秦建業(yè)：發(fā)現(xiàn)預(yù)知大地震新途徑

　　地震預(yù)報(bào)一直是人們苦苦探索的難題。汶川地震后，很多人竭力地猜測、分析地震的征兆，雞飛狗跳、井水變化、怪異氣象……希望能從中爭取盡可能多的時(shí)間逃生。但這些現(xiàn)象無法經(jīng)受嚴(yán)密的科學(xué)界定和分析，很難準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)地震。

　　同濟(jì)大學(xué)海洋與地球科學(xué)學(xué)院教授秦建業(yè)帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過多年努力，終于找到了地震預(yù)報(bào)的新途徑。這一成果將發(fā)表在4月的美國著名學(xué)術(shù)雜志《美國地震學(xué)報(bào)》(Bulletin of the Seismological Society of America)上。

　　《北京科技報(bào)》：這項(xiàng)研究是如何開始的？

　　秦建業(yè)：人們早就知道，用很大的壓力去擠壓一塊石頭，石頭最終會(huì)破碎，但在徹底破碎之前，石頭會(huì)有微破裂的“癥狀”。在大地震之前，孕震區(qū)(能量積累誘發(fā)地震的區(qū)域)的地殼中就會(huì)產(chǎn)生這種微破裂。

　　根據(jù)前人對(duì)重點(diǎn)斷層的研究，我們知道了地震多發(fā)的區(qū)域。我們希望有一種方法就像用CT檢查腫瘤一樣，能看到地球內(nèi)部地震孕震區(qū)的情況。但我們沒有那么巨大的“X光機(jī)器”去“掃描”地球。

　　《北京科技報(bào)》：怎樣才能“掃描”到微破裂？

　　秦建業(yè)：20年前就有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在地殼大的斷層中，有一種很特殊的小地震會(huì)在同一地區(qū)、不同時(shí)間發(fā)生，震級(jí)差不多，而且每一次震動(dòng)的信號(hào)都一模一樣，這被稱為“地震群”，每一個(gè)活躍的斷層中都有，美國、中國、西班牙都曾發(fā)現(xiàn)過。

　　當(dāng)這種小地震發(fā)出的震波通過孕震區(qū)時(shí)，它的傳播會(huì)受到影響。我們可以跟蹤這些震波在一天前、兩天前、幾個(gè)星期前、幾個(gè)月前，甚至幾年前的傳播，觀察它們是否有變化。通過震波衰減的程度，來判斷微破裂的存在。

　　《北京科技報(bào)》：大地震到來前，信號(hào)會(huì)發(fā)生什么變化？

　　秦建業(yè)：震波在地殼中傳播時(shí)，能量會(huì)被吸收。當(dāng)大地震到來之前，能量會(huì)被吸收得很快、發(fā)生衰減，波形也會(huì)有很大的變化。其中，衰減明顯的是縱波。

　　破壞性的大地震通常發(fā)生在地下幾公里至40公里之間，地殼中除了巖石，還充滿了飽滿的水分。當(dāng)?shù)貧ぎa(chǎn)生微破裂時(shí)，水的飽滿程度就會(huì)減小，并有空氣進(jìn)入。當(dāng)縱波通過這些裂縫時(shí)，它的衰減就會(huì)發(fā)生明顯改變。

　　《北京科技報(bào)》：您的上述結(jié)論是怎樣獲得的？

　　秦建業(yè)：現(xiàn)在世界唯一適合做這一研究的地方是在美國舊金山與洛杉磯之間的一個(gè)大斷層。這個(gè)地方經(jīng)常發(fā)生地震，幾乎每隔20年就會(huì)發(fā)生一次6級(jí)地震，因此被視為理想的地震預(yù)告實(shí)驗(yàn)室。

　　1985年，美國國家地震局耗資千萬，邀請(qǐng)百位科學(xué)家，在這里架設(shè)了各種監(jiān)測儀器，希望找到一些地震預(yù)兆�？茖W(xué)家們預(yù)計(jì)在1993年會(huì)發(fā)生的6級(jí)地震，直到2004年才來，而且震前沒有捕捉到前兆�？茖W(xué)界因此深感失望。

　　但我認(rèn)為，大地震發(fā)生前一定可以檢測到某些變化。我仔細(xì)分析了他們提供的監(jiān)測資料，運(yùn)用自己開發(fā)的計(jì)算方法，果然捕捉到了地震的前兆。即在這次地震發(fā)生前的18個(gè)月開始，小地震的縱波發(fā)生了明顯的衰減。

　　我們的成果可以說是研究地震預(yù)報(bào)的一個(gè)巨大進(jìn)步，計(jì)算方法也非常簡單，能與所有的科學(xué)家共享。這為今后精確地預(yù)報(bào)地震提供了非常好的方向。

　　作者：馬佳