海地地震彰显更好地利用地震信息的必要性
2010年1月12日(当地时间,译者注,下同),沿海地Enriquillo-Plantain Garden断裂带(EPGFZ)的一部分区段发生了走滑型地震。当美国普渡大学(Purdue University)地球与大气科学系地球物理学教授Eric Calais首次得知有关此次地震的消息时,他马上意识到这是一次浅源地震,其震级大、震中距首都太子港很近。Calais教授在海地工作过,所以他明白这个贫穷国家缺乏地震和建筑规范。Calais教授也是法国国家科学研究中心的研究员,他告诉AGU会刊Eos:“我的第一反应就是‘对于海地而言这将是一场彻头彻尾的噩梦,一场巨大灾难。’”
截至目前,美国地质调查局(USGS)测定的主震震级为MW7.0(以下震级均为MW,译者注),时间21:53:10 UTC,震源深度13 km,距首都太子港25 km。据USGS报道,此后又发生了数十次余震,许多余震震级都超过了5.0;余震将持续数周甚至数月(图1)。在最近的几十年中,沿约600 km长的EPGFZ(由该断层分别在牙买加和多米尼加共和国的终结点得名)没有发生过一次大地震,但地震学家也指出1860年、1770年和更早些时候的地震可能就是源于此断层系。
图1 五角星表示1月12日MW7.0级地震的震中;绿色圆表示部分余震;历史地震用红色和粉红色标出。地形和震中信息承蒙USGS提供。此图系经英国自然环境研究理事会/英国地质调查局许可在原图基础上修改而成(注:原图为彩图)
一直对该区进行地震研究的Calais教授和其他科学家曾警告过发生大地震的可能性。他曾与合作者一起在Geophysical Journal International(2008,74(3),889-903)上发表了一篇文章,题为“加勒比海东北部的震间板块耦合与应变分异作用”。文中指出,“如果上次大地震以来聚集的全部弹性应变都在今天的一次事件中释放,那么海地的Enriquillo断层目前情况下有可能引发MW7.2级地震”。文中还提及,“从模型滑动速率差值来看,再结合历史大地震的日期,多米尼加共和国的Septentrional断层上有可能发生大地震(MW7.5或更大)。”
Calais教授和他的同事在2008年5月曾与海地总理和内政部长会面。Calais说:“官员们‘非常担忧;他们相信我们所述,对此信息也深信不疑;他们知道所面临的威胁。但最终什么也没做’”。然而,Calais教授马上又说,不应该责备海地政府的不作为,因为海地地震发生在他们的成果发表仅仅1.5年之后,这么短的时间内根本来不及实施实际性计划。
该文作者之一,德克萨斯大学阿灵顿分校理学院院长Pamela Jansma对地震的发生也不感到震惊。她说:“人们通常不将加勒比视作地震危险区,因为加勒比与北美板块之间的相对运动每年大约仅为2 cm”,“这是世界上运动最慢的板块边界”,而其西南方的太平洋板块汇聚每年约为10 cm。“即使运动很慢,只要积累足够的时间,还是会发生大的破裂”。
德克萨斯大学奥斯汀分校地球物理学研究所资深科学家Paul Mann告诉Eos:“密集的人口挤在相对较小的岛国,再加上陡坡上往往建筑施工质量欠佳,所以当这些走滑板块事件发生在靠近这样的人口密集区时,就会带来格外沉重的打击”。Mann对该断层系已经进行了数十年研究,他说,地震频度会令公众、政府、甚至科学界放松警惕。“加勒比和其他许多地区的地震频率很低,但震级很大,在这样的地区,根本问题是人类寿命比大地震的复发间隔(通常为数百年)要短得多。”
地震发生以来,科学家一直关注人道主义救援工作,包括密切注视破坏性余震以及滑坡的可能性。此外,他们还关注地震对该断层系造成的影响。
“USGS地震灾害计划(EHP)”副协调员Michael Blanpied说:“我们可以毫无顾虑地说这次地震使一个长断层的很小一部分断裂。但需要关注的问题之一就是断层的其他部分是否存在破裂的可能性。所以科学家将持续密切关注该断层的其他部分(有的在海底,有的在陆地)处于何种状态,然后,根据研究结果确定能否提供更多的明确信息,指出需要高度关注的某些具体区段。”
