

上周,新闻头条尤其令人恐惧。“圣安德烈亚斯断层发生大规模地震的危险迫在眉睫”,“萨尔顿海发生地震群后,圣安德烈亚斯断层发生大地震的风险增加”,这些都与发生在萨尔顿海的一系列地震活动有关,研究人员担心这可能会引发该地区一次史诗般的大地震。那场大地震(至今)尚未发生,但它引发了一个问题:我们到底能多好地预测地震?
这个发生在被称为布劳利地震带的区域的地震群,在四天内发生了超过96次地震,该区域就在臭名昭著的圣安德烈亚斯断层附近。圣安德烈亚斯断层的这一特定地段已经约330年没有发生过断裂了,研究人员表示,这意味着它早已过了发生大地震的时间。上周,美国地质调查局表示,该地区发生7.0级或更高级别地震的可能性从3000分之一和100分之一提高到了3000分之一和100分之一,远高于约10000分之一的背景风险。
风险的增加触发了加州应急服务部门发出的地震警报,导致圣贝纳迪诺暂时关闭了其易受地震影响的市政厅,并给当地居民和游客带来了巨大的焦虑。
为何如此担忧?
尽管这次没有发生大地震,但考虑到公众的反应,研究人员认为风险加剧的原因值得深入探讨。
肯·哈德纳特(Ken Hudnut)是美国地质调查局(USGS)的地球物理学家和风险降低科学顾问,数十年来一直在研究该地区,特别是1987年的一系列地震,称为埃尔莫尔牧场-迷迭香山脉地震序列,这是上周该地区发生大地震风险升高的原因之一。
在那次事件中,首先发生了一场沿着一条较小断层的地震,震动了该地区。然后,11小时后,较大的迷迭香山脉断层发生断裂,引发了一场更大的地震。这条较小的断层与迷迭香山脉断层垂直,这种构造被称为横向断层。这两条断层在时间和地点都如此接近的序列,让哈德纳特等研究人员预测,较小的地震可能引发了较大的地震。
哈德纳特说:“这是一个可以理解的先兆,并且说得通。然后,我们将这些知识应用到未来,我们说‘如果未来发生横向断层地震,可能会导致圣安德烈亚斯断层松动,你可能会有类似的先兆,但会有延迟’。”
因此,当圣安德烈亚斯断层的一条横向断层发生地震群时,就像上周发生的那样,地震学家就会引起注意,即使地震群的规模远小于引发1987年地震的地震。他们还在2001年11月和2009年3月密切关注过,当时类似的地震群袭击了该地区。但地震群的震动并没有引发大地震。
哈德纳特说:“我们一次又一次地看到这种行为,但并没有升级为圣安德烈亚斯断层上的更大事件。可以说,我们每次现在都稍微不那么担心了,因为我们已经看到它退却了三次。”
哈德纳特说:“并非我们即将能够真正预测地震。” 尽管经过数十年的研究,地震学家仍处于理解地震过程的非常初步的阶段。他们仍在研究1987年地震之类的案例,收集数据,观察,并尽最大努力理解大地震的复杂物理学,但这不足以像预测飓风一样预测地震。
哈德纳特说:“我们无法确切地说出有什么事情会发生,这次序列会升级还是不会。不幸的是,我们没有这种能力。我们没有擦亮并准备好窥视未来的水晶球。”
仅仅因为地震群之后没有发生大地震,并不意味着它就不会发生。它可能明天就会发生。它可能在我们发表这篇文章后立即发生。它可能在几年后发生。但底线是,我们仍然不知道“大地震”何时会来临。
地震预警系统与地震预测
虽然恐慌无益,但对于南加州地区保持警惕并在风险升高时抓住机会为大地震做准备,是很明智的。尽管风险现已降至正常水平,但在南加州,为地震做准备永远是件好事。即使在没有近期地震群的普通日子里,该地区也总有可能发生大地震。
预防措施因个人、社区或城市级别而异。在个人层面,为地震做准备的最佳方法是参加演习,并确保您的房屋已做好抗震准备,有足够的物资供所有家庭成员使用几天。在社区层面,哈德纳特说,建议与邻居交流,并在发生地震时制定互相检查的计划。城市和州层面的工作要复杂得多,涉及加固建筑物、道路以及供水和供电系统等基础设施,以承受剧烈摇晃。
由于地震可能突然发生,并对人类社区造成毁灭性打击,研究人员实际上正从预测地震转向为地震做准备。
哈德纳特说:“大多数基于经验、观察、试图探测前兆的工作,在这个国家至少已经基本消失了。” 相反,投资已转向复杂的地震传感器和能够跟踪板块运动的GPS网络。地震传感器测量地面的振动,GPS测量地球移动的位置。
哈德纳特说:“我们一直在实时处理海量数据。一旦发生什么事,我们就能立刻知道。” “这就是我们目前技术的发展方向,是朝着拥有一个功能齐全的地震预警系统发展,该系统能够实时观测地震破裂的生长。”
与地震预测不同,地震预警系统被认为是一个可实现的目标。地震通过地壳岩石、土壤和碎屑传播的强烈震动比短信或其他通信传播得更慢。如果哈德纳特及其同事监测的传感器之一探测到一次大地震,理论上可以为数英里外的人们提供宝贵的几秒钟时间进行“趴下、掩护、抓牢”。
地震预警系统在日本已开始普及,上周,加州州长杰里·布朗签署了立法,为加州 nascent 的地震预警系统提供了资金。
当加州发生大地震时,我们不太可能提前一周知道,但在未来,加州居民至少会做好准备,甚至可能在“大地震”来临前有几秒钟的预警时间来躲避。