微小变 化 以，　

震形成地断裂缝为轴的线渐隆渐起， 形 一个成曲面 为。了

　２２ 地 震的 警预 ． 地 震 的震 　大中约 隆起 的在 曲面 　几何 的中心 ，　 震

地获得该

面曲信息的 选择一些观察点 ， 根据各个，观察 　

的数据 点 ，确就地定表 隆 的曲起面， 面 曲的理状想态一　是个椭 球慢体慢 浮出表面。以地 震为坐中标原点 ０断 　 裂， 为缝纵 Ｙ 轴 轴，震 源震到 中的线直轴竖 ｚ 地 面为平坐 轴， 　标平面， 建 立坐标。如 系图１ 地震开始形。 成的时为　

０ 到地 震发刻 生的 时刻为　 ， 时 ｔ刻， 某 隆起 的 面 方 程　曲为： 　

的断裂缝大隙约在 曲　面的 向纵对称轴上 根。牛据顿　第 二律定： 　

：　

表： 明当质 量 ｍ 定一时， 外力 ，与 加速 度 　成 比。 正

　

当速加 度ｏ来越越大 ，ｔ 表地受到的外力． 厂越来 大越， 距地　 震生发时的问 就来越越。近据根来 将测定的 ， 　加速当 达　一到个固定 的 值 ６ ，ｔ 即 ６随都可时能发生地　 ，ｏ≥ ， ， 震开始 向社会预 警同。

时 ，密 切关地表的注变化 ，加速　度

的异 常 况情 ，进一步预 测 震 地。　 如果假 说 成立 又 ，是预 测地 震 方的 法， 钱 复　 业 与这 生先的 Ｈ Ｔ 波 的测 技 术相 比预， 法 可 提 前几以年 、 Ｒ 此几　 十年 就 续持观测要 发 地 震 的 生 异地常 方， 前一 两 年 预　提

１

　鲁 ｆ ＋＋ 。　

：　０， ０》１ ，ｂｃ＞　ｂ ，　 ｃ

　…

其中 ｎ

ｂ是ｃ通 过 曲面 上 的 点 够 能确定 出 的 常数， ， ，　

ｔｈ （）（ ０≤ ｔ 表Ｔ示 时 刻 ｔ≤ ） 球 椭体的球 心 到 中的震　

距离

，曲面 升的上离为 ｈ Ｏ距（ ）一 ｈｔ ， ００ 在椭球体０ 　（） （ ，，）

上 ，得可 ｈＯ （＝） Ｃ。设曲面上 升的速度、加速度 分记别　

为　， 则。　有 Ｏ

ｄｌ　

一 　一 　

警， 更能

减地少震对人 的损类。 失　

参考 文 献 　

：

　ｄ。

　［

１］房 绯宗， 庆玲 森， 林． 黄源 马浑 　 日ｓ ．地Ｍ 震磁流　 原 　６

５中其一“ ”示速表度、 加 速度 方的向 与 ｈ的 ｔ）（方 相　向

。反规定地 时震的曲面刻上升的距 离、速 度、 加速 为　度无穷

大 ， 即：　

ｈＴ ∞＝ （， ）＝Ｏ（ ）＝ 一ｏ ）（１ Ｔ３ Ｌ 。 Ｔ

差　值 年率变短 期异常追分踪析 ． ［ 地震地磁 Ｊ观测与］ 　 研究 ， ０， １） ８５ ２ ０（ ： —． ０ ２ ６５ ６

　［２ 桐 ，恩 ，明江 丽 ．电 阻 率 各向 性 异 度（）态　 】 毛赵 刘 Ｓ地动

化 演像 法图预地震效能的测计统检验［］ 国地震 　冲 ｃ会成 立学２ ０ 周年 术学会议 ，９．１ ９ 　

（９ 转 １７第）页 下６　

利

高等数用知学计算时刻识ｔ 表地隆 起面的 ｓ积　

：

第２ 卷第２

　 ３ 期

黄清等： 具有元 离散分布和时滞中的型立胞神绎细络的网全堑局　

　　塞 堡

Ｗ

ｕ ａ　 ｅｉｔｓ　 ｃ　ｅ ｃ　ｎ 　 ｅ ｈ ｏｏｙ ｓｒ ，ｈ ｎ Ｕ ｎ ｒｖｉｏ ｆｓ ｉ ｎ ｅａ ｄｔ ｎ ｃｇｌ　Ｐｅ 　ｓｙ

９１． ９ ６　

ｄ ａａｉｐｉａ ｏ 　 ｎ ｔｓｎ ｌｉ ｎｅｉｑ　ａ ｉ Ｍｓ ］ｎ　 ｐｌ ｔ 　 ｎｆｕｃｏ ｄｆａ ｒｔ ｌ ｕ ｔ ｎ【 ＿ ｏ ｃ ｆｉ　 ｅ ａｅ ｏ

　ｏＤｄ ｅ ｈ ／ｏ ｓｏｎ Ｌｎ ｏ Ｋｈｗｅ 　ａｅ ｃｒ ｂＰｌ ｈ ｒ ｒ　ｃｔ ｔ ／ Ｂｏ ｄｎ ：Ａｃｒｄ ｒ 　 ｕｉ — ￣

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Ｄ ｃ ｉｅｅ ａｄ Ｄｉｉｔｕ ｅ　ｌｙ 　 ｓｒ ｔ　 ｎ　 ｓ ｒ ｔ ｄ ｅａ Ｄｓ ｂＨＵ ＡＮＧ

