慢地震:輕輕地我走了,正如我輕輕地來

慢地震:輕輕地我走了,正如我輕輕地來

引言:

不輻射地震波的寂靜地震,也許正在我們腳下悄悄發生。

慢地震:轻轻地我走了,正如我轻轻地来

成都的朋友告訴我,地震的時候他們從來不跑,繼續吃火鍋搓麻將擺龍門陣,這不是靠著一身正氣,而是因為他們堅信小震不必逃,大震逃不掉

這句話有一定道理,但是想表述的並不是讓人坐著不動聽天由命來決定生死。小震的發生,一般來說不會造成房屋的傾塌,室內就是最安全的地方。而遇到大震時,“不跑”也不代表“不動”,在感受到地震時應該就近避震,尋找室內結實、能掩護身體的物體下方或旁邊、易於形成三角空間的地方進行躲避,在地震搖晃結束後,及時撤離到室外開闊地帶,切記生命面前無小事,莫消極對待。

地震時,斷層的破裂速度非常快,幾十秒就可以延伸幾百公里,而破裂帶所到之處可謂撼天動地、地動山搖,造成的破壞遠遠超過地震波本身。

慢地震:轻轻地我走了,正如我轻轻地来

汶川地震破裂過程:破裂時間80秒,破裂長度216km,方向為北東229度, 傾角為32度。(引自中國數字科學館)

那如果我告訴你,有一種地震像“幽靈”一樣寂靜無聲,慢如蝸牛,甚至會被大風引發,你能否想象它的樣子呢?

這就是慢地震。

要理解地震的快慢,就需要理解地震是沿著一條條斷層帶發生的,它有起點和終點,在地表則表現為線性的破裂帶。

慢地震:轻轻地我走了,正如我轻轻地来

美國聖安德列斯斷層帶的地表斷裂

而震中就是破裂開始的地方,隨後所有破裂能都在無情的數秒到數分鐘的時間裡釋放,同時產生具有強大破壞力的地震波。

而慢地震(Slowearthquake)或者寂靜地震(Silenceearthquake),則是一種延續性的斷層破裂事件,它需要經過數小時或數天甚至更長時間釋放它們擁有的強大能量。

而在這個過程中,幾乎沒有地震波產生。

看到這兒你可能覺得,這麼“慫”的地震應該挺少吧,一定是稀有品種吧!

錯!很多地形變觀測和累計地震矩觀測表明:地震產生的地球形變僅僅是全部形變中不大的一部分,而恰恰是那些緩慢的能量釋放才是地球內部能量連續釋放的主要形式!

慢地震與俯衝帶

慢地震並不是一個新概念,自上世紀70年代科學家提出以來,觀測到的大部分慢地震事件都是沿著俯衝帶分佈的。

慢地震:轻轻地我走了,正如我轻轻地来

卡斯卡迪亞俯衝區與慢地震位置(引自:Tidal tugs on Teflon faults drive slow-slipping earthquakes,Hannah Hickey,UW News)

科學家在加拿大自1995到2002年進行連續GPS觀測,他們發現GPS方向大約每隔13~14個月就會發生一次反轉。科學家經過反演後得到了一個約35-40 km的位錯,認為在GPS出現反轉的時候出現了1到2個星期的斷層滑移事件。

我們可以把這個過程想象成一次緩慢的地震事件,每次GPS反轉時意味著斷層活動釋放了等效於7級地震的能量,而有趣的地方在於,這是一個持續了一兩個星期的緩慢地震。

慢地震:轻轻地我走了,正如我轻轻地来

加拿大連續GPS記錄觀測到的慢滑移事件(引自Rogers, G. Episodic Tremor and Slip on the Cascadia Subduction Zone: The Chatter of Silent Slip[J]. Science, 2003, 300(5627):1942-1943.)

這裡的地震靜悄悄?不 再慫我們也能“聽到”。

由於不輻射地震波,近距離的形變觀測(如GPS或者應變儀)是觀察慢地震的好辦法。如果想利用地震儀觀測,則需要使用甚寬帶(VBB)地震儀才可能觀測到信號。

慢地震:轻轻地我走了,正如我轻轻地来

VBB 地震儀:可以同時記錄到週期很短的地震信號和週期很長的地形變。

在過去20年裡,隨著數字觀測技術的發展,地震儀器頻帶增寬,波形數據分辨率增加,地震學家們在地震圖噪音中識別到大量的慢地震事件,並且用波形互相關等方法把這些“幽靈”捉了出來。

隨颱風而來的慢地震

颱風、地震,雖然同屬天災,聽起來風馬牛不相及呀!

慢來,關於慢地震另一個有趣的故事正是——它能被颱風觸發。

在一組針對中國臺灣東部地震的研究中,科學家們用高精密度的井下應變儀偵測微小的地殼形變量,同時記錄氣壓變化。

結果在2003到2007年之間,共偵測到20個慢地震,並且發現其中有11個是與和颱風同時發生的,而每次的形變時間約在數小時到數十小時。

參與研究的專家解釋,颱風的低氣壓降低了陸地底下的岩石壓力,但是海洋底下的岩石所受的壓力卻因引入較遠處高壓區的海水而沒有降低,因而在斷層的額外壓力梯度引發了逆斷層的滑動。

慢地震:轻轻地我走了,正如我轻轻地来

颱風造成的壓力變化影響到地下斷層活動和慢地震的發生 引自:Liu C C , Linde A T , Sacks I S . Slow earthquakes triggered by typhoons [J]. NATURE, 2009, 459(7248):833-836.

中國臺灣東部位於擠壓板塊的邊界,區域內深大斷裂都有穩定的滑動量,當斷層面應力接近臨界破裂值時,颱風所帶來的微小氣壓變動,就能使斷層面應力突破岩石極限,從而引發慢地震。

科學家認為,頻繁的颱風實際上釋放了地震斷層積累的部分能量。

因此,在原有的地震斷裂附近發生的慢地震,在某種程度上減少了該區域的地震危險性,延緩了可能存在的大地震的發生。

這樣看來,屬樹懶的地震有時反而對人類有益啊!

慢地震:轻轻地我走了,正如我轻轻地来

排版:譚 陽

審核:潘文霞

慢地震:轻轻地我走了,正如我轻轻地来

北京市地震局官方網站

http://www.bjdzj.gov.cn/

北京市地震局官方微博

https://weibo.com/u/2892818962

地震數字科普館(PC版)

http://dsm.besn.org.cn/

北京市防震減災科普網

http://besn.org.cn/

《城市與減災》雜誌網站

http://www.csyjzqikan.com/


分享到:


相關文章: