2008年5月12日, 四川省汶川-北川-青川縣一帶發(fā)生了毀滅性的大地震。相比于1976 年唐山大地震的震后應(yīng)急反應(yīng), 汶川震后的應(yīng)急反應(yīng)很及時(shí)。中國國家地震臺網(wǎng)對這一地震定位并確定震級只用了12分鐘。然而對需要及時(shí)聽到警告的人們而言, 這一時(shí)間仍顯得太長。對于像這樣“突發(fā)其來”的災(zāi)難,有沒有有效的手段來減少定位和定級所需要的時(shí)間,從而減輕地震帶來的破壞呢?
由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、蒙城地球物理國家野外觀測研究站站長倪四道博士及其課題組成員等撰寫的《汶川大地震中的應(yīng)急地震學(xué)》一文提出了一種有效的解決途徑。該文發(fā)表在《中國科學(xué)D輯:地球科學(xué)》2009年第1期上。他們結(jié)合基于地震臺網(wǎng)的波前探測方法和基于單地震臺資料的P波預(yù)測方法,對地震的震中位置、發(fā)震時(shí)刻和震級這三個(gè)最重要參數(shù)進(jìn)行了快速確定。
該研究結(jié)果表明,地震發(fā)生后10秒內(nèi)即可對地震的震中位置進(jìn)行初步確定,其精度隨地震臺分布的稀疏而定;同時(shí)地震的發(fā)震時(shí)刻也能得到確定。對汶川地震而言,這種定位能在地震發(fā)生后約8秒獲得,其誤差小于10公里。地震的震級則能通過分析離震中最近地震臺的前4秒波形得出;對汶川地震來說,確定震級的時(shí)間為震后8~9秒,誤差為1級。隨著地震被更多的臺站探測到,地震的參數(shù)可以更新為更精確的數(shù)值。值得注意的是,這還是在汶川附近地震臺站較為稀疏的條件下。在擁有密集地震臺網(wǎng)的首都圈等區(qū)域,確定這些參數(shù)的時(shí)間還能進(jìn)一步的縮短。
這一研究工作的創(chuàng)新之處在于結(jié)合了適用密集臺網(wǎng)的波前探測方法和對臺網(wǎng)密度要求不高的單臺預(yù)測方法,對我國當(dāng)前地震臺網(wǎng)分布情況具有良好的適應(yīng)性。該方法對及時(shí)通報(bào)地震災(zāi)害、避免和減輕人民生命財(cái)產(chǎn)損失具有重大意義。本項(xiàng)研究受到了中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程項(xiàng)目(編號: KZCX2-YW-116-1)和國家科技支撐計(jì)劃(編號: 2006BAC03B00)的資助。
在過去十年中,中國已布置了許多寬頻帶地震臺站。中國國家地震臺網(wǎng)由遍布全國的150 多個(gè)骨干臺站組成,平均間距300公里。每個(gè)省也分布有區(qū)域地震臺網(wǎng)。而汶川地震所處的龍門山斷裂帶僅有幾個(gè)臺站,平均站間距達(dá)100 km。利用中國現(xiàn)有的寬頻帶地震臺站,本研究給出了一種能快速得到地震位置和震級的早期預(yù)警方法,為縮短地震災(zāi)害后的反應(yīng)時(shí)間提供了理論基礎(chǔ)。
在中國大陸這樣一個(gè)頻繁遭受強(qiáng)烈地震的區(qū)域,早期預(yù)警系統(tǒng)是非常必要的。 有了早期預(yù)警系統(tǒng), 核反應(yīng)堆和化工廠等重要設(shè)施可以及時(shí)關(guān)閉, 一些關(guān)鍵的工程活動,如建筑物、橋梁和隧道的建設(shè)等,可以緊急停止,減少生命損失。本文所闡述的應(yīng)急地震學(xué)理論應(yīng)該可以提供快速定位和震級的早期預(yù)警。(來源:EurekAlert! 中文版)
(《中國科學(xué)D輯》,39(1) 1-10,萬柯松,倪四道)