http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2010-01-22
五问海地地震 专家全面解读
本报记者 刘莉
■ 核心提示
覆盖在地球表面的大陆板块,像是一块块相互衔接的“七巧板”。大多数时候它们平静地“和睦相处”,但有时由于地球内部能量的变化,也会导致它们产生激烈的“摩擦”,这时,地震就发生了。这种灾难每每来临,总给人类带来最深重的伤害。震中靠近城市和震源浅是此次地震破坏力巨大的两大原因,海地经济条件差,大量建筑不符合抗震标准,在客观上又将地震带来的破坏力“放大”。
东西半球是否有地震呼应?为什么破坏力这么大?是否还会发生多次大的地震?
■ 将新闻进行到底
8天前,西半球加勒比岛国海地的7.3级地震再一次牵动全世界的心弦。
刚刚经历过汶川之痛的中国,对海地的关注和牵挂尤为强烈。对这次地震,人们有很多的猜测和疑问,为此,记者采访了中国地震局有关专家,详细了解了有关情况。
一问:东西半球是否有地震呼应?
专家:这绝对是巧合,是不科学的猜测,总体上,全球地震活动处于一种正常活动状态。
海地当地时间12日16时53分(北京时间13日5时53分)发生7.3级地震(位于北纬18.5°,西经72.5°)。首都太子港及该国大部分地区受灾情况严重。
从地图上看,分处东西半球的中国与海地正好处于地球两端。近期最大的两次地震正好发生在这两个国家,有网友提出,这是否有某种关联?
在海地发生7.3级地震之前的近半个月,中国台湾花莲、黑龙江鸡西、河南焦作、吉林白城等地都曾先后分别发生6.7级、4.1级、3.6级地和4.7级地震。由于时间上相差不久,有人认为这是东西半球的一种地震呼应。
中国地震局地质研究所研究员、国家减灾委员会专家委员会成员高建国告诉记者,这绝对是巧合,是不科学的猜测。
虽然出现过两地巧合在同一时间段发生地震的记录,但这只是限于统计上。事实上,地震的发生、成因还是一个世界级难题,很多理论原理大家都还在摸索当中。地震发生的时间、地点、强度的确定都需要系统的观测研究,仅靠统计做出判断远远不够,也不科学。
中国地震台网中心提供的数据显示,从全球角度看,全球每年平均发生18次左右7级以上地震,1—2次8级以上地震,也就是平均每个月都会有1—2次7级地震。而自2009年11月9日斐济群岛7.0级地震后,全球7级地震平静近2个月,于2010年1月4日发生了所罗门群岛7.2级地震和这次1月13日海地7.3级地震。
总体上,全球地震活动处于一种正常活动状态。
二问:为啥破坏力这么大?
专家:震中靠近城市和震源浅是此次地震破坏力巨大的两大原因,海地经济条件差,大量建筑不符合抗震标准,在客观上又将地震带来的破坏力“放大”。
来自电视和网络的画面令人窒息:这场海地自1770年以来最严重的大地震,使这个西半球最贫穷的国家遭受到了前所未有的打击。包括总统府与联合国维和部队驻地在内的数百栋建筑坍塌。
据国际红十字会初步估计,此次大地震将为海地带来多达300万难民。法新社称这次地震为“积蓄了一个半世纪力量的杀手”。
震级表示地震释放能量的大小。震级越大释放的能量越大,理论上说,震级每上升1级,其释放的能量会增加约30倍。然而,来自各方的信息给人的感觉是,海地7.3级地震带来的破坏力似乎一点也不亚于汶川的8.0级。
对这样的疑问,中国地震台网中心刘杰研究员解释说,震中靠近城市和震源浅是此次地震破坏力巨大的两大原因。
这次地震位于南美板块和北美板块边界地区,从地质构造来看是有利于强震发生的区域。该地区历史上地震活动频繁,自1900年以来海地及周边地区曾发生过15次7级以上地震,最大是1946年8月4日8.1级地震,最近的一次7级地震2004年12月15日7.1级地震。但以往记录到的地震多发生在海域,未造成大的灾害。由于这次地震距离首都太子港很近(位于太子港西南约16公里处),震源深度较浅(中国地震台网测定的结果是10公里),所以造成的破坏和人员伤亡比较严重。
高建国介绍说,震源在城市周围50公里范围内的地震,称为“直下型地震”,这种发生在人口密集地区的地震,危害最大。
另外,不少专家在接受采访中表示,海地经济条件差,大量建筑不符合抗震标准,在客观上又将地震带来的破坏力“放大”。
三问:为啥对多米尼加影响小?
