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玉树地震预示什么?

已有 5015 次阅读 2010-4-23 09:53 |个人分类:个人作品|系统分类:科普集锦

玉树地震预示什么?

本文来源于《新世纪》周刊 2010年第16期 出版日期2010年04月19日

在地震预报难以取得突破的背景之下,抗震设防才是根本

《新世纪》周刊 记者 张瑞丹 徐超 李虎军

汶川、海地、台湾、智利……一连串的大地震在两年间陆续袭来。人们担心,这是否意味着全球进入地震高发期?中国能否免于灾难?

是否进入地震活跃期?

  4月14日,青海玉树7.1级地震当天,中国地震台网中心在其主办的网站上称,这标志中国有可能进入新的地震活跃时段。

  这一说法,引发了公众对于中国未来地震风险的更多疑虑。

  不过,中国地震台网中心预报部主任刘杰对本刊记者强调,可以将玉树地震看作是2010年地震活动趋于增强的一个信号,但还需通过研究观测其后可能发生的地震,再得出最终结论。

  实际上,关于中国和全球是否进入地震高发期,存在比较大的争论。多位专家表示,地震活动在空间上具有相对的集中性,可能出现“有时活泼,有时安静”的情况,难以判断其发展趋势。

  据专家介绍,2004年12月印尼9.0级地震发生后,全球大地震有一些高发迹象。2010年2月智利8.8级特大地震发生后,这种迹象开始变得明显。

  目前,距离地球上一个大地震高发期,已经过去半个世纪。1950年到1964年期间,全球特大地震比较活泼。

  中国地震台网中心的统计显示,从2010年1月1日至今,全球已经发生10起7级以上地震,而每年的平均值为18次。有人因此对全球范围内的地震活动也忧心忡忡。

  但中国地震台网中心副主任张晓东研究员在4月15日举行的国务院新闻办发布会上表示,从目前掌握的数据来看,还不能判断地球进入地震频发期。因为地震发生很不均匀,今年还有八个多月的时间,到底会发生多少次7级地震,很难预料。

  美国地质勘探局(USGS)则在同一天发布新闻公报说,2010年并未出现地震活动高度活跃的迹象。根据USGS的统计,全球平均每年发生16次7级以上的大地震,今年以来发生了6次7级以上大地震,其实属于正常范围。

  需要说明的是,与中国采用面波震级不同,USGS采用的是矩震级。面波震级依据在地球表面传播的面波计算而得,矩震级则主要根据断层错动等数据。USGS将玉树地震的矩震级描述为6.9级。这也是USGS与中国地震部门的统计中,7级以上地震次数存在差别的原因。

  无论如何,正如USGS地震风险负责人Michael Blanpied所说,大地震在人口密集地区造成惨烈损失的现实,是不能回避的。

 

下一次强震在哪里?

  此次玉树地震,发生在鲜水河断裂带的西分支:甘孜-玉树断裂带。

  甘孜-玉树断裂带东南起自四川甘孜,穿越金沙江,沿北西方向至青海玉树,并延伸至青藏高原腹地。断裂带基本上分布于高原藏族牧区,局部为无人区,总长度约500公里。

  中国地震局地质研究所冉勇康在该所网站撰文介绍说,甘孜-玉树断裂带在历史上就属地震多发之地。

  1896年3月,距离玉树县不远的四川石渠县洛须区(原邓柯县),发生过7级地震。邓柯县志记载,“猝发大地震,经师寺庙各殿堂和住房全行倒塌……”

  四川省地震局上世纪80年代初的现场调查核实,那次地震引发滑坡和山崩,堵塞金沙江达十日之久。1990年初,南水北调西线工程野外考察队和四川省地震局专家周荣军、蔡长星等人进行野外调查时,获知此次地震破坏不仅限于邓柯,青海玉树县的巴塘、奔达等地的人畜伤亡其实更为严重。

