楠木軒

上可看天,下可探地 ——一位氣象學家的地震學研究成就

由 完顏翠琴 發佈於 經典

安德里亞·莫霍洛維奇(1857—1936)

著名的地震學家、氣象學家莫霍洛維奇於1857年l月出生在克羅地亞沃洛斯科的克羅小海港,他從小熱愛學習,很有上進心;後來經過努力進入布拉格大學開始學習數學和物理,畢業後在巴卡爾海運學校教書。

1891年,莫霍洛維奇來到薩格勒布氣象台工作,由於工作出色,不久他就被任命為薩格勒布氣象台台長,並且兼任薩格勒布大學教授,並在此一直工作到1922年退休。儘管在氣象學方面的研究工作使莫霍洛維奇在薩格勒布贏得了很好的名譽和地位,但是他在這方面的工作與其在地震學方面的成就相比,那就遜色多了。

為什麼這麼説呢?這是因為莫霍洛維奇先生有一個非常了不起的發現,至於是什麼發現,我們繼續往下説。

1901年,由於薩格勒布再次發生地震,地震工作開始受到當時政府的重視,並且成立了國家地震委員會,於是莫霍洛維奇及其同事在氣象台內開始籌建地震台。

1906年,莫霍洛維奇在薩格勒布氣象台建立起南斯拉夫的第一個地震台,開始了地震監測工作,並且還記錄到了當年的美國舊金山大地震。隨後,在1908年,氣象站內配置了更加靈敏的新式地震記錄儀器,取代了上一台儀器。在他的努力下,這個誕生於氣象站內的地震台站成為“中歐地區最先進的地震觀測站之一”。可以説,現在萬事俱備,就差一次地震的檢驗了。

説來也巧,就在1909年10月8日,在薩格勒布附近發生了一次6級左右的地震。當時的歐洲已經建立了一定數量的地震台站,而且不同台站之間會交換地震記錄。地震發生後,莫霍洛維奇就寫信向歐洲各地的地震台收集資料。最終,他收集到了41份地震波記錄,並對其中的36份進行了研究,然後,他發現了一個問題。

莫霍洛維奇根據他所掌握的地震台的這些觀測資料,開始研究地震波傳播途徑與時間的關係,發現在地下約33公里深度附近地震波速度發生突變,這説明在該深度上下層物質在成分和狀態上有所不同,因此認為地球有內外層之分。

1910年,莫霍洛維奇先生髮表了他的第一篇地震學術論文——《1909年10月8日的地震》,並且在該篇論文中闡述了他的發現。

1911年和1913年德國發生兩次地震,經莫霍洛維奇和美國地球物理學家古登堡根據觀測資料分析,再次驗證了1909年莫霍洛維奇的重要發現。

後來的研究證明,這個界面在全球普遍存在,這就是地殼和上地幔的分界面。由於莫霍洛維奇是用地震學方法探索地殼和上地幔結構的第一人,發現地殼底面應首先歸功於他,所以地殼底面(地幔頂面)即被命名為“莫霍洛維奇面”,也稱“莫霍面”,常用“M”或者Moho來表示。

當然,莫霍面的深度並不是固定的,而是起伏不平的。科學研究表明,地殼就好比一個破碎的“雞蛋殼”,不同的板塊漂浮在軟流圈之上並以不同的方向和速度運動,使得碰撞與拉張的運動一直在發生。複雜的演化過程使得莫霍面的深度並非全球統一不變的,而是存在明顯的起伏特徵,大體表現為陸地大於海洋,高原地區大於平原地區。

而對於一些構造活躍帶而言,如:活動大陸邊緣、裂谷區、碰撞造山帶等,地殼相對於構造穩定的地區會發生明顯的加厚或減薄現象,其變化幅度甚至可達數十千米,我國青藏高原莫霍面厚度超過70千米,而東部平原地區莫霍面深度僅為30千米。

莫霍洛維奇先生職業生涯的後半段主要從事於地震研究,並且取得了頗大的成就,為地震學與地球物理學的發展做出了巨大貢獻,這位著名地震學家在年逾古稀的時候,依然堅持地震研究工作,直到1936年12月18日在薩格勒布逝世,終年79歲。