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美科学家也没更好预测技术 应对地震应以“防”为主

2008-5-28 00:00| 发布者: ccbuild| 查看: 448| 评论: 0

摘要: 图1:英国一石油管道工程在活 断层 位置安装管道滑移设施,尽管地震造成 断层 错动,但管道却安然无恙。 人物简介: 史保平 ,1999年在美国内华达大学地震实验室获地球物理博士学位;1999~2001 ...
图1:英国一石油管道工程在活断层位置安装管道滑移设施,尽管地震造成断层错动,但管道却安然无恙。

人物简介:

史保平,1999年在美国内华达大学地震实验室获地球物理博士学位;1999~2001年从事地震学方面的博士后研究,师从世界著名地震学家James N.Brune教授;2001~2005年任职于美国肯塔基大学地质调查所,从事工程地震与地震危险性方面的研究。作为一名地震学界的“海归”,他对美国的地震学术研究有着深刻的了解。

史保平心声:“第一个报出汶川地震的震级和震中的国家是美国,比我们大概早了十几二十分钟。而且当时他们是在深夜,而我们是在白天。虚心学习发达国家先进的科学和技术,引入科学的管理体系,是我们迈向强国的第一步。”

尴尬一面:

专家公开预测曾遭失败

在史保平名为《地震预测和防震的美国经验》的文章里提到,在美国加州一个长约30公里的断层上,1966年的时候发生了震级为6.0的地震。地震科学家根据历史地震的研究,发现在这条断层上,平均每隔22年就会发生一次震级为6.0的地震。

当时,美国专家都比较高兴,认为地震有可能是可以预报的。所以,科学家想监测下一次的地震是否仍旧符合上述规律,以此来判断地震是否可以预报。于是,就在那个地方布置了很好的台网。假如以往的规律成立,1966年发生地震以后,在95%概率的基础上,1988~1992年应该出现下一次的地震。

结果20世纪80年代一直没有地震出现,一直等到2002年1月,相同震级的地震才发生。虽然这次地震产生的地震波记录跟历史上的地震记录一样,且震级也是6.0,发震断层的位置和长度也一样,说波形等各方面指标和以前是一样的,但是地震发生的时间却比预测的晚了十几年——由此可见,对地震的预测太难了。

2004年,美国加州大学洛杉矶分校一位非常有名的70多岁的俄国籍科学家,通过几十年的研究建立了一个模型,并用他的模型成功验证了无数个已经发生过的地震,时间、空间和震级等参数都能一一对应。于是,在2004年4月份召开的美国地震学会年会上,他用这个模型预测,该年度10月份在南加州某个地方会有地震。很多媒体对他的预测都进行了报道。结果到时候地震并没有发生,一年半载之后别的地方有小震发生,但跟他预测的完全不同。

对于临震预报,目前美国科学家也没有更好的预测技术。

美国伊利诺大学香槟分校中美地震中心主任埃尔纳赛近期表示,对真正成功的地震预测来说,必须“三要素”齐全:预测到地震等级、发生的时间与地点;这些项目如果错误,则将可能产生严重后果。

如预测到A城市会发生大地震,A城市的人们撤离到B城市,结果最后却是B城市发生地震;或预测上午9时会发生地震,人们准时撤离,但却发现地震未发生,在隔天回家后反而发生地震;或是预测这是一场7级大地震,学校、政府机关、商店都关门,结果只是个2级地震。因此,只要有一个项目错误,就都会让预测产生负向效果,而非正向效果。而到目前为止,还没有人能正确预测地震。但是,在小范围进行长期的观测和试验,应该予以鼓励。

防震策略:

预警系统可快速关闭设备

史保平指出,美国应对地震的基本思路是“防”。比如,已经知道某个区域是一个地震活动区或者地震带,那么,通过人类对几千年里地震情况的研究和积累的知识可以知道,这里未来肯定会有地震发生。那么,美国就会投入很大的力量来对这个区域进行实时监测。此外,美国人还在研究一种预警系统,它能在地震发生的几十秒钟之内把重大的设施和设备关闭。

比如,到目前为止,美国加州的工业很发达,但地震很多,尤其是20世纪七八十年代以后地震频繁,断层穿过了整个大的城市。怎么办?他们从“防”的角度出发,在抗震、减震方面动了很多脑筋。比如,大型的核电厂就设计在远离断层的地方。

因此,在地震带上还是应该严格按照建筑标准,以防为主;或者在一些大的断裂带,不适合人居住的话就不要居住了。不适合建水电站、核电厂等各种重大设施的地方,也一定要避开这方面的建设。

美国有这方面的例子。20世纪70年代,美国北加州要建核电厂,地质学家突然发现那个地方有条活动断层,历史上曾经发生过地震,不过发现的时候已经投了几亿美金进去,但是当时还是立即叫停了这个工程。这是必须停的,因为如果地震发生,核电厂一旦发生核泄漏,整个生态环境将不堪设想。其他的核设施、大型的水坝、桥梁都是如此。

采用以“防”为主成功的例子比较多,最有代表性的是,2001年,中国昆仑山发生大地震,断层裂开500多公里。随后,2002年,美国阿拉斯加发生了规模相当的大地震。当时,英国石油公司从阿拉斯加北面修建的一条输油管道,却没有受到任何影响。因为管道必须穿过断层,当时修建时就知道这条断层今后会发生地震,于是设计的时候就把管道设计成了S形,避开了断层,同时,在活断层位置安装管道滑移设施。地震发生之后,管道安然无恙,输油管没有受到任何破坏(见上图)。

另外一个例子是地震预警系统。1983年,美国爱达荷州发生7.3级地震。早期的研究表明,该地区的断层是活动的,未来有地震的潜在危险。因此,建立在该州的原子能实验室安装了地震预警系统,地震来临时实验室的所有设备得以及时关闭,避免了灾难的发生。在测震学中,地震波由体波和面波组成;体波包括了P波和S波,对建筑物造成破坏的是S波,而P波的传播速度比S波快。因此,当测震仪器接收到P波时,通过触发有关的控制系统,就关闭了所有的实验装置。这是比较成功的例子。

史保平说,发达国家在防止地震灾害时,体现的是以人为本。在加州,建筑施工一定要按政府规划的设计图去做,不能偷工减料。我国也有地震危险性区划图,哪个地方地表运动量大也都标示出来了。这些地方的建筑和工程应该特别注意,必须严格按照规范施工。


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