  1979年3月29日,玉树东南发生一次6.2级地震。玉树县南小苏莽乡多间房屋倒塌或损坏,死伤牛羊数以百计。

  中国地震台网中心网站的资料还显示,玉树地区最近的一次地震发生在2006年7月18日,震级为5.6级,并伴有多次余震。

  甘孜-玉树断裂带所处的巴颜喀拉地块,近年来也不太“安静”。

  在巴颜喀拉地块西部附近,发生过1996年喀喇昆仑7.1级地震、1997年玛尼7.9级地震和2008年于田7.3级地震;中西部发生过2001年昆仑山口西8.1级地震。2008年,地震这个幽灵又神不知鬼不觉地窜到巴颜喀拉地块的东边,引发汶川大地震。

  刘杰说,巴颜喀拉地块最近十几年一直活跃着,等于把整个地块都破光了,中国这些年几乎所有的7级以上地震都发生在这一地块。“与土耳其著名的北安那托利亚断裂带的经历十分类似,包括1999年土耳其大地震在内,从东破到西,把整个断裂带破光。”

  此次玉树7.1级地震的发生,出乎不少研究人员的预料。

  2008年5月12日的汶川地震后,中国大陆有近两年没有发生7级以上地震,但地震研究者的心始终放不下来。

  中国地震局地质研究所副研究员陈小斌在其科学网博客撰文说,汶川特大地震所触发的下一个地震在哪里,是人们一直关心的问题。目前存在多种认识,可谓众说纷纭。许多学者根据上世纪70年代中期川滇与华北地区地震依次发生的经验,将视角投向华北大地,认为华北可能存在一定的危险性;也有学者依据空区理论,认为汶川地震中龙门山断裂带未破的南段存在较大的地震危险性。

  他告诉本刊记者,一次大地震发生后,导致地应力失衡,可能在别处触发新的地震。

  而鲜水河断裂带及其分支甘孜-玉树断裂带,并未进入很多研究者的视野。

  今年3月22日至23日,中国地震局在北京举行过一次“全国7级地震与地震形势跟踪工作讨论会”。但以现在的研究水平,中国地震局也无从预测或预报三个星期后会在玉树发生7.1级地震。

 

错过的前兆

  与突如其来的四川汶川地震不同,青海玉树7.1级地震之前的两个小时,经历了一次明显的前震——当天清晨5点39分,玉树发生4.7级有感地震。

  尽管这场前震持续的时间较短、强度也不算大,且时值凌晨,但一些警觉的居民还是从房屋中跑了出来。

  在不少人看来,这场前震未能帮助地震工作者预测或预报两小时后的7.1级地震,实乃一大遗憾。

  上世纪60年代那场造成数万人伤亡的河北邢台地震之后,中国地震学界开始将小的前震作为判断大地震来临的一个主要依据,并且总结出“小震闹,大震到”的经验。

  1975年辽宁海城7.3级地震,被一些人士视为世界上第一个成功预报的地震。此次地震于晚上7点36分发生,之前出现过多次小地震,其中震级最大的,是当天早上7时50分的4.7级地震。

  但中国地震台网中心研究员孙士鋐告诉本刊记者,玉树7.1级地震之前的那场4.7级有感地震,并不足以成为地震预报的依据。

  他说,4级左右的中等地震经常发生,前不久在山西运城就发生过4.8级地震。然而,在4级地震发生之后,紧接着发生大地震的事件“很少很少”。所以,仅仅依靠4.7级地震这个信息来预测,“是做不到的”。

  当然,不少地震研究人员认为,研究前震对认识大地震有很大帮助。

  中国科技大学地球和空间科学学院教授倪四道说,很多大地震的前震和前震的余震,波形都比较相似,完全可以成为判断大地震的手段之一。

  “如果能抓住这个现象,的确可以有效用来预测和防御大地震。”倪四道告诉本刊记者。

  除了大地震之前的小地震,其他一些异常的前兆信息也被用做预测或预报地震的参考。

  近年来,中国建立了近300个数字前兆地震台站,对重力、形变、电磁以及流体等前兆信号进行监测。中国地震台网中心预报部主任刘杰解释说,足够丰富的前兆观测信息确实可以成为地震将要发生的证据。

