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科学家发现地震监测新方法 预测时间提前数月

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浏览 次【字号 】 发布时间:2012-6-30 打印本页
  在经历一百多年的努力后,地球物理学家仍然无法准确预报地震发生的时间和地点。一些人悲观地认为,这将是不可能做到的事情。

    近日,英国和中国科学家表示,他们发现了一种新的地震监测方法,能够预测地震发生的时间、量级甚至地点。他们有证据表明,应用这种新方法可能能够在小地震发生前一小时、大地震发生前数月预测到它们的存在。相关论文发表在5月份的《地质学》(Geology)上。

    研究领导者、英国爱丁堡大学的Stuart Crampin表示,“在过去,地震预报研究要么是调查震源,要么是分析地震的统计学模式。在120年的尝试后,这两种努力都显得非常不成功。”

    新方法名为“压力预测”(stress-forecasting,以示与传统方法相区别),它利用了一种称作横波分裂(shear-wave splitting)的现象,即横波在穿越岩层时分裂成两部分,它们平行振动,并与微观裂缝相垂直。这两部分以不同的速度穿越岩层,所以到达侦测器的时间也不同。

    研究人员表示,这些微观裂缝的排列反映了地壳内的压力量,压力越大,排列的裂缝越多,两种波到达侦测器的时间差也就越大。

    过去,研究人员曾利用卫星照片间接地测量过地震带的压力,但这只能对地壳内部压力变化给出一个粗略的概念。另外,研究人员也曾在断层线直接地监测过压力,但是这些局部化的数据无法显示滑动发生的时间和地点。Crampin说:“局部效应是混乱的,无法预知。”他说,应用新方法,通过监测更大范围内的压力变化,就可以排除这种不可预知性。

    美国加州大学戴维斯分校的地球物理学家John Rundle认为,这种新方法需要更多的测试以验证它的效力。他表示,有很好的理由认为地震预测是有希望的,不过若从基本的岩石力学着手的话,将会十分艰难。Crampin认为他避开了这一难题,他考虑的是整个系统的力学,而不是具体岩层的力学。

    不过,这种新方法也有实践上的困难。比如它需要更多的来自地震带的频繁而一致的数据,获取代价昂贵。

    Crampin表示,在单个三井(three-borehole)压力监测站点400公里以内区域建立这样一个系统,以监测所有破坏性的地震,造价大约为400万至1000万美元。Crampin和同事已经建议建立全球监测网,包括1500个这样的站点。他说:“确实,这非常有野心,但是很多的证据证明它的确有效。”

核心关键词:地震、监测

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