Blanpied指出,世界上每年发生约15次M≥7级地震,这些地震大部分都远离人口密集的地区,重建过程的启动,“意味着科学真正开始发挥作用的时刻,因为重建工作离不开科学信息”。他告诉Eos:“科学可以使重建工作和土地利用规划更加合理,从而增强该区抗御未来地震灾害和海啸的能力,灾后恢复工作也会更加迅速”。
Calais指出,随着更多分析结果的出台,1月12日地震的震级可能最终被确定为接近7.1或7.2,但可能还算不上“大地震”。他说,沿该断层发生8级地震“也不是没有可能”,并补充道,有可能地震会沿同一断层在东部或西部引发大的地震事件,目前科学家正在通过计算,试图对这种可能性进行确认。他提醒居住在海地南部和多米尼加共和国的居民应做好应对未来可能的大地震的准备。但他同时又说“我们无法提供具体的时间界线。”
Calais补充说,从科学角度看,对1月12日的地震有一些预先了解是一个“成功事例”。Calais告诉Eos:“虽然在这次事件中我们是正确的,但我仍感到有几分遗憾”,意思是指科学家对此只有一个大概的推测而不知道何时或沿该断层系的具体哪一部分会发生地震。
“这次地震的启示就是科学家可能是正确的,能够提供有用信息,而且我们还必须做得更好,”Calais说道。“我们必须利用这次事件唤起人们的意识,不仅仅在海地,而且还包括海地之外的更广泛的区域,使科学界(包括像我这样的研究人员)与决策者、政治家以及那些从实际角度而言知道怎样应对自然灾害的普通民众沟通。”
位于美国加州帕罗奥多的国际地质灾害组织(GHI)主席Brian Tucker表示,他希望为援助海地所筹集的资金可以挪出一部分用于预防未来可能沿同一断层袭击其他地区的类似灾害。
Tucker说,科学家所发挥的关键作用就是使人们不要相信宿命,要让他们知道还是有一些办法可以保护地震危险区的民众,使其免受地震之害。“科学家知道哪些地方会发生地震;他们知道断层大概的能量。我们必须摆脱对地震无能为力的宿命心理。”
他补充说,联合国等一些机构和组织所居住的大楼在地震中也纷纷倒塌,令人感到非常遗憾。“如果他们的大楼具有抗震性能,那么它们就会挺立于废墟之中,成为我们能够经受住地震摇晃考验的象征,也证明上帝不会给人人都带来死亡。那不是一场天灾,而是人祸,因为这些建筑的质量非常拙劣”。
Tucker指出,加州和世界其他个别地区的震前防灾准备工作有所改观。但这些改观是否能及时解决由发展中国家迅速城市化而带来的问题,对此他仍心存疑虑。谈及反复发生的地震惨剧,他说:“这种事情简直让人听厌了。”“结果总是一样的:人们没有做好防灾的准备,由于没有做好准备,总是等到灾难发生时才作出反应,才挣扎着从灾难中恢复,所以他们花费了10倍的代价。”
Mann告诉Eos:“海地地震为科学界提供了一个重要的‘学习时刻’”。科学家以及发达国家的科学基金出资人“在资助那些围绕能够引发M6~8级地震的断层——特别是在建筑质量欠佳的人口密集地区——开展的研究工作时,要更加积极主动、更加系统化一些。”他说,基金资助还应该面向地震工程、地震防灾教育以及相关课题。
Mann对于其他地方发生地震的可能性也表示担忧,包括沿同一断层的其他区段以及沿平行的Septentrional断裂带(他表示,对于太子港及其周边地区而言,Septentrional断裂带是“与EPGFZ完全相同的‘定时炸弹’型的板块边界走滑断层”)。
海地地震释放了差不多与有史以来测试的最大热核弹相同的能量,并使数百万人受灾,谈及此,Mann补充道,“在密集的人口受到断层威胁的国家,他们在处理地震“防卫”方面所付出的力量、所奉行的一贯性以及科技支出水平应该等同于他们在军事防卫方面所付出的一切。”
译自:Eos,Vol.91,No.4,26 January 2010,30-31
原题:Haiti Earthquake Underscores Need for Better Use of Seismic Information
(中国地震局地球物理研究所 左玉玲译)
(译者电子信箱,左玉玲:yulingzuo@yahoo.com.cn)
P315;
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10.3969/j.issn.0235-4975.2010.03.002
2010-03-09。