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再过几年,地震休想伤我分毫

科学画报  · 公众号  · 科学  · 2017-08-09 10:40

正文

8月8日21时19分,四川省阿坝州九寨沟县发生7.0级地震,震源深度20千米。

8月9日7时27分,新疆博尔塔拉州精河县发生6.6级地震,震源深度11千米。

在八方支援和一片祈福背后,

我们不禁要问,

面对天灾,我们只能事后开展救援吗?

难道不能在地震发生之前做出预测吗?

能。

只是科技的发展还需要点时间。


文 / 祝叶华 际遇

地球的构造板块在地表以下碰撞、挤压,产生摩擦,由此引发的地表隆动就是地震。


敲黑板划重点:

地球上有三大板块边界类型:离散边界(图1)、会聚边界 (图2)和转换边界(图3)。据统计,全球85%的地震发生在板块边界上,仅有15%的地震与板块边界的关系不那么明显。

认识了地震之后,接下来就该去摸清它的套路了。


地震将何时发生?在哪里发生?

找地震预测实验室“算一卦”

位于美国新墨西哥州的 阿尔伯克基地震实验室(Albuquerque Seismological Laboratory,简称ASL) 是最负盛名的地震预测实验室,也是 全球地震网络 的一个重要基站。全球地震网络由 遍布全球的地震传感器 组成,被誉为地球的“耳朵”。这些传感器非常灵敏,甚至可以“听到”地球对太阳和月亮的运动有何反应。每年,全球地震网络都要 “听”50多万次地震的“声音”,源源不断地更新数据

阿尔伯克基地震实验室

全球地震网络数据的不断更新,使地震学家对地表下的板块运动有了日渐清晰的认识。而 直接放置在活动断裂带上的探测仪器 ,更是提供了最直接的一手数据。这些前所未有的进展,使地震学家得以对地震的发生地点开展精细且高分辨率的研究,也让他们对地震周期有了更深刻的理解。ASL的负责人戴维·威尔逊说:“我们的监测设备已经升级,技术也在不断更新,现在我们 不仅能监测地震,还可以利用地震做实验。


把地震“请进”实验室

看看它到底有多大威力

地震探测仪器的作用是预测地震发生的时间和地点,而地震模拟器可以预测地震造成的危害。

要想模拟地震的危害程度,最直截了当的办法就是在实验室里制造地震现场 。按照这一思路,美国加州大学的地震学家和工程师在圣地亚哥建造了一座加固型医院大楼,对它进行地震测试。这一测试 不仅要考察地震对建筑结构系统的影响,还要考察非结构系统(如房屋内的机械、排水、电力系统等)的联动反应 ,事无巨细地从整体上“还原”地震对整个建筑物的“侵害”。

位于圣地亚哥的地震测试建筑



干脆把地震的路径篡改了吧?

我们知道,地震是 以地震波的形式传播 的。那么,只要在地震造成实质性伤害之前,把地震波的形态改掉,不就可以防患于未然了吗?

地震的传播形式

没错。而且实施方案已经提出来了,示意图在此,你看出门道了吗?

具体来说,这套方案的步骤如下:

从左至右,分别对应1-4

1. 圆柱形的共振器将移动至此的表面波推向更深处

2. 密密麻麻的洞穴网格减弱了地震波的强度

3. 表面钻有孔洞的圆柱体,将地震波转换成声波

4. 树木晃动,削弱了地震震动的能量

终极BOSS:手机“摇一摇”

美国加州大学伯克利分校的科学家研发了 一款APP—— MyShake ,它可以发送警报,把我们随身携带的 智能手机变成临时的地震传感器

MyShake主要是利用智能手机的加速度传感器,来探测地震产生的运动。虽然智能手机传感器 灵敏度比不上专业地震仪器 ,只能探测到10千米范围以内、5级以上的地震,但是其 探测的消息传播速度还是快于地震波本身的速度 。而且,MyShake这种“分享型”APP可以 以量取胜 ,110平方千米内只要有300个智能手机安装了MyShake,就能够准确计算出震源位置、震级和发生时间等关键数据。

那么,MyShake是如何探测地震的呢?

简单地说,智能手机都配有 陀螺仪 ,它可以识别动作。但是, 只依靠一台智能手机是不行的 ,因为手机用户时时处在移动之中,如果只是观察图表会发现一整天都在“地震”。庆幸的是,MyShake能 收集海量用户的数据,结合一套量身打造的算法,就可以将用户的移动和地震震动区分开来 。例如,如果有100个相隔很近的用户同时感知到相似的活动,MyShake就可以判断出活动并不是因为个人的移动产生的,而是周围的环境在改变。

一旦地震发生,MyShake会立刻将探测到的震动信息发送到中央服务器,强大的中心服务器开始计算地点和地震强度。因为服务器与无数的手机相连,所以 MyShake用户可以通过手机 提前几秒







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