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(cè)、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(zhēng)取盡可能多的時(shí)間逃生。但這些現(xiàn)象無(wú)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(guò)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(guó)著名學(xué)術(shù)雜志《美國(guó)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(kāi)始的？

　　秦建業(yè)：人們?cè)缇椭�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(méi)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(guó)、中國(guó)、西班牙都曾發(fā)現(xiàn)過(guò)。

　　當(dāng)這種小地震發(fā)出的震波通過(guò)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(guò)震波衰減的程度，來(lái)判斷微破裂的存在。

　　《北京科技報(bào)》：大地震到來(lái)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(lái)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(guò)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(guó)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(guó)國(guó)家地震局耗資千萬(wàn)，邀請(qǐng)百位科學(xué)家，在這里架設(shè)了各種監(jiān)測(cè)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(lái)，而且震前沒(méi)有捕捉到前兆。科學(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(cè)到某些變化。我仔細(xì)分析了他們提供的監(jiān)測(cè)資料，運(yùn)用自己開(kāi)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(kāi)始，小地震的縱波發(fā)生了明顯的衰減。

　　我們的成果可以說(shuō)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(jiǎn)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