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余震预测“三定律 ”  

2008-05-26 17:32:00|  分类: 新知茶座 |  标签: |举报 |字号 订阅

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余震预测“三定律 ”


余震带给人的痛苦不亚于主震。主震突然来袭,顷刻之间万物归于泥土;然而在其后几天甚至几个月之间,余震却让人们守着几成废墟的家园,在等待中煎熬。因此,有些地震学家称余震为“地震后的幽灵”。现有的科技手段不足以对主震进行可信的预报,那么余震呢?

 

要想知道余震是否发生以及如何发生,得先了解地震序列的类型。有的时候地震就那么一下,没有先遣队也没有马后炮,这种被称为“孤立性”;如果在一定时间、同一地质构造带内,能量通过多次震级相近的地震释放出来,即是“震群型”,1966年邢台地震便是典型(在同一个月内,发生了7级以上地震1次,6级以上地震4次,5级以上地震13次);而此次汶川地震基本被定义为“主震型”,在这种类型的地震中,主震会释放约90%的能量,其最大余震也基本上会在20天内发生。

 

余震的强度一般小于主震,在能量衰减到地震前水平的时间段内接连发生,个别余震甚至在数年后还会骚扰人类,因此,尽管强度不大,但它的威力会由于反复来袭而叠加。有时,主震不足以震塌的建筑,在余震作用下也相当危险。

 

不过,余震的两个特点让它们难以捉摸。第一:余震并不一定局限于主震周围很小的区域。这是因为断层破裂面是动态的。从科学的角度来看,这一特点对于研究地震有很大价值,科学家可以通过余震发生的地点标示出地震断层带的位置。比如这次的汶川地震,主震和余震便基本上沿着地形走势排成600多千米的条地震带,这便是龙门山断裂带。另外,在破裂面外,由于应力积累,也可能触发余震。第二个特点是:随着时间流逝,余震的频率确实会越来越小,但是其强度却不一定减小,在主震过去很久后,还偶尔有很大的余震发生。

 

尽管上述特性叫人挠头,但好消息是,余震的表现也在相当程度上可以预料,科学家们将之归纳为地震的“数学三定律”。第一条定律叫“Gutenberg-Richter关联式”,由“里氏震级”的定义者Gutenberg和Richter总结出:地震的级数每降低一级,余震的次数就会增加10倍。第二条为“Bath定律”:平均说来,最大的余震,其震级比主震小1.2倍。最后一条“Omori定律”讲的是余震频率的衰减,即发生余震的概率随时间基本上呈倒数曲线减少,还是蛮快。当然,余震的形式并不总是严格遵循这些规律,它们通常随地理条件不同而略有不同。不过,科学家凭着在历次地震中总结出的余震发生规律,再加上对当地地形的分析(比如依据上边提到的断层带的走向),多少可以“事后诸葛”地说出:某一地区在一定时间段可能发生某强度地震的概率有多少。这便是余震预测———它不是摸彩票抽签一样的瞎蒙,但也绝不是100%会成立的。

 

□刘旸(美国 博士生)

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