朱 林 冯 蔚 钱 庚
1) 中国地震局发展研究中心,北京 100036
2) 中国地震局地震预测研究所,北京 100036
3) 湖北省地震局,湖北武汉 430071
地震是造成人员伤亡最严重的自然灾害之一,地震的突然性、瞬时性以及所造成的灾难对人类社会造成了极大的危害。全球有3 大地震带,分别是环太平洋地震带、欧亚地震带以及海岭地震带。环太平洋地震带全长约40 000 km,该地震带板块移动剧烈。主要经过美国阿拉斯加和加利福利亚、墨西哥西部、哥伦比亚、印度尼西亚、菲律宾、日本等地,这一地震带集中了世界上80%的地震;欧亚地震带又称“ 地中海—喜马拉雅山地震带”, 横越欧亚非3 大洲,全长超过20 000 km,该地震带集中了世界上15%的地震;海岭地震带分布在全球洋脊的轴部,均为浅源地震,震级一般较小。地震造成的灾害主要表现在2 个方面,一是对自然环境的破坏;二是对设施建筑的毁坏。地震对自然环境的破坏是指地震可能会造成山体崩塌或滑坡、地表塌陷等,发生在海底的大地震有时还会引发海啸。地震对设施建筑的破坏主要表现在毁坏房屋设施等;破坏生命线工程,例如对水、电、交通、通信设施的损坏等。本文通过整理中国地震台网中心(CENC)和美国地质勘探局(USGS)发布的地震目录数据,并通过多种渠道搜集地震当地官方网站发布的灾害情况、主流媒体的报道、现场直播、视频和图片等,结合全球范围内历年地震灾害资料,统计了2022 年全球地震灾害信息,并进行总结和对比;同时针对造成人员死亡较多的地震进行详细的描述,归纳了造成人员伤亡的主要原因,绘制了近20 年逐年灾害地震频度与人员伤亡变化曲线和2022 年全球灾害地震分布情况。
根据CENC(http://news.ceic.ac.cn/)和USGS(https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/)正式公布的地震目录,2022 年全球共发生6 级以上地震127 次,其中6.0≤M≤6.9 地震116 次,7.0≤M≤7.9 地震11 次,8.0级以上地震0 次。据统计,20 世纪后半叶的全球年均地震频次6.0≤M≤6.9 地震165(±5)次,7.0≤M≤7.9 地 震17(±2)次,M≥8.0 地 震0.7~0.9 次[1]。与20 世纪后50 年相比,2022 年的6.0≤M≤6.9 和7.0≤M≤7.9 地震频次减弱,8.0 级以上地震频次基本持平;21 世纪前20 年的全球年均地震频次6.0≤M≤6.9 地震138.9 次,7.0≤M≤7.9 地震14.0 次,M≥8.0地震1.2 次[2-21]。2022 年全球地震活动与本世纪的平均水平相比偏弱。
根据古登堡所提出的能量计算公式[1]:
式中,M为地震震级,Erg 为该地震所释放的能量。利用2022 年全部M≥6.0 地震进行估算,本年度全球释放的地震波总能量约为3.38×1016J,低于近10 年的年平均值5.99×1017J[12-22]。
据多方统计,2022 年全球灾害地震共有35 次造成人员死亡,2022 年全球地震灾害共造成2 068 人死亡,约16 328 人受伤,其中死亡人数少于10 人的地震有26 次,死亡人数在10 人及以上的地震有9 次,死亡人数超过100 人的地震有2 次,死亡人数最多的 是2022 年6 月21 日 阿 富 汗6.0 级 地 震 的1 163 人。据统计,20 世纪地震造成年均死亡人数约1.2 万人[1],近10 年地震造成年平均死亡人数约3 809 人,2022年因地震死亡的人数少于以往的平均水平。