专家:震源浅可能是一个比较重要的原因,震源越浅,影响的面积越小,海地全国也不是都受到强烈的影响。
地震让海地这个遥远的国度迅速进入我们的视线。海地共和国面积27797平方公里。位于西印度群岛海地岛(伊斯帕尼奥拉岛)西部。东邻多米尼加共和国,南临加勒比海,北濒大西洋,西与古巴和牙买加隔海相望。
海地占据了伊斯帕尼奥拉岛一半的面积,多米尼加共和国则占据了剩下的一半。但是这次地震显然对海地造成更大的损害。从现有的报道来看,只是“多米尼加震感明显,建筑物发生剧烈摇晃”。为什么会有这样的差异?
高建国告诉记者,震源浅可能是一个比较重要的原因,震源越浅,影响的面积越小。他说,从网上公布的一张烈度图来看,海地全国也不是都受到强烈的影响,只是震中附近。
法国巴黎地球物理研究所地震学家亚恩·克兰热在接受媒体采访时,特别解释了海地地震震源浅的原因:世界上其他地方发生的地震大多是一个板块俯冲到另一板块下导致,而此次强震却是两大板块发生水平运动碰撞所致,这种类型的地震通常震源较浅,并能释放巨大能量。
地震对多米尼加影响小的另一个原因则是多米尼加共和国的人口中心在距海地较远的东部。圣多明哥是多米尼加共和国的首都,也是其最大的城市,它位于太子港以东150英里处。因为人口稠密的城市距震中较远,多米尼加躲过了大的伤害。
四问:为啥没有引发海啸?
专家:并不是所有地震都引发海啸,这次地震的破裂方式是断层水平错动,不会在该地区引起较为显著的海啸。
印尼地震引发的海啸还令人记忆犹新。作为岛国的海地,地震却没有引发类似海啸,很多人不理解其中缘由。
刘杰详细解释了海啸和地震的关系,并不是所有地震都引发海啸。地震引发海啸要具备三个条件:一是震级较大,这次海地7.3级地震属大地震;二是地震发生在海洋与陆地交界地区,这次海地7.3级地震也符合这个条件;三是地震破裂的方式,引起海啸的地震一般是断层两侧上、下错动。
根据中国地震局和美国地质调查局测定的结果,这次海地地震的破裂方式是断层水平错动,这种错动方式不会在该地区引起较为显著的海啸。2004年12月26日引起印度洋地区大范围海啸的地震的错动方式就是上、下错动。
在海地发生地震后,美国太平洋海啸预警中心曾发出海啸警告,称海啸可能波及距震中大约100公里范围内的地区,将影响海地、古巴、多米尼加、巴哈马等国,据报道古巴撤离了大量近海居民,但警报随后解除。
五问:是否还会有大余震?
专家:中国地震台网中心认为,海地这次7.3级地震后,余震活动仍将持续一段时间,未来仍有发生5—6级较强余震的可能。
大震之后,人们最关心的是后面是否还会发生多次大的地震?