Ｙａ—ｉｇ ，ＸＵＪ ｋ ｎ　ａＺ ， ｕ　 ｎｑ ｎ 　　ｉ．ｕ ｉ ＨＯＧ ＳＮ ｏ — ｎ。　 ｈ ｕ ｍｇｉ　 （ ．Ｓ ｈｏ ｏ ｏ 　ｕｅ ｃ　 ｎｅ ｉｕ ｎ Ｕｎｖｒ 　ｆｉ ｅ ｃｃ １ｃ ｏ ｆ ｌｍ ｔｒｐ ｉ ｃＳ Ｓｃ ａ， 　ｉｓｙｏ 　 ｎｉｅ ＆ Ｅｇｎ ｅ ｇ ｉＺ ｎ　４ ｇ０ ，０ Ｃａ　ｉ 　 Ｃ ｈ ｅ ｔｅＳ ｉｎｒ ｅ ，ｉ ｇ３ ０ ｎ ６ｏ ｈｎ；

２

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Ａ ｔｂ ｔａ ｎｔ ｉ ａ　 ，ｔｅｅｐｏ ｌｍ 　ｆｏ ｇｌ　 ｓａｍ ｐｏ 　ｔｂｉｌｙ ｒｎｆｕ ｌｒ ｃｌａｕ 　ｅｒｌｎ ｔ ｒｓｗｉｄ ｓｒ ｔ　 ｈｅ ｓ 　 ｒｃ： Ｉ　 ｈｐ ｐ ｓ ｈｒ 　 ｒ ｂ ｏｅ　ｌ ｌｙｂｙ ａｔ ｔａｓ ｔ　ｏｉ　 ｅ ａｔ　 ｅｌｌｒｎ ｕ 　ａｅｗ ｋｏ 　 ｔ 　ｉ ｃｅｄｅ —ｃ ｉ ｌ ｙ ｎ　 ｉ　ｔｂ ｄｄｔｌｙ 　ｓｕｓ ｉ ａ ｄｓ ｄ ａｄｒ ｕｅ 　ｓｅ ａｓ ｔ ｉｅ ｄＢｙ． ｉｕｇｔ ｌｇｃｐｌ ｅ ｒ ｔｅ ｅｒ ｉ 　 ｓｎ 　ｏ　ｏｏ ｉａ　 ｅ　ｇｈ ｏ，ｓ ｆｙｃｅ ｔｏ ｔ ｄｎ　 ｎ ｎｕ　 ｈ　ｓｅｘｃ 　 ｑ ｅ　ｎ ｄｕ ｆ ｎ　 ｎｉｉ ｉ ｅ ｓｓｒ ｇ ｔｅｅ ｉｔｎｅ ｕ ｉｕ— ｉ ｃｏ ｉ ｓｈｆ　ｅ ｕｌ ｒ ｕ　ｏ ｔ ｌｅ ｌ ｃｒｌｎｕ ａ　ｅ ｗ ｒ ａｓｅ ｏ ｐ ｅ． ｙ ｕ Ｂｇ ｉｔｅ Ｌ ａ ｕ ｏ ａ — ｏｓ ｆ ｎｉｔ ｎ， ａ ｓｉｉｎ　 ｆ ｓｏ　ｑｅｉｂ ｍ　 ｉｆｎ ｒ 　 ｅｌ ｕ 　ａ ｅｌｒｎ ｔｏ 　ｋ ｒ　ｒ ｖ ｉ ａｄ ｕ 　ｓｎ ｈ 　 ｙ 　ｐｎ ｖ Ｋ ｒ ｖｓｋｉ ｕｉｃ　 ｏ 　 ｕ ｆｅｔ ｃ ｄｃｔ ｎ 　ｏｌｂ ｌ ａ ｙｔ ｔ　 ｔｂｌｙ ｒｎｆ ｒｕｌｃ ｌ ｒ ｌ ｎ ａｕ　 ｗｅｏｋ　 　 ｔｃｉｅｅ ｄｙ ｌ　 ｎ　 ｉ ｔｉｕ 　 ｅｅａｓ ｉｄ — ｉｏｏ 　ｆ ｏｇａ　 ｓ ｐ ｏｉｍ ｓ ａｉｉ　ｏ　 ｅ ａｔ　ｅｌ ａ　ｅ ｒｎｌｔ ｒｗｓ ｄ ｓｒ ｉｔ 　ａｅｓ ａｄ ｄｓｒｂｔ ｄ ｌｄｙ ｓ　ｅ 　ｉ ｃ ｔ ｕ 　ｈｉ ｅ

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接上 第１２页 ） ６　 ［３ ］ 玉全 杨．新 时 期地 质 绘测 技 与 发术展． 国论 文 　浅 议

下中 载中 心 ０．（ ） ｔ 　ｗｗ ｓ ｕｎｔａ ｉｉ ９ｉ２　　 ２９ ．１ｔ Ｊ ｗ ．ｄ ｅ．ｄｌ ｚ／ １１／０ ｈｐ／２ｔ ／ｉ ０ １ ｄ

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Ａｂ ｔａ０ｔ ｈ 　 ｒｃｅ ｈｐ ｅ ｉｔ　ｅｈ ｔｉｈ　　 ａｔ ｑａ ｅｒｆｎ 　 ｃ ｓｒ， ｅｓ ｒａｔ ｍｅ ｕｈ ｔｖ　ｈ 　ｍａｌ ａ ｇｃｒ ｅ ｓｒ ｃ：Ｔ ｅａｉ ｌ 　ｙ ｏ ｈｓ ｓｚｔａ　ｎ ｔｅｅ ｒ ｋｕ　ｏｍ ｉｇ ｐｏ ｅｓ ｈ 　ｕ ｃ ｓ　　 ａｅ ｔｅ ｓ ｌ ｈ ｎ－ ｉ 　 ｔ ｈ 　ｆ

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