为直观表现2022 年与近20 年全球灾害地震的区别,绘制了2002—2022 年出现死亡的灾害地震频度与伤亡变化曲线(图1),可以看出近20 年灾害地震频度总体呈现上升趋势,2022 年发生35 次灾害地震,频度较上年同比有所增强,高于近20 年的平均水平(19.6 次);近20 年灾害地震造成的死亡人数总体呈现减弱趋势,2022 年全球灾害地震共造成2 068人死亡,较上年有所减少;近20 年灾害地震造成的受伤人数总体呈现减弱趋势,2022 年全球灾害地震共造成约16 328 人受伤,较上年也有所减少。
图1 2002—2022 年灾害地震频次及伤亡人数统计图Fig.1 Statistic of disaster earthquake frequency and casualties from 2002 to 2022
总体来看,近10 年与之前10 年相比,发生灾害地震的次数有所升高,但是地震造成的伤亡人数有所降低,这也表现出在全球范围内,整体的抗震能力有所提升。2022 年伤亡情况比去年有所减少,与近10 年的伤亡数量类似,重大的伤亡主要是由于地震引发了山体滑坡等次生灾害以及建筑物损毁、倒塌所造成的人员伤亡。
2022 年全球灾害地震分布(图2)显示,灾害地震主要发生在印度和欧亚板块的交界处以及环太平洋地震带。根据统计,2022 年发生在欧亚地震带和环太平洋地震带上的地震造成的死亡人数达2 000人,占比达96.7%。2022 年灾害地震多发生于北半球及赤道地区,并且分布上具有较明显的聚集特征,位于印度和欧亚板块交界处的阿富汗尤为突出,2022年阿富汗因地震死亡人数高达1 222 人,约占全球死亡人数的一半;除此之外,印度尼西亚遭受地震破坏也相当严重。
图2 2022 年全球灾害地震分布图Fig.2 The distribution of the hazard earthquake in 2022
2022 年造成人员伤亡相对较多的地震有6 次:2022 年1 月17 日阿富汗M5.3 地震,造成30 人死亡,49 人 受 伤;2022 年2 月25 日 印 度 尼 西 亚M6.1 地震,造成19 人死亡,425 人受伤;2022 年6 月21 日阿富汗M6.0 地震,造成1 163 人死亡,6 027 人受伤;2022 年9 月5 日中国四川M6.6 地震,造成93 人死亡,423 人受伤;2022 年9 月10 日巴布亚新几内亚M7.6 地震,造成21 人死亡,42 人受伤;2022 年11 月21 日印度尼西亚M5.6 地震,造成635 人死亡,7 729人受伤。阿富汗是遭受地震灾害较为严重的国家,其位于印度板块和欧亚板块交界的地中海—喜马拉雅地震带上,2022 年地震共造成该国1 222 人死亡,占全球地震死亡人数的59%。
2022 年全球地震共有94 次造成人员伤亡,其中35 次地震中导致了人员死亡,表1 为有人员死亡的灾害地震基本信息及灾情概况。
表1 2022 年全球有人员死亡的灾害地震一览表Table 1 List of global earthquake disasters with death in 2022
2022 年,阿富汗发生多次灾害地震,造成严重的人员伤亡。阿富汗为亚洲内陆国家,地震活动几乎全部发生在东北部帕米尔—兴都库什山区,为多重板块相互作用下的中亚地震活动异常区,地震多以中深源为主,其他地区地震较少发生。阿富汗境内发育有NNE 走向的查曼断层(Chaman Fault)、NEE 走向的赫尔曼德断层(Helmund Fault)、NE 走向的赫拉特大断层(Heart Fault)等,与近似NE 走向的库纳尔断层(Kunar Fault)在帕米尔地区会合,形成中深源“地震巢”。 自1900 年以来,阿富汗发生的37 次灾害地震造成约30 299 人死亡(表2),通过统计可以发现,阿富汗是一个遭受地震灾害非常严重的国家,1900 年以来造成死亡人数超过千人的地震就有5 次。