由于地球不断运动和变化,逐渐积累了巨大的能量,在地壳某些脆弱地带,造成岩层突然发生破裂或者引发原有断层的错动,即发生地震。
能量充分释放需要一个过程,主震后一般都有余震发生,但余震也有强有弱,比较小的余震只能引起轻微的地面震动,不容易引发灾害,而强余震则很可能引发受损建筑物的进一步破坏或倒塌,造成新的伤亡。
根据目前了解的情况,中国地震台网中心认为,海地这次7.3级地震后,余震活动仍将持续一段时间,未来仍有发生5—6级较强余震的可能。
■ 新闻背景
近年来美洲地区发生的重大地震灾害
2001年
1月13日和2月13日,萨尔瓦多境内先后发生里氏7.6级和6.6级强烈地震,至少造成1279人死亡,9000多人受伤,160多万人受灾。
6月23日,秘鲁南部阿雷基帕省境内发生里氏6.9级的强烈地震,造成75人死亡,2680多人受伤,100多人失踪。
2003年
1月21日,墨西哥中部科利马州发生里氏7.6级地震,造成至少20人死亡,100多人受伤,另有数百人无家可归。
2005年
6月13日,智利最北端山区发生里氏7.9级强烈地震,造成至少7人死亡,3人受伤。
2007年
8月15日,秘鲁南部地区发生里氏7.5级地震,造成至少550人死亡,1600多人受伤,3.23万所住房倒塌,8万多人受灾。
2008年
5月24日,哥伦比亚中部梅塔省发生里氏5.5级地震,造成14人死亡,300余人受伤。
2009年
1月8日,哥斯达黎加首都圣何塞附近发生里氏6.2级地震,造成25人死亡,12万人受灾,经济损失超过1亿美元。
5月28日,洪都拉斯北部加勒比海域发生里氏7.1级地震,造成8人死亡,数千幢房屋倒塌,近万人受灾,直接经济损失达1亿美元。
■ 新闻进展
国家减灾中心积极开展海地地震灾区受灾情况监测与评估
记者19日从国家减灾中心获悉,海地地震发生后,国家减灾中心(民政部卫星减灾应用中心)通过国外卫星数据共享平台和国内卫星数据共享机制,积极协调获取海地地震灾区其它卫星遥感数据,开展海地地震灾区受灾情况监测与评估工作。
截至目前,已获取海地地震灾区灾后卫星遥感数据10余景,制作海地地震灾区遥感监测产品4期。目前,国家减灾中心(民政部卫星减灾应用中心)正在对海地地震灾区受损情况做进一步的监测和评估。
据介绍,海地地震发生后,国家减灾中心(民政部卫星减灾应用中心)立即启动《应对突发性自然灾害空间技术响应工作规程》,制定环境减灾卫星应急观测计划,并于1月14日23时37分获取海地地震灾区第一景环境减灾卫星数据。
同时,应国际减灾宪章、联合国人道主义事务协调办公室、联合国灾害管理与应急反应天基信息平台等国际空间技术合作组织的需求,国家减灾中心(民政部卫星减灾应用中心)还积极向这些国际组织共享提供了所获取的卫星遥感数据和灾害损失监测评估产品。(新华社)
建筑专家称地震灾情暴露海地建筑质量问题
正在海地首都太子港考察地震灾情的法国应急建筑工程师基金会18日说,大量建筑质量不过关是太子港在地震中遭受巨大损失的原因之一。
基金会的建筑专家帕特里克·库隆贝尔和塞尔日·古诺说,他们在地震发生后研究和评估了三十余处太子港主要建筑的工程质量,发现其中普遍存在使用劣质建筑材料的现象,有的螺纹钢筋甚至可以用手轻易折弯,建筑质量明显不足以抵御地震等强外力。
两位建筑专家指出,人们为了节约建筑成本,使用劣质钢筋和不足量的水泥、混凝土,是导致建筑质量不过关的主要原因。一些存在质量问题的建筑在地震中虽然尚未倒塌,但在余震中随时可能再次造成人员伤亡。
海地时间1月12日下午发生里氏7.3级地震,首都太子港大量房屋严重受损或坍塌,电力、通信中断。截至海地时间17日凌晨6点,已经发生里氏5级以上的余震14起,里氏4.4级以上的余震42起。
(新华社)
[科技日报]
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海地地震:科技的失败与伟大
自然的强力令科技文明时代的人类再次感受到了自身的孤独与渺小。由此人类反思:在与天灾的抗衡中,科技的“冰点”究竟在哪里?
陆维止
1月12日16时53分(北京时间13日5时53分),地震突袭了海地,首府太子港的无数房屋、道路被摧毁,据称,死亡人数将“超过10万”。自然的强力令科技文明时代的人类再次感受到了自身的孤独与渺小。由此人类反思:在与天灾的抗衡中,科技的“冰点”究竟在哪里?
