当地时间2月6日清晨,土耳其南部接近叙利亚边境区域产生7.8级大地震。过了几小时,另一场7.7级强震又袭来。之后的余震更是继续不断。
依据国际卫生组织(WHO)官员说法,此次声称“破坏力相当于130颗原子弹爆破”、“土耳其百年第二大地震”的灾祸有或许形成土、叙两国超2万人丧生。
7.8级地震产生后,土耳其哈塔伊(Hatay)的救援人员整理废墟并寻觅幸存者
土耳其对地震并不生疏。这个坐落国际文明交汇处的国家首要受两条大断层线(fault line)操控:一条是北部的北安纳托利亚断层线,另一条则是东南部的东安纳托利亚断层线。
此二者横贯全国,常引轰动。例如2022年11月,土耳其产生了5.9级地震。又例如,2020年,土耳其和希腊之间的爱琴海产生了7.0级地震。
那么,地震由何引发,怎样产生?咱们能否猜测地震?所谓地震前夕动物会有反常行为,这是否靠谱?人为因素会否引发地震?本文结合多位地震专家观念,回答了关于地震的6个重要问题。
地震是怎样被引发的?
一言以蔽之,地震源于地壳板块之间的磕碰和滑动。
咱们知道,地球由地壳、地幔与地核组成,其间地幔上部存在软流层,若以数百万年的时间尺度来看,地幔就像一种活动十分缓慢的液体。这意味着“漂浮”于地幔层上的地壳会随地幔活动而运动。
地壳明显不是铁板一块,(由于它下面的地幔要搞事的嘛!)其岩层存在许多断层:
所谓断层,是指岩层决裂后,两边岩层产生明显相对位移而得到的开裂结构。
地壳岩层里的断层便是咱们常听到的“地球结构板块”之间的分界线。
依据地舆教材的说法,地球由6个主板块组成(亚欧、非洲、太平洋板块等),每个主板块又可分出许多次级板块。前文说到的东安纳托利亚断层线,便是亚欧主板块内的2个次级板块,安纳托利亚板块和阿拉伯板块的分界。
土耳其坐落亚欧板块、印度洋板块和非洲板块三主大板块交界处
毫无疑问,结构板块互相之间或许互相磕碰、相对滑动。(前面说过,由于它下面的地幔要搞事的嘛!)假如两个板块相遇,其间一块下滑至另一块的下方,咱们就以为产生了板块俯冲(subduction)现象。
板块相遇之处,也便是断层处,最易产生地震。当板块移动时,压力会在它们鸿沟上积累,而摩擦力则要将其固定,两力抗衡,若前者压倒后者,积压的能量将开释,地震就会产生。
当然了,地震也或许产生于板块内部而非断层处,由于边际压力会导致内部区域变形。此类地震危险更难检测和衡量。
美国斯坦福大学地球物理学教授格雷格·贝罗扎(Greg Beroza)标明:“咱们并不怎样了解板块内地震。与断层线上的地震比较,结构板块内的地震显现出更少的痕迹。”
现在还用里氏震级测地震强度吗?
经典的里氏震级(Richter magnitude scale)由美国地震学家查尔斯·里希特(Charles Richter)于1935年提出,其时用于衡量美国南加州的地震,现已过期。
它运用对数标度(而不是线性标度)来反映从无感的最小规划地震到塌楼的最强地震间的巨大差异。举个比如,7级地震的强度是6级地震的10倍,是5级地震的100倍。
里氏震级所丈量的目标实践上是地震波的峰值振幅,因而其成果是对地震自身的直接估量。假如把地震比作一块石头掉进池塘,里氏震级的作业便是反映最大波涛的高度,它不衡量石头的巨细和涟漪的规划。
整体来看,里氏震级供给的危险图不完整,对强地震的丈量准确性也有限,并且还遗漏了国际其他地震多发区域的一些细微差别。另一方面,关于企图制作抗震结构的人来说,它用途不大。
美国国家标准与技能研讨院地震工程组组长史蒂文·麦凯布(Steven McCabe)标明:“咱们不能在规划核算中运用它,由于咱们处理的是位移问题。”
位移,或者说“地上实践移动了多少”,是描绘地震的另一种办法。此外,矩震级(moment magnitude scale)也是记载地震强度的标度,它考虑了多种类型的地震波,运用更准确仪器和更高质量核算,为咱们比较地震工作供给了牢靠标尺。
你在新闻里听到的“土耳其产生7.8级地震”便是用矩震级测的。
不过依据哈佛大学地震研讨员玛琳·德诺尔(Marine Denolle)的说法,矩震级仍归于直接丈量——要彻底、透彻、直接地提醒某场大地震的规划,或许需求长达一年的后续解析,例如环绕2004年印度洋地震的作业。
德诺尔标明:“咱们更喜爱运用峰值地上加速度(peak ground acceleration)。由于它是衡量地上速度和方向怎样改变的目标,已被证明对工程师最有用。”
猜测地震这事儿,靠谱吗?