  据刘杰介绍,玉树7.1级地震发生之前,玉树县城的一个地震监测台监测到地表温度异常等现象,以前从来没遇到过。但他同时强调,很难通过这种细微的变化判断大地震的到来。

  一些民间研究者或许不这么认为,他们经常声称自己成功预测了某次大地震。孙士鋐在接受人民网采访时透露,玉树地震发生的前一天,他相继收到两条民间地震预测爱好者的短信,提及他们近日观测到的异常现象。

  一位居住在西安的民间研究者表示,其家中为地震研究设置的上百个摆锤有异常偏移。另一位湖南常德的爱好者则声称,其身体可以接收震前次生的信息量,感觉到耳鸣等身体不适症状。

  实际上,诸如此类的民间地震预测,在中国十分常见。但迄今为止,主流科学界均持谨慎态度。

  刘杰告诉本刊记者,地震预测难就难在“没有足够证据来证明,难以判断并作出决定”。他说,目前地震机构已能针对有记录以来的地震总结出一定规律,并就地震的长期趋势进行判断,但“如果要给公众预报地震,说出未来几天、哪些地方发生多大的地震,我们现在绝对达不到这个水平。”

 

致命的不是地震

  在此次地震中,玉树州首府结古镇遭到毁灭性破坏。

  中国科学院对地观测与数字地球科学中心4月15日公布的遥感图像显示,玉树结古镇西部房屋倒塌率超过六成。

  该中心对这批遥感图像的分析表明,房屋倒塌比率与房屋建筑类型有关,平房倒塌严重,而各类企事业办公及小区楼房等框架结构建筑大部分经受住了地震考验,完全倒塌的房屋较少。

  从某种意义上讲,致命的不是地震,而是在地震中倒塌的建筑物。那些达到抗震设防要求的建筑物,完全可以在大地震中挽救生命。即使在地震烈度远超结古镇的汶川地震震中映秀镇,也有一些房屋屹立不倒。

  按理说,玉树属于地震高发地带,抗震设防应该比其他地方做得更好。但长期以来,玉树的经济发展相对滞后,抗震设防工作难免存在缺陷。

  玉树地震中校舍损坏情况如何,尤其受到人们的关切。中国科学院对地观测与数字地球科学中心的监测评估显示:玉树广播电视大学四栋平房倒塌,一栋楼房倒塌;玉树卫生职业中专有四分之三以上的房屋(平房和楼房)粉碎性倒塌;三完小学四栋平房倒塌,其他楼房建筑主体结构完好;第二民族中学教学主楼前三栋平房粉碎性倒塌,其他房屋主体结构完好。

  青海省玉树抗震救灾指挥部新闻中心在4月16日举行的新闻发布会上透露,震区校舍已倒塌36572平方米,造成危房61574平方米。之前,青海玉树地震区校舍总面积为139175平方米。换句话说,震区的多数校舍已经倒塌,或者成为危房。

  官方数据显示,截至1 6 日凌晨1时30分,玉树地震已造成115名师生遇难,被埋35人,失踪38人。

  青海省教育厅副厅长高海滨回答本刊记者提问时说,地震时,寄宿制的学生大部分都在学校,早自习尚未开始,学生们正在做早操。而走读的学生,有的在路上,有的还在家中尚未出门。目前了解到的情况为,新建校舍都完好无损;但之前的校舍还是不够坚固,青海教育这块“应该说欠账较多”。

  汶川地震之后,中国政府启动全国中小学校舍安全工程,敦促各地彻查校舍质量,并对不符合要求的旧校舍进行改造。2009年5月起生效的《防震减灾法》修订案也明确规定,对于已经建成的学校、医院等建设工程,未采取抗震设防措施或者抗震设防措施未达到抗震设防要求的,应当进行抗震性能鉴定,并采取必要的抗震加固措施。但令人遗憾的是,各地执行力度并不一样。