表2 阿富汗灾害地震一览表Table 2 List of major earthquakes in Afghanistan
当地时间2022 年1 月17 日16 时10 分,阿富汗发生M5.3 地震,震源深度11.4 km,震中位于巴德吉斯省首府瑙堡市以东40 km 处。此次地震共造成30 人死亡,49 人受伤,800 栋房屋损毁或受损。该地区的人口大部分居住在土坯房屋、无筋砖房屋以及木制房屋中,这些房屋极容易受到地震的影响,所以此次地震造成很多房屋倒塌。
本次地震主要是由于安纳托利亚板块运动引起,该地区板块运动比较活跃,包括俯冲、大规模断层转换、挤压以及地壳的伸展等。巴基斯坦北部和阿富汗的地震活动是印度板块与欧亚板块相互挤压造成的结果。印度次大陆北部和西部边缘的大陆形成了世界上最高的山脉,包括喜马拉雅山脉、喀喇昆仑山脉、帕米尔山脉和兴都库什山脉。在阿富汗东南部和巴基斯坦西部,印度板块相对于欧亚板块倾斜平移,形成了一个复杂的褶皱和逆冲带。该地区存在走滑、逆冲和斜滑等类型活动断层,并经常发生浅层破坏性地震。1505 年,阿富汗喀布尔附近的查曼断层发生断裂,造成喀布尔和周围村庄的严重破坏。1935年5 月30 日,发生在同地区的巴基斯坦奎达M7.6 地震造成3~6 万人死亡。
当地时间2022 年6 月22 日1 时24 分,阿富汗发生M6.0 地震,震中(32.95°N,69.48°E),震源深度4 km,此次地震共造成1 163 人死亡,6 027 人受伤,约1 万间房屋损毁,是阿富汗20 年来“ 最致命”地震。本次地震在巴基斯坦伊斯兰堡有震感,巴基斯坦一侧距离震中最近的城镇是吉德拉尔,但远至伊斯兰堡和白沙瓦也都有明显震感,建筑物摇晃。持续45 s 的地震造成上万间房屋受损。
本次地震发生在印度板块和欧亚板块交界,印度板块和欧亚板块以40~50 mm/a 的相对速度会聚,欧亚大陆下方的印度板块向北俯冲因此产生了无数地震,从而使该地区成为地球上最具地震危险的地区之一。
当地时间2022 年9 月22 日0 时14 分,墨西哥阿奎利拉发生M6.8 地震,震源深度20 km。此次地震共造成3 人死亡,5 人受伤,1 栋建筑受损,地震还造成部分城市停电。
此地区位于墨西哥3 个大型构造板块的顶部,是世界上地震最活跃的地区之一。这些地壳板块的相对运动导致地震频发,并引起火山爆发。加利福尼亚湾以西的地区,包括墨西哥的下加利福尼亚半岛,正以每年约50 mm 的速度与太平洋板块一起向西北移动。太平洋和北美板块相互摩擦,形成了走滑断层,这也是加州圣安德烈斯断层在南部的延伸。墨西哥历史上发生过多次破坏性地震和火山爆发。1985年9 月,墨西哥城发生M8.0 地震,造成9 500 多人死亡。1982 年和2005 年,墨西哥南部的埃尔奇琼火山和科利马火山分别爆发,这引起了地震学家和政府官员对大规模火山喷发的担忧,并制定了相应的措施。
当地时间2022 年11 月21 日印度尼西亚发生M5.6地震,震中位于西爪哇岛展玉地区西南方向10 km处,震源深度10 km。此次地震共造成635 人死亡,7 729 人受伤,5 人失踪,至少22 241 栋建筑倒塌。其中100 人在地震引发的山体滑坡中丧生,超过一万人离家避难。总体而言,该地区的房屋建筑的类型主要是土木结构,非常容易受到地震的影响。
此次地震发生在苏加武眉,位于爪哇岛西部。该地区位于欧亚板块与澳洲板块的交界处,为巽他大陆架的最南缘。这里也是两个板块之间的边界,欧亚板块与澳洲板块相互挤压和碰撞使得地壳抬升,在地面形成隆起,进而形成了爪哇岛、苏门答腊岛等一系列沿线岛屿。由于构造板块的相互作用,大多数应变积累和能量释放发生在俯冲带的巽他巨型逆冲断层。巽他断层除了存在的地震危险外,该地区还被认为是世界上火山灾害最严重的地区之一。历史上最著名的火山爆发之一是1883 年8 月26—27 日的喀拉喀托火山爆发,该火山位于苏门答腊岛东南部,共造成35 000 多人死亡,因此该区域地震、火山频发,受灾严重。
