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海嘯、閃電、火山噴發(fā)、地震以及颶風(fēng)等自然災(zāi)害,彰顯出大自然驚人而可怕的力量。但,你知道它們的威力到底有多大?科技能否將這些大自然的力量化破壞為神奇呢?
目前,科學(xué)家正想辦法測量火山、野火、颶風(fēng)以及海嘯的能量。與這些自然災(zāi)害相比,人類利用的地?zé)崮堋L(fēng)能和太陽能簡直不值一提,只是大自然能量中極少的一部分。
去年日本因大地震引發(fā)了巨型海嘯
海嘯
海嘯在1000秒蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于690萬桶原油
2011年3月11日,在距離日本仙臺這座城市東部大約129公里處發(fā)生的大地震引發(fā)了巨型海嘯,巨大的水墻推進(jìn)到日本巖手縣東北地區(qū)的宮古,徹底摧毀了這個島國東部沿海的很多城市。二戰(zhàn)結(jié)束時在日本上空爆炸的原子彈的破壞性根本無法與之相比,尤其是海嘯引發(fā)的大洪水摧毀了日本福島第一核電站的備用制冷系統(tǒng),引發(fā)級別僅次于1986年烏克蘭發(fā)生的切爾諾貝利核事故的核危機(jī)。
據(jù)美國伊利諾斯大學(xué)的地質(zhì)流體動力學(xué)家蘇珊·基弗兒說,這場海嘯釋放的能量事實上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了1945年轟炸廣島和長崎的原子彈的破壞力。這次海嘯蘊(yùn)含的能量可能也超過了一兆噸黃色炸藥發(fā)生爆炸釋放的能量,大約相當(dāng)于兩顆轟炸日本的原子彈的總能量的28倍。不過基弗兒稱,也許它的破壞性更加強(qiáng)大,可能是10兆噸或者相當(dāng)于兩顆原子彈釋放能量的280倍。這種差異主要取決于海嘯持續(xù)的時間長短,據(jù)她估計,海嘯持續(xù)的時間在100秒到1000秒之間。
在最上限時,海嘯蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于690萬桶原油,或者相當(dāng)于日本每天消耗的總石油的50%。這種評估結(jié)果還考慮了波浪的速度,據(jù)基弗兒估計,海浪的速度大約是每秒220米,30分鐘抵達(dá)海岸線。她估計開闊海域的浪高是7米,并估計波浪的長度大約是1300公里,或者相當(dāng)于本州島海岸線長度的一半。
地震
日本3·11大地震產(chǎn)生的能量可滿足全球4天的用油需求
據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的科學(xué)家估計,為了引發(fā)足以摧毀巖手縣以及日本東岸的海嘯,2011年3月11日發(fā)生在太平洋東北部的地震至少需要產(chǎn)生相當(dāng)于475兆噸TNT的能量。這一能量相當(dāng)于3.26億桶原油,可滿足全球4天的用油需求。
借助于儀器,科學(xué)家只對少數(shù)自然現(xiàn)象釋放的能量進(jìn)行測量,其中就包括地震。地震儀獲取的數(shù)據(jù)能夠幫助科學(xué)家評估地震釋放的能量———可怕的能量撕裂地表,同時撼動附近和遠(yuǎn)處的建筑。不過,儀器并不能描繪出完整的地震能量圖像,部分能量通過摩擦產(chǎn)生的熱量的方式消散。日本2011年發(fā)生的地震震級達(dá)到9級,是日本發(fā)生的最嚴(yán)重的地震之一,同時也是有史以來進(jìn)行測量的最大地震之一。