地震仪原理动画演示（现代地震观测）

现代地震仪的工作原理如图1，弹簧下吊着一个重锤，在重锤上有一只笔，笔在一个转动的圆筒上记录，当地面振动时，重锤会上下振动，笔就会在转动的圆筒上画出振动的波形。这和我们看到的气象温度记录仪，气压变化记录仪很相似，只不过地震振动的速度较快，转动的圆筒速度也要快一些才便于观察和记录地震的波形形状。

图1 现代地震仪工作原理

图2是现代地震计的一种。它是利用复合摆将重锤加载到悬挂的弹簧上。在它的前端有一组线圈在永久磁铁中间，地震动时会感应出电流。现代地震仪非常灵敏，它可以测量到10-11米的振动，也就是头发丝10万分之一的振动，相当地球最微小的震动。

图2 现代地震仪的传感器地震计

地球的表面时时刻刻都在振动，称为地球脉动。这些脉动来自地球本身、海浪、风雨、人类活动，统称为地球振动噪声。里氏地震震级规定：用伍德-安德森标准地震仪（周期0.8秒，放大倍率2800）在震中距等于100km处记录，如果记录的最大振幅A=1μm，地震定为零级地震，也就是指在100公里的距离上记录的水平分量最大地动位移的振幅为1微米的地震。就是0级地震的振动也比地球脉动噪声要大。

图3 现代模拟地震仪

地震仪包括地震计、放大器和地震记录器以及计时设备。图3是带放大器的地震记录仪，称为模拟地震仪。这是在上个世纪我国地震台使用的主要仪器设备。

图4 数字地震仪

图4是现在使用的地震仪。地震仪已经采用电子反馈技术，以便调整传感器拾取地震的频带。传感器产生的地震信号进行了大动态的数字化，这些数字信号可以和计算机相联，使用计算机来记录、存储和处理地震信号，也称为数字地震仪。目前数字地震仪观测的信号可以通过计算机网络进行传输和遥测。

地震观测就是选择地脉动水平比较低的，也就是比较安静的地方建设地震观测站，一般称为地震观象台，简称地震台站。目前分布在全国各地的传统正规的地震台站有1200多个，见图5 。

图5 中国地震台网

在这些地震台站中有很多是基准地震台站和综合地震台站。地震观象台都是有人值守的地震台，大部分在人烟稀少的山区和平原，科学技术人员长年累月7X24小时监视着地球活动。其它的地震台站都是无人值守的自动传输地震台。

我国在“十五”期间实施了《中国数字地震观测网络》工程，采取了“网络到台站，IP到仪器”的先进技术，地震信号通过计算机网络24小时不间断连续的传输到省级地震观测中心和国家地震观测中心，即传输到提供地震速报信息的中国地震台网中心。

图6 我国自主建设的第一个地震台-鹫峰地震台

图7 现代无人值守的遥测地震台站

图6是中国第一个自主建立的北京鹫峰地震台。它是由我国著名地震学家李善邦先生在1930年主持建立的。图7是现代无人值守的遥测地震台站及内部的仪器设备，地震计都在防护罩里面。

地震观测需要组成地震台网进行观测，地震台网记录的地震数据，包括地震事件数据和地脉动数据以及处理地震的参数等等，都是研究地震、地球内部结构和物质变化的重要数据。中国地震台网中心就是获取、记录、存储、处理这些数据的中国地震大数据中心，每天采集来自全国各地的地震台站数据大约有80几个GB。