(1)人员伤亡严重。2022 年全球6.0~7.9 级地震频度与近20 年基本持平。本年度共发生94 次造成了人员伤亡的灾害地震,其中有35 次灾害地震出现了人员死亡,共造成2 068 人死亡,超过16 328 人受伤,但2022 年因地震死亡的人数少于以往的平均水平。
(2)重大灾害位置比较集中。2022 年阿富汗共发生6 次有人员死亡的地震,共造成1 222 人死亡,占2022 年全球地震死亡人数的59%,其中2022 年6 月21 日阿富汗M6.0 地震更是造成1 163 人死亡,6 027人受伤。除此之外,2022 年11 月21 日印度尼西亚M5.6 地震也造成635 人死亡,7 729 人受伤。可以看出,2022 年全球发生的死亡人数较多的地震集中在地中海—喜马拉雅地震带以及环太平洋地震带。
(3)地震引发次生灾害情况严重。2022 年地震造成人员伤亡的主要原因有地震引发山地滑坡、岩崩等次生灾害以及房屋倒塌,建筑物倒塌是造成人员死亡的重要原因之一。2022 年阿富汗是遭受地震比较严重的国家,2022 年6 月21 日阿富汗M6.0 地震造成1 163 人死亡,6 027 人受伤,约1 万间房屋倒塌损毁,而且此次地震还引发了山体滑坡,当地房屋建筑抗震能力差以及房屋倒塌损毁是造成如此严重后果的主要原因。
(1)提高当地房屋建筑抗震能力。2022 年的阿富汗M6.0 地震和印度尼西亚M5.6 地震共造成1 798 人死亡,13 756 人受伤,大多数的伤亡是由于地震引起的房屋倒塌造成的。尤其是阿富汗地区,环境比较恶劣,东部紧邻青藏高原,地形自东向西被兴都库什山脉隔断,除西南地区外,大部分国土为高山及深谷,高山占63%,27%以上的地方在海拔2 500 m 以上,所以地形比较险峻;而且常年的战乱导致经济条件不好,房屋建筑质量很差,小地震就有可能造成房屋倒塌,因此在房屋设施建设时要严格按照抗震设防标准进行设计、施工,在建造房屋时要提高技术手段,适应当地的地形和地质条件,并且要对房屋实施抗震加固措施,从而减少地震造成的房屋倒塌,切实提高房屋设施的抗震能力。
(2)避免发生滑坡、岩崩等次生灾害。2022 年发生的灾害地震不少都引发了次生灾害,造成一定的人员伤亡。危地马拉M6.2 地震、巴基斯坦M5.1 地震、波兰M2.7 地震、阿富汗M6.0 地震、俄罗斯M4.3地震、菲律宾M7.0 地震等不同程度的引发了山体滑坡、岩崩、煤矿坍塌等次生灾害,其中波兰M2.7 地震引发的煤矿坍塌更是造成了10 人死亡,此次地震震级并不大,但是引发的次生灾害却造成了严重的后果。因此做好人员密集场所、煤矿、受损建筑等重点区域、重点部位防范工作,最大限度减少地震灾害带来的损失,此外,要加强震后次生灾害综合监测预警工作,提高地震灾害链风险研判和快速处置能力,完善震后次生灾害防灾避险应急预案,防范地震次生突发灾害事件。
(3)提高综合应急救援能力。提高地震现场的应急救援能力,如巴布亚新几内亚M7.6 地震与阿富汗M6.0 地震都造成了电力中断、道路开裂、建筑倒塌等,给现场救援带来非常大的困难,尤其是地震造成灾区交通阻断、信号发射塔受损,导致通信中断,“断路、断电、断网”等 现象给信息传递和抢险救援带来了极大困难。因此要提高技术手段,提升地震现场的救援能力,要针对地震可能遇到的各类极端情况,开展针对性情境模拟,应用高新技术和装备进行适应性研究和探索,提高应急保障能力,为震后抢险救援开辟生命通道;除此之外,更重要的是要提高综合应急救援的能力,提高公众自救互救的能力,提升公众防震减灾的意识,做好防震减灾的宣传,从而减少地震造成的人员伤亡。