  高海滨说,玉树县在前年就已完成“普九”,这两年国家针对校舍的项目主要在玉树州的其他四个未完成“普九”的县份进行,新建的校舍也都在这些县。他表示,不是没有按照国家的要求做,而是只能一步步来。

 

烈度速报与震源深度

  与汶川地震相比,科学界在玉树地震之后的表现已经有所进步。

  在汶川地震中,由于中国地震局未能在第一时间公布烈度速报信息,致使震后一段时间,很多人不知道北川其实也是重灾区,救援工作受到极大影响。

  所谓烈度,是指地震对地面及建筑物的破坏力。汶川地震发生后仅仅半小时,美国地质勘探局(USGS)就自动生成一张粗略的烈度分布图。地震发生后2小时15分,USGS在这张图上已经标出大致的断裂方向和长度,清楚地显示北川县的烈度与汶川县映秀镇相当。

  刘杰坦言,在汶川大地震发生之前,中国地震部门,仅仅是对烈度速报进行过研究,烈度速报的反应很慢,可能因此错过最佳救援时间,“汶川大地震在烈度速报上对我们的教训很深。”

  他同时表示,汶川地震之后,中国地震部门已经非常注重烈度速报的时间。“这次玉树地震,基本上两三个小时之后,我们已经看到整个破裂过程,对救援和评估下一步地震的大致情况,能起很大的帮助。”

  当然,刘杰指出,目前中国的烈度速报水平与美国相比仍有一段差距。

  汶川地震后,留下遗憾的不只是烈度速报。中国科学院院士李小文曾经撰文感叹:“温总理去灾区,飞机上工作的照片,手里拿的还是地图,不是遥感出的现势图!我们搞遥感的,真是恨不得打个地洞钻下去。”

  在此次玉树地震中,遥感研究人员显然不愿再次留下遗憾。地震发生的当天下午不到2时,中国科学院对地观测与数字地球科学中心的遥感飞机从四川绵阳机场起飞,并于下午3时30分开始获取地震灾区第一批空间分辨率为40厘米的高分辨率遥感图像。

  不过,关于玉树地震的很多科学事实仍然不明朗。

  震源深度就是一个谜团。玉树地震发生后,中国地震局第一时间公布的震源深度为33公里,USGS公布的数据为约10公里。中国科技大学倪四道教授研究组算出的震源深度则为十几公里。

  震源深度多少,对于判断地震破坏力至关重要。一般来说,破坏力随震源深度增加而减小。当然,中国地震局地质研究所周永胜研究员告诉本刊记者,对大地震而言,震源深度变化20公里,破坏力可能没有显著差别,因为破坏力还与建筑物地基、建筑物结构等相关。

  据周永胜介绍,一开始的地震参数是计算机程序算出来的,通常采用平均模型,震源深度数据不一定准确,这对初步判断震级和震中没有实质影响,但对地震应急非常有用。

  他还说,地震深度定位本来就是个难题,即使后来结合实际地区的地壳结构,用记录到的地震波进行严格计算,不同方法给出的深度也有差别。

  汶川地震的震源深度经过重新定位后,给出的数值大多在14公里至19公里之间,也不是一开始给出的33公里。

  有研究者表示,玉树地区地震监测台站数量的不足,也是影响震源深度计算和地震前后信息获取的一个因素。

  刘杰说,由于资金、人力限制,目前大多数地震监测台站建立在人口相对稠密的地点。

  位于三江源头的玉树藏族自治州,境内横亘着巍巍昆仑与唐古拉山脉,著名的可可西里自然保护区也坐落在此。4000多米的海拔,很多地方人烟罕至,很难建立起地震监测台站。

  事实上,中国地震局地质研究所陈小斌对本刊记者说,即使加强了监测,很可能依然无法预报玉树地震,“因为地震预报确实是一个尚未解决的世界难题”。

  多位专家强调,在当下地震预报难以取得突破的背景之下,抗震设防才是根本。

  本刊实习记者任姣洁对此文亦有贡献



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