科学家的确很清楚地震或许产生于何处。经过历史记载和地质丈量,他们能杰出潜在的地震热门及其面临的地震类型。
至于猜测地震何时产生,现在咱们都做不到,由于这实在太难了。
引发地震的力气在宽广区域里缓慢产生,却在狭隘区域敏捷散布。令人惊讶的是,数百万年来跨过大陆而积累的力气可于几分钟内重创城市。
猜测地震需求在几十年乃至更长时间里,对地下深处展开高分辨率丈量,并进行杂乱模仿。并且即使如此,也不太或许得到一个1小时区间内的成果。太多变量发挥着效果,能有用剖析变量的东西却太少。
虽有一些研讨标明,大地震前或许有前震(foreshocks)呈现,但咱们很难将它们与定时产生的数百次小地震区分隔。
实践上,即时信息传递能够跑得比地震波更快。举个比如,在2011年日本东北部的大地震中,震中邻近的警报敏捷抵达373公里外的东京,为居民争夺了大约1分钟的反应时间。
现在许多国家都在树立预警系统,运用现代电子通讯检测地震,以求于地上轰动前发送警报,争夺名贵的几分钟用于流亡。
另一方面,大地震产生往后,往往有余震频频侵扰受灾区。德诺尔标明:“咱们假如看到了一个大的,就该理解很快会有小的要来。”
真到猜测的时分,专家必定要保证自己的许诺满有把握。某个轻敌的猜测或许要挟很多生命和巨量产业,乃至是猜测者的人生。
2012年,6名意大利科学家因过错的地震猜测而被判处6年有期徒刑。2009年,一轮小规划地震侵袭意大利中部城市拉奎拉(L’Aquila);所以科学家召开会议评价危险,终究确定后续产生强震的危险很低。但是过了6天,一场大地震形成309人逝世。
2012年的判定后来被推翻了,但这次事端已成为专家应怎样向大众传达不确定性和危险的反面典型。
动物反常行为能否用于预警地震?
有关动物在地震前体现反常的报导不乏其人,乃至能追溯到古希腊,但咱们难以找出其间有用的方法。
每次产生地震前,都会有鸟兽鱼虫以在人类看来很反常的办法预告些什么,但人类也有必要供认,动物总会做出被咱们以为古怪的工作。它们的古怪行为产生于地震前或后或任何时分,对咱们都无预警含义。
人为因素会引起地震吗?
水力压裂是挖掘天然气的首要方法,经过将很多掺入化学物质的水灌入页岩层进行液压碎裂,而开释天然气。但这种办法存在诱发地震的危险。
科学研讨证明,水力压裂的大规划扩张与美国多州的数百次地震有关。最近的比如是2022年11月,得克萨斯州产生的5.3级地震;剖析显现其诱因是当地运用水力压裂法挖掘页岩油。
导致地震的并非页岩的实践压裂,而是向地下注入的数百万加仑废水(1加仑=3.785升),由于注入的水使岩石更简单滑过互相。德诺尔指出:“断层会因注入的液体而光滑。”
美国地质勘探局发布的2017年天然地震和诱发地震危险地图
此外,人类也在以另一种办法引发地震。依据德诺尔说法,在印尼雅加达等城市,从地下水库快速抽水也或许引发地震。
气候改变对地震有何影响?
整体来说,科学家还没丈量到气候改变对地震的任何影响。但他们不扫除其或许性。
跟着全球平均气温上升,巨大冰盖正在消融,数十亿吨水从暴露的陆地转移至海洋,陆地板块因而反弹。气候问题导致的全球再平衡或许引发地震结果,但信号没有呈现。
德诺尔标明,即使气候改变对地震有影响,也会十分小。
材料来历:
We know where the next big earthquakes will happen — but not when
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来历:国际科学
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