歡迎來到地震的奇妙世界!

你有沒有試過感覺到腳下的地面在震動,或者好奇地球為什麼會移動?在這個課題中,我們將會一起探索地震:究竟什麼是地震?為什麼地球深處會發生地震?以及當大地開始震動時,人們又該如何保護自己以確保安全?

如果一開始覺得有點難,千萬不用擔心!我們會一步一步拆解所有知識,配合生動的圖片、實用的記憶小貼士和簡單易明的解釋,助你輕鬆掌握。


1. 地球內部有什麼?

要明白為什麼會發生地震,我們首先要認識腳底下的世界。你可以把地球想像成一個巨大的桃子,或者一隻煮熟了的雞蛋,裡面由不同的圈層組成。

地球的四個圈層:

地殼: 最外層堅硬而薄的固體外殼,也就是我們生活的地方。與整個地球相比,地殼就像蘋果皮一樣薄!
地幔: 厚厚而沉重的一層,由半融化的岩石組成(這些岩石溫度極高,質感有點像濃稠黏滑的糖漿)。
外核: 溫度極高的圈層,由液態金屬組成。
內核: 地球的最中心,在巨大的壓力下處於固態金屬狀態。

巨型拼圖:板塊

地球的地殼並不是一整塊完整的碎片。相反,它碎裂成了多個巨大的板塊,稱為構造板塊(簡稱板塊)。這些板塊「漂浮」在下方較溫暖、呈半融化狀態的地幔之上。

你知道嗎? 板塊一直在持續移動,只是速度非常非常慢——移動的速度大約和你手指甲生長的速度差不多呢!

重點總結: 地球分為四個圈層(地殼、地幔、外核、內核)。地殼由許多稱為板塊的大碎片組成,漂浮在地幔之上。


2. 地震是如何形成的?

大多數地震都發生在板塊邊界(有時亦稱為斷層線),也就是兩大板塊互相接觸碰撞的地方。

地震發生的四步曲:

第一步:板塊互相移動
板塊一直在滑動、擠壓或互相摩擦。

第二步:卡住了(摩擦力)
板塊的邊緣十分粗糙不平。由於摩擦力的關係,它們會互相卡住鎖死,無法順暢地滑過。

第三步:壓力不斷積聚
雖然邊緣卡住了,但板塊的其他部分仍然繼續向前推擠。久而久之,巨大的能量和壓力便不斷積聚。

第四步:瞬間破裂!
最後,當壓力大到岩石無法承受時,岩石就會突然斷裂破開。所有被困住的能量在一瞬間釋放出來,產生強烈的震動波並傳遍地球。這種能量的突然釋放就是地震

重點總結: 板塊因摩擦力而卡住,壓力不斷積聚,當岩石破裂時,釋放出的能量便會轉化為劇烈的震動。


3. 地震必學關鍵詞

地理學家會使用專業的科學名詞來描述地震時發生的情況。以下是幾個最重要的詞彙:

震源: 位於地殼深處岩石破裂、地震開始發生的確切位置。這裡釋放的能量最大!

震中: 位於地球表面、正正處於震源垂直上方的點。這通常是人們感受到最強烈震動的地方,亦往往是地面上破壞最嚴重的區域。

地震波: 從震源以漣漪形狀向四面八方穿過地面傳播的能量震動(就像你把小石子丟進水池時,水面泛起並向外擴散的波紋一樣)。

餘震: 主震過後,當地殼慢慢重新穩定下來時所發生的較小、較弱的地震。

永不混淆震源與震中的記憶小貼士:

震源(Focus): Found deep underground(深埋於地底深處)。
震中(Epicentre): Exactly on the surface(剛好位於地表之上)。

重點總結: 震源是地底深處地震開始的地方;震中則是震源正上方的地表位置。


4. 科學家如何測量地震?

