上可看天,下可探地 ——一位气象学家的地震学研究成就

安德里亚·莫霍洛维奇(1857—1936)

著名的地震学家、气象学家莫霍洛维奇于1857年l月出生在克罗地亚沃洛斯科的克罗小海港,他从小热爱学习,很有上进心;后来经过努力进入布拉格大学开始学习数学和物理,毕业后在巴卡尔海运学校教书。

1891年,莫霍洛维奇来到萨格勒布气象台工作,由于工作出色,不久他就被任命为萨格勒布气象台台长,并且兼任萨格勒布大学教授,并在此一直工作到1922年退休。尽管在气象学方面的研究工作使莫霍洛维奇在萨格勒布赢得了很好的名誉和地位,但是他在这方面的工作与其在地震学方面的成就相比,那就逊色多了。

为什么这么说呢?这是因为莫霍洛维奇先生有一个非常了不起的发现,至于是什么发现,我们继续往下说。

1901年,由于萨格勒布再次发生地震,地震工作开始受到当时政府的重视,并且成立了国家地震委员会,于是莫霍洛维奇及其同事在气象台内开始筹建地震台。

1906年,莫霍洛维奇在萨格勒布气象台建立起南斯拉夫的第一个地震台,开始了地震监测工作,并且还记录到了当年的美国旧金山大地震。随后,在1908年,气象站内配置了更加灵敏的新式地震记录仪器,取代了上一台仪器。在他的努力下,这个诞生于气象站内的地震台站成为“中欧地区最先进的地震观测站之一”。可以说,现在万事俱备,就差一次地震的检验了。

说来也巧,就在1909年10月8日,在萨格勒布附近发生了一次6级左右的地震。当时的欧洲已经建立了一定数量的地震台站,而且不同台站之间会交换地震记录。地震发生后,莫霍洛维奇就写信向欧洲各地的地震台收集资料。最终,他收集到了41份地震波记录,并对其中的36份进行了研究,然后,他发现了一个问题。

莫霍洛维奇根据他所掌握的地震台的这些观测资料,开始研究地震波传播途径与时间的关系,发现在地下约33公里深度附近地震波速度发生突变,这说明在该深度上下层物质在成分和状态上有所不同,因此认为地球有内外层之分。

1910年,莫霍洛维奇先生发表了他的第一篇地震学术论文——《1909年10月8日的地震》,并且在该篇论文中阐述了他的发现。

1911年和1913年德国发生两次地震,经莫霍洛维奇和美国地球物理学家古登堡根据观测资料分析,再次验证了1909年莫霍洛维奇的重要发现。

后来的研究证明,这个界面在全球普遍存在,这就是地壳和上地幔的分界面。由于莫霍洛维奇是用地震学方法探索地壳和上地幔结构的第一人,发现地壳底面应首先归功于他,所以地壳底面(地幔顶面)即被命名为“莫霍洛维奇面”,也称“莫霍面”,常用“M”或者Moho来表示。

当然,莫霍面的深度并不是固定的,而是起伏不平的。科学研究表明,地壳就好比一个破碎的“鸡蛋壳”,不同的板块漂浮在软流圈之上并以不同的方向和速度运动,使得碰撞与拉张的运动一直在发生。复杂的演化过程使得莫霍面的深度并非全球统一不变的,而是存在明显的起伏特征,大体表现为陆地大于海洋,高原地区大于平原地区。

而对于一些构造活跃带而言,如:活动大陆边缘、裂谷区、碰撞造山带等,地壳相对于构造稳定的地区会发生明显的加厚或减薄现象,其变化幅度甚至可达数十千米,我国青藏高原莫霍面厚度超过70千米,而东部平原地区莫霍面深度仅为30千米。

莫霍洛维奇先生职业生涯的后半段主要从事于地震研究,并且取得了颇大的成就,为地震学与地球物理学的发展做出了巨大贡献,这位著名地震学家在年逾古稀的时候,依然坚持地震研究工作,直到1936年12月18日在萨格勒布逝世,终年79岁。

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