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第00010版:今日关注
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· 使命背后:如果我是地震仪
· 一首名为《如果我是地震仪》的诗,是一位小学四年级2班的学生周庆艳在地震后创作的,这篇充满了童真的诗歌,后来成为了王维熙教授发明地震仪的原动力
· 新型地震预测仪器的精确度,相当于在250节装满花生米的火车皮里,找到一颗蚕豆
· 这一刻,科学与国家的命运相连
· 由过去因为经济因素对科技成果的重视,转变为今天因为对人性的关怀、对生命的热爱而对科学的重视,这个观念的转变,本身对科学事业的进步就具有里程碑式的意义
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2008年9月9日     收藏 打印 推荐 朗读 评论 更多功能 
新型地震预测仪器的精确度,相当于在250节装满花生米的火车皮里,找到一颗蚕豆
  位于杭州高新开发区的杭州超距科技有限公司的实验室,王维熙教授正在重复着一个千百次的操作。

  打开一台印有“ATG6118E”编号的仪器的电源,按键归零,拿一支像针筒一样的微量进样器,在左侧一支含有千分之一氢气(实验所用的标准氢气浓度)的氢气瓶里,抽取了10微升(相当于0.01毫升)的气体,小心地注射到仪器的进样口内,然后等待检测数据。

  21秒时,仪器上准时出现了几个红色数字,“580”,这个数字表示仪器有580毫伏的电压,王教授将这个数字标定为一个氢气标准值。

  而根据实验,王教授的这台仪器,最少可以在1个微升的标准实验气体中检测到氢气的浓度,也就是说,氢气的检测灵敏度可以达到千亿分之一。

  为了解释这个精确度,王教授为记者打了一个非常形象的一个比方:“假如250节火车皮里装满花生米,混进一颗蚕豆,我们都可以检测出来。”

  而这个灵敏度,正是用氢气浓度来预测地震发生的关键。

  “氢气是目前世界公认的地震预测中最灵敏的化学成分之一。”在实验室,王维熙教授为记者仔细讲解了利用氢气预测地震的原理。

  国外地震学家普遍认为,地壳下层的塑性岩石或蛇纹岩被挤进地壳上层的裂缝中时,就会引发地震。这些容易滑动的蛇纹岩是由富含铁镁的矿物与水作用所生成的,而在这个挤压的过程中,就会产生氢气。随着地层发生断裂,氢气就会通过裂缝冒到地面,导致空气中的氢气浓度剧增。

  “日本地震专家曾做过相关实验,当地震即将来临时,土壤空气中氢气的浓度会突然增大。”王教授告诉记者,日本曾报道过位于中央构造线上的汤屋矿泉水氢气浓度变化与附近大野震群的对应关系。日本科学家Wakita在1980年发现,在深度为0.5~1.0米的土壤气中,在地震之前,氢气含量达到30000ppm,而空气中的氢气的正常浓度仅为0.5ppm。

  所以,科学家们就把氢气浓度的突然变化,视为地震来临前的一个警报,而更为重要的一点是,这个浓度的增加发生在地震前的10~40天左右。

  “10~40天”,这是个非常重要的时间范围。预测的时间过长,十年、一年,甚至半年,对人类来说都没有太多的实用价值,人们不可能提早这么多时间离开家园。而预测时间过短,直到地震前的几分钟才有反映,人们根本不可能撤离地震区,又没有预测的作用。

  而10到40天,这个时间长度,可以让人们完成足够多的准备工作,是个非常有操作意义的预测时间。

  事实上,世界上检测氢气的地震仪也已存在,但是目前观测氢气浓度主要采用热导池气相色谱仪,该种仪器灵敏度较低,检出极限仅为10ppm(10×10-6升),再低的就检测不出来了。

  而这台“杭州籍”的地震预测仪的最低检出限,却达到了10ppm(10×10-12升),甚至可以检测到仅为0.10毫升普通空气中的氢气,这是普通仪器精确度的100万倍以上。

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