被稱為地震學家的科學家會利用特殊的儀器和量規來研究地震,以了解地震的規模和強度。

測量儀器:地震儀(或地震檢波器)

地震儀是一部非常靈敏的儀器,能夠偵測並記錄穿過地面的震動(地震波)。它會在圖表上繪畫出彎彎曲曲的線條,顯示震動持續了多久以及有多劇烈。

兩種量度標準:

1. 黎克特制地震震級(測量震級)
• 用於測量震級(地震釋放出來的總能量大小)。
• 使用數值表示,通常介乎 \(1\) 至 \(10\) 之間。
• 這是一個特殊的級數標度,每增加一個整數級別,能量便比前一個數字強大 \(10\) 倍!例如,震級 \(5.0\) 的地震比震級 \(4.0\) 的地震強 \(10\) 倍

2. 麥加利地震烈度表(測量烈度)
• 用於測量烈度(人們感受到的震動程度,以及對建築物和道路造成的實際破壞程度)。
• 使用羅馬數字 \(\text{I}\) 至 \(\text{XII}\) 表示(即由 \(1\) 到 \(12\) 級)。
• \(\text{I}\) 級地震幾乎無人察覺,而 \(\text{XII}\) 級地震則會造成徹底的毁滅性破壞。

重點總結: 地震儀記錄震動。黎克特制測量釋放的能量(震級 \(1\text{--}10\)),而麥加利烈度表則測量觀察到的破壞程度(烈度 \(\text{I}\text{--}\text{XII}\))。


5. 地震的影響與安全自救指南

海嘯:來自海洋的威脅

當海床深處發生地震時,突如其來的移動會推起龐大的海水量。這會形成名為海嘯的巨型海浪,海浪能橫越整個大洋並淹沒沿海地區。

人們如何預防與應對地震:

抗震建築: 工程師利用強化鋼筋框架以及在建築物底部安裝巨型避震器,令建築物在地震中能夠安全搖晃而不會倒塌。
預警系統: 高科技感應器能偵測地震波,並即時將警報發送到手機和警報器,讓人們有寶貴的數秒至數十秒時間迅速保護自己。
防災演習: 人們透過定期演習,熟習一旦地面開始震動時應採取的應變行動。

遇上地震時該怎麼辦:「趴下、掩護、抓緊」

萬一遇上地震,請牢記這三個保命步驟:
1. 趴下(DROP): 雙手雙膝著地趴下,避免因劇烈搖晃而跌倒受傷。
2. 掩護(COVER): 保護好頭部和頸部,並爬到堅固的桌子或書桌下尋求遮蔽。
3. 抓緊(HOLD ON): 緊緊抓住身處的遮蔽物,直至所有搖晃徹底停止。

重點總結: 海底地震能引發海嘯。我們可以透過抗震設計、預警系統,以及牢記趴下、掩護、抓緊的黃金法則來保障安全。


6. 地震迷思大破解!(避開常見誤解)

迷思 1:「地面會裂開巨大的深坑,吞噬汽車和房屋。」
事實: 電影中常出現地面裂開深不見底的巨大裂縫,但現實生活中,地面只會劇烈震動和出現裂痕,絕不會變成無底深洞!

迷思 2:「科學家能準確預測地震發生的確切日期和時間。」
事實: 科學家雖然知道哪些地方較容易發生地震(例如沿著「環太平洋火山帶」的板塊邊界),但他們無法精確預測地震發生的具體日期或時間。

迷思 3:「地震在世界任何角落都是完全隨機發生的。」
事實: 大多數地震都是沿著特定的分界線——即板塊邊界發生的。

迷思 4:「地震在震中位置最強烈。」
事實: 雖然地表上的人在震中感受到的震動最強烈,但能量釋放最強的點實際上是位於地底深處的震源


7. 溫習速測清單

考考自己!你能回答以下這幾道簡單問題嗎?

• 地球的四個圈層是什麼?(地殼、地幔、外核、內核
• 地殼上那些會移動的板塊叫什麼?(構造板塊/板塊
• 震源與震中有什麼分別?(震源位於地底深處;震中是震源正上方的地表位置
• 哪種儀器用來記錄地震波?(地震儀/地震檢波器
• 地震發生時要記住的三個安全口訣是什麼?(趴下、掩護、抓緊