从地震波到预警（13分）
⑴我们脚下的地面是会移动的。随着构造板块在地球表面漂移，一些大洲互相摩擦碰撞，就像汽车在高速公路上相撞一样。地壳，也就是我们所居住的这个星球的外层，是有弹性的，但这种弹性只是在一定程度上而言的。在板块边缘地带，地壳会弯曲变形，直到应力过大超过承受极限为止。此时，地壳便会突然断裂，过去几十年存储的能量穿透地球表面，震动它的传播途径中遇到的一切。
⑵每天，都有数以百计的地震发生。幸运的是，大多数地震很小，没有灵敏的地震检波器的帮助，我们是无法察觉的。在每天都会发生的地震中，断层面只会发生3-6英寸（约7-15厘米）的滑动，人们是感觉不到震动的。里氏5.0级的地震，大约有一两英里的断层面断裂，人们很容易感觉到移动，但现代的建筑物能够承受得住。而一次8.0级的地震将导致数百英里的跨断层面的破裂，而且能够延伸到地表，将一座建筑裂成两半。
⑶通过监测地震间的应力积累，地震学家了解到，许多地区的地壳接近于破裂。但地表以下深部断层的具体结构，仍然在地震以及地震破裂传播中扮演者重要角色，而这个结构无法直接取样。正是因为这个原因，大多数地震学家不相信可以建立一二预报系统，能在地震发生前几天或几个小时内做出预测。在可以预见的未来，人们最多只能做到快速检测大地震，并发出警报。
⑷地震的一些独一无二的特性将帮助我们完成这项任务。我们感觉到的震动实际上是
分阶段到来的。能量从地壳破裂处传到地球表面分为两种形式：P波和S波。这两种波同时从断层面上发出，这也是它们唯一的相同点。P波类似于声波，是一种压缩波，传播速度相对较快，但是不会携带很多能量。再一次地震中，你会感觉P波就像一个突然、垂直的跳动。S波更像海洋上的波浪，移动更缓慢，并携带大多数能量，带来强烈的震动，使地表垂直和水平运动。建筑物在它的冲击下，就像是波涛中的一支小船。
⑸而且，并不是所有的波都是相似的。他们有不同的波形，这取决于滑动区域的大小。较小的滑动发出的P波相对振幅较低、频率较高，是一个小而尖的脉冲。较大的地震则会造成更大区域的断层破裂，并产生更大的滑动，所以这种P波具有较大的振幅和较低的频率。两种P波得差异类似于小鸟吱吱的叫声与灰熊的咆哮。
⑹单独一台地震检波器（seismometer）就能基于上述信息估计出地震的震级。任何具有高振幅和低频率的P波都将触发警报。这种单一台站报警方法给震中区域发出速度最快的警示。但是地震断裂的特征千变万化，并不是所有的5.0级地震看起来都相同，地震检波器下面地底的一些特殊的沉积物也会改变P波。这些变化将增加误报（当没有地震时发生警报）和漏报（当破坏性地震来临时没有发出警报）的风险。
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