地震预测仍在蒙羞?
自1998年起,美国科学家便接连向海地政府提出警告,从太平洋海底的地震,到周边休眠火山的复活,里基约-芭蕉园断层带已积聚了太多的能量,这将有可能引发一场毁灭性的地震。
“断层走滑意味着积聚的压力和地表的能量有朝一日将被释放出来,从而引发里氏7.2级或以上的地震。对一个建筑法规宽松且充斥着位于沟壑等不良地段的棚户区的城市来说,这意味着一场灾难。”以美国普渡大学地球物理学家埃里克·卡莱斯为首的研究小组五年来定量研究报告称。
今天看来,美国地质学家小组于2008年3月在第18届加勒比地区地质会议上提交的报告可谓是真知灼见,自2003年起,他们便开始用便携式GPS接收机来监测里基约-芭蕉园断层周围的板块运动,这个断层正好包括如今遭遇地震袭击的加勒比海一带。
卡莱斯称,在2008年5月的系列会议中,海地总理和其他高级官员均“认真听取”了他的报告,然而在接下来的两年中,他们似乎一直无所作为。
实际上,只可惜他们的预言和“狼来了”的故事一样缺乏说服力——两千年前的玛雅人把世界末日精确到2012年?而这个星球上最前沿的科学家却说不清地震时间到底是第二天还是五十年后。
或许,这不能完全归咎于海地政府的“玩忽职守”,因为报告的“耸人听闻”与其精确度正好成反比。该小组的另一位地震专家迪克逊博士亦承认“这不是一种精确的科学”,地震有可能发生在第二天,也有可能在10年后乃至100年后。加州大学河滨分校的地球科学副教授戴维·奥格尔斯比更是直言“迄今为止尚不存在被科学界认可的地震预测方法或理论”。
如果说“预测”意味着对时间、地点和规模的精确测定的话,那么这些年来该领域的进展几乎为零。如今,科学家唯一能做的便是推测出哪些地区在未来十几年内有可能发生地震——首先计算积聚在某一断层的压力大小,然后推测出最终被释放的能量。
然而,看似不容置疑的长期预测也有可能令科学家尴尬。美国加州的圣安地列斯断层带每隔20年至25年发生一次地震,研究人员据此推测下一次地震将于1990年之前抵达。他们在附近的小镇上布满了传感器和探测仪并“敬候佳音”:80年代、90年代相继过去……直到2004年地震才姗姗来迟。更何况,地震完全有可能在断层带沿线的任一点爆发,被提前疏散的人群反而会“自投天网”。因此,人们真正需要的是可以精确到周、日乃至小时的短期预测,而这也正是现代科技力有未逮之处。
海地伤亡惨重之因
12日发生在海地的地震震源距太子港仅15公里,深度为8公里。位于加勒比板块与北美板块交界处的恩里基约-芭蕉园断层走滑是诱发地震的主要原因,其中一节长约50公里的断层带板块在震中发生水平方向运动,最大位移达4.5米。
根据历史记录,恩里基约-芭蕉园断层附近的最近一次大地震发生在1770年。一个研究小组曾得出结论,北美板块每年都会相对加勒比板块西移20毫米。在长时间的沉寂之后,到今年1月12日为止,从牙买加东部穿过太子港直至多米尼加共和国恩里山谷的断层带沿线已积聚了大量压力。
而从全球角度来看,这次地震无论是震级还是频次都属于正常范畴,然而它对岛国海地却造成了史无前例的重创。科学家指出,板块水平碰撞所导致的地震通常震源较浅,释放出的巨大能量缺少地壳的缓冲;其次,震中距离人口稠密的太子港仅15公里,这也是人员伤亡如此惨重的重要原因之一;与多山地区相反,海地富含沉积物的地质背景使得地表震动更为剧烈。
