测震仪器
我国是世界上地震最多和蒙受地震灾害最为严重的国家之一。由地震造成的人员伤亡和财产损失,在自然灾害的破坏中占首位。多震灾是我国重要的基本国情之一,最大限度减轻地震灾害损失是地震工作者的不懈追求。作为地震学研究和地震预测预报最重要的观测基础，其地震监测的意义不言而明。
那么，从张衡地动仪到如今数字化网络化的地震观测体系，我国测震仪器走过了怎样的发展历程？
1、地震仪之祖
用仪器观测地震，最早始于我国东汉时期。公元132 年东汉科学家张衡设计并制造了候风地动仪。史书记载：“阳嘉元年，复造候风地动仪。以精铜铸成，员径八尺，合盖隆起，形似酒尊，饰以篆文山龟鸟兽之形。中有都柱，傍行八道，施关发机。外有八龙，首衔铜丸，下有蟾蜍，张口承之。其牙机巧制，皆隐在尊中，覆盖周密无际。如有地动，尊则振龙，机发吐丸，而蟾蜍衔之。振声激扬，伺者因此觉知。虽一龙发机，而七首不动，寻其方面，乃知震之所在。验之以事，合契若神。自书典所记，未之有也。尝一龙机发而地不觉动，京师学者咸怪其无征。后数日驿至，果地震陇西，于是皆服其妙。自此以后，乃令史官记地动所从方起。”
史书记载的地震即公元134 年12 月13 日在当时的首都洛阳检测到了一次发生在陇西的地震。这是人类第一次用仪器检测到远处发生的地震。这时的地震仪实际上是验震器，即用于指示地震发生的装置，不能像现代地震仪一样记录地震所引起的地面震动过程。
2、地震仪在近代的发展
最早的近代意义上的地震仪出现于1870～1880年代。
1875年，Filippo Cecchi在意大利研制了第一台有时间记录的地震仪。
这之后不久，James Ewing设计了水平摆，记录在熏烟玻璃的旋转圆盘上。
在此基础上，日本的British研制出了质量较高的地震仪器。
人类第一次记录到远距离地震则是1889年，在德国Potsdam记录到的日本地震。1898年，E·Wiechert研制了第一台有粘滞阻尼的地震计，可提供在整个地震持续时间里有用的记录。
3、我国近现代地震仪器的发展
近现代以来，我国的地震科学家和科技工作者在引进学习世界上先进观测仪器的同时，通过不懈探索和艰苦努力，成功研制各种适合我国国情的地震仪器。
#起步——机械烟熏记录时期#
1942年，李善邦先生研制了我国第一套地震仪器---I式（霓式）地震仪，于1943年安装于重庆北培地震台试记，开创了我国自行设计制造地震仪的历史先河。
1951年，李善邦先生在I式水平向地震仪基础上，经过改进，研制成大、小51式地震仪。
1955年以后的十余年时间里，由许绍灏和张奕麟研制了电子管式放大器和熏烟笔记录器与维开克地震计配合，组成581型地震仪。此后研制成功晶体管式电子放大器。
#发展——模拟记录观测时期#
1962年，我国成功研制了短周期照相记录62型高放大倍率地震仪，专门记录较弱地震体波群诸震相的电流计光记录地震仪。
1963年，成功研制了63A和63B 型地震计和67型放大器等。这些地震计、放大器和一台大滚筒记录器组成了473、573等短周期地震仪，带动大滚筒运转的是一台角锥摆调速的重锤推动钟，同时配以必要的计时装置和直流电源，通常在没有交流电的野外环境也能进行工作，广泛用于我国的区域和流动地震台上。
60年代末，为了在城市等高地噪声地区开展地震观测，开始发展井下地震观测，研制了JD-2型井下地震仪、分别布设在全国数十个深井内。
70年代研制出的DD-1型短周期地震仪——包括三台DS-1地震计和一台DJ-1型地震记录器，适用于综合台、基本台、区域台观测记录微弱的近震和区域性地震。
70年代研制的DK-1型中长周期地震仪，主要由两部分组成：三台KS-1型地震计和一台KJ-1地震记录仪，适于固定台站和基准台使用，用于远震和中强地震记录。
此期间研制的763长周期地震仪，解决了竖直向地震计的微气压变化的浮力效应，提高了仪器观测灵敏度，大大展宽了我国当时地震观测系统的频带域，是我国基准台常规地震监测设备，用来记录远震激发的长周期地震波。
#优化——数字化记录观测时期#
STS-2 甚宽带地震计，使用三只结构完全相同，倾斜45°悬挂的机械摆在底座上按正三角形几何分布安装，可使各分向仪器参数的一致性得以提高。
DJ-1三分向短周期地震计，采用摆式悬挂，是一种高阻抗速度换能器，体积相对较小，因而适于安装在井下或地表摆房内。
BKD-2A宽频带地震计，通过精确的计算电路完成三个传感器的坐标投影变换，输出传统的东西、南北和垂直三个分量，构成全新的大动态、宽频带、便携式地震计。
JCZ-1型甚宽带地震计，具有高灵敏度、低噪声特点，有效抑制了大气压力、温度变化对仪器的影响，使地震计在超低频端也能稳定工作。
我国地震监测工作经历了几代地震工作者数十年的艰苦努力，从无到有，从单一到多样，从简单到复杂，从粗放到精密，从单点到成网，逐渐形成了地震观测信息网络系统。
（地震三点通特约作者：闫睿）
说明：本文所采用的部分图片来源于网络，均作为公益科普，在此予以说明并表示感谢。
更多地震科普内容，请关注微信公众号地震三点通。