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數學名題—最大樹齡法

來源:奧數網 文章作者:奧數網整理 2009-12-16 11:05:29

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  地震對人類生命財產的危害極大。為了研究地震的活動規律,進行預測預報地震等地質災害,需要了解某地的地震史情況。有一種 “最大樹齡法”可以根據樹木年輪來確定古地震發生的年代。

  原來,生長幾年的樹木,就可以在它的木質部的橫斷面上清楚地顯示幾層同心圓,每一個圓就表示樹木生長了一年。這些圓圈就叫做年輪。在正常情況下,樹木每年生成一個年輪。一般來說,一棵樹的主干基部的年輪數目,就是這棵樹的年齡大小。由主干基部向著枝冠方向發展,年輪的數目逐漸減少。樹木年輪生長的寬窄與氣溫降雨量等因素緊密相關。這就是說,氣溫適宜,雨量充沛,樹木生長就快,年輪就寬;反之,樹木生長就慢,年輪寬度就窄。在局部地區生長的樹木,若受到地震、泥石流、滑坡等自然因素影響時,樹木的年輪寬度也隨之發生相應的變化。生長在古地震斷裂面上的樹木,是在古地震斷裂形成之后才開始生長發育起來的樹木,而這種樹木的最大樹齡就相當于古地震形成的年代。一般可以通過所取樹干基部年輪圓盤面就可直接判讀出年輪的數值,以確定古地震發生的年代。也可以通過以下數學公式來推算古地震發生的年代:

  式中, J表示古地震形成距離現在的年數,P為被測樹木年輪年平均生長寬度,S為被測樹木最大直徑的樹干基部的周長。例如, 1982年,從我國西藏當雄北一帶古地震斷裂面上生長的香柏樹中,取出其中的一棵,測得它的P=0.22毫米,S=80厘米,則可算得

  = = 579(年)。

  據這個地區有關地震史料的記載,在 1411年前后,該地區確實發生過8級左右的強烈地震,兩者相當吻合。

  研究結果表明,利用樹木年輪研究和確定幾十年、數百年甚至千年以上的古氣候變遷、古地震發生年代,比運用其它方法具有簡便、經濟、可靠等優點。可以相信,隨著研究的深入,人們將從樹木年輪中開發出更多的科學信息。

 

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