据测,海地目前为止已又发生60余起里氏4.0至5.5级余震。研究人员只能希望1999年伊兹米特地震的悲剧不会再次上演——当时北安纳托利亚断层带的里氏7.6级地震袭击土耳其西部,造成至少17118人死亡;3个月后,断层附近再次发生里氏7.0级地震。事实上,北安纳托利亚与恩里基约-芭蕉园断层有着诸多相似之处:两者均属于长断层,众多的隆起和弯曲地带将阻遏板块的破裂趋势,但也会因此承受更大的压力,相当于一颗随时会爆炸的地雷。在暂时的沉寂过后,下一次地震有可能在几年内爆发,也有可能在数十年后降临。
据加州地质勘探局的罗斯·斯坦介绍,余震的强度并不会一定因此而减少,其中一小部分甚至会比主震还要猛烈。目前中部破裂的断层带仅有50英里长,这说明东西部尚未破裂的地带正承受着更大的负荷,并不断积聚着压力,他预测一个较大的余震将于100天后袭击海地。
唯一值得庆幸的是,由于本次地震的发生地点远离深海,目前尚无毁灭性的海啸威胁。然而,泥石流和滑坡极有可能再次重创海地。
为科学正名
至今为止,人类拥有太多自负的科技与发明,地震的精确预测是否真的如此遥不可及?至少意大利的物理研究员阿基诺·朱利安尼不会同意上述观点,2009年4月,他声称自己通过测量氡气排放量正确预言了一场迫在眉睫的地震,却因在公共场合散布这一消息而遭拘留,为此他坚持要求官方道歉。假如你觉得朱利安尼的想法过于荒诞,那么P波检测仪至少是一种很好的家庭警报器。P波是传播速度最快的地震波,一点点信号便可为你赢得宝贵的时间。如今加州的许多居民都在家中的天然气管道上安装了P波探测器。一旦检测到地震信号,阀门便会自动关闭,以避免火灾和爆炸。
事实上,真正能够令我们睡个安稳觉的是目前分布在世界各地的4000余座地震台,它们可以不断探测到地壳的移动和变化;由135个地震监测器构成的全球地震网络(GSN )更是可以实时记录地震,并通过人造卫星或网络来传输和汇总数据。科学家们可据此创建精确的地球内部地图,尽可能地提高预测精度乃至影响政府决策,如完善建筑法规、加强基础设施和圈定不适宜开发的危险区等。尽管这还远远称不上“精确预测”,但就保护生命财产安全而言,已足够有效。
无论如何,我们都没有理由对科学家或者科学本身完全失去信心。在海地地震后的数天内,工程师们便设计出了一种带倒刺的防滑型钢筋和低成本防震建筑物;人造卫星也以最快的速度拍摄了大量有关地质变形的宝贵图片。我们更没有理由苛求以一己之力“揣度天意”的地质学家们:定量研究尚处于起步阶段,一些研究人员抱怨“海地地震来得太早,我们还未准备好”。只是迪克逊博士最后提供的发现颇有些骇人听闻的味道:目前加州收到的地震警告与两年前的海地地震警告几乎是如出一辙——加州是否会重演海地的悲剧?在此之前,地震预测技术是否有可能突破原本的极限?在这场科技与时间的赛跑中,胜负仍未揭晓。
[第一财经日报]
专家:拉美是地震高风险区 须作好准备
中新网1月22日电 海地地震再次提醒世人拉丁美洲是危如累卵的地震高风险区,它所处的地壳断层从南美洲大陆南端一路延伸到大陆中央和加勒比海。
据新加坡《联合早报》报道,在这个断层地带分布着拉丁美洲人口最多的几个大城市,包括圣地亚哥、拉巴斯、利马、基多、波哥大和加拉加斯等。世界有史以来最强烈的地震也是发生在南美洲,即1960年9.5级的智利大地震。那次的地震共夺走了3000条人命。
海地地震发生后,要如何为下一次地震的到来作好准备已成为当前最迫切的问题。专家和官员指出,多数处于高风险区的国家经常举行地震演习,也设立无数的观察站。
不过,各政府为保护当地居民所采取的措施仍缺乏。据了解,共有5亿8600万人在该地区居住。他们当中有将近75%的人居住在市区里,另有三分之一则住在简陋破旧的小镇或贫民窟。
[新华网]