巴格达爆炸:地震探测器绘制战争的声音

在伊拉克安装用于探测和测量地震的地震设备,也可以帮助紧急救援人员应对迫击炮袭击和汽车炸弹

在伊拉克安装的用于探测地震的地震设备也记录了许多其他巨响——来自附近迫击炮和汽车炸弹的爆炸。一项新的研究表明,这些爆炸的单独“指纹”可被专家用来重建这些快速发生的事件,甚至可能具有帮助救援人员的实时应用。

2006年全年,巴格达的爆炸声很常见。但在那年10月10日晚上,当一枚迫击炮弹击中美国前沿作战基地猎鹰的弹药供应站时,随后的爆炸甚至对巴格达来说也是非同寻常的,专家们说。

在弹药库发生的事件,被旁观者录制在视频中,在军事上被称为“烤爆”,即过热导致弹药过早爆炸。迫击炮袭击引起的火灾引发了一系列爆炸,迅速升级为火焰熊熊和爆炸连连的噩梦场景。在这项新的研究中,研究人员描述了喷射到空中的发光碎片和从火焰中升起的蘑菇状云,这导致一些观察者怀疑是核攻击。[有史以来最伟大的10次爆炸]


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研究人员还报告说,地震使基地摇晃,损坏了附近的建筑物,并被巴格达北部的居民感受到。据新闻机构《星条旗报》报道,直到10月11日下午,弹药还在爆炸,大火还在燃烧,该报还提到,弹药库的爆炸“震动了”位于巴格达机场附近的另一个美国军事设施自由营的“窗户”。

其他“耳朵”也在捕捉爆炸声。距离基地四英里(7公里)处,一个安装在巴格达地震观测站用于探测地震的地震仪,记录下了每一次的巨响和爆炸声。它是最近安装的几个地震仪之一,用于研究该地区被称为地壳的地球上层如何影响大地震的频率和震级。

这项新研究的主要作者加桑·伊·阿莱卡比和他的同事安装了伊拉克的地震仪。在2006年大火和爆炸袭击弹药库后,他和研究的共同作者迈克尔·威塞森想知道,对于他们的地震设备来说,复杂的暴力爆炸声会是什么样的。

这些设备没有让他们失望。从10月10日爆炸期间记录的数据中,研究人员能够梳理出当晚的事件序列,逐次爆炸,某些类型的爆炸具有独特且可识别的“地震指纹”,这有助于科学家们识别它们。[视频中的疯狂爆炸]

圣路易斯华盛顿大学的地球物理学教授威塞森告诉《生命科学》,像巴格达的那样一台宽带地震仪被设计用来采样一系列频率。地震仪将声音可视化为波浪——波的振幅或高度表示声音有多大,而波的频率则揭示声音有多“高”或“低”,以赫兹为单位测量。

但是,地震仪如何区分地震和炸弹爆炸,更不用说区分人为爆炸的类型了?

“想想你自己的耳朵,”威塞森告诉《生命科学》。他说,你可以听双簧管和单簧管,即使它们演奏相同的音符,你的耳朵仍然可以分辨出哪个是哪个乐器。地震仪也可以类似地分辨出迫击炮发射和汽车炸弹,“即使它们都会发出巨响”,他说。

据威塞森说,迫击炮爆炸的一个特点是它们的峰值约为5赫兹。他和他的同事们通过比较识别它们的匹配的地震特征,从而确定了事件期间发生的几次迫击炮爆炸的时间,这些地震特征与其它类型爆炸留下的地震轨迹不同。

声波的振幅,威塞森说,也可以估计爆炸的距离。“显然,如果鞭炮在一英里外爆炸,它的声音会和你耳朵旁边爆炸的声音非常不同,”他说。对于地震仪来说也是如此,当声音较远时,地震仪会记录下不同的声音“图像”。

威塞森称之为“法医地震学”的这种方法,对于地震探测设备来说似乎是一种不寻常的应用,但实际上,地震仪被用于各种科学用途并不少见。

“我们用地震仪追踪驯鹿群,”威塞森告诉《生命科学》。“我们监测冰裂和冰川流动。你可以查看几十年内地震仪的噪声水平,以追踪由于全球变暖,风暴的强度在几十年内是如何增加的。”事实上,他补充说,“任何发出声音的东西,你都可以用地震仪来记录。”

这些发现于12月22日发表在美国地震学会公报上。

关于生命科学的原始文章。

版权所有 2015 《生命科学》,Purch公司。保留所有权利。本材料不得出版、广播、改写或再分发。

Mindy Weisberger is a science writer covering biology, paleontology, climate change and space. She studied film at Columbia University and produced, wrote and directed media for the American Museum of Natural History for more than a decade, creating videos about dinosaurs, astrophysics, biodiversity and evolution that have appeared in museums and science centers worldwide. Her book Rise of the Zombie Bugs: The Surprising Science of Parasitic Mind-Control will be published in the spring of 2025 by Hopkins Press.

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