新方法预测大地震将发生的地点

加州大学河滨分校的科学家们已经开发出一种方法来确定地球上最有可能发生最大地震的地方。

来源:加州大学河滨分校

加州大学河滨分校的科学家们开发出了一种方法来确定地球上最有可能发生最大地震的地方,为改善一些最危险的地震地区的灾难准备工作提供了一个强大的新工具。

该方法不是预测地震发生的时间,而是确定主要断层上应力产生的位置,以便科学家可以确定断裂将在哪里发生。

在地球物理研究快报论文中详细介绍的最近一项测试中,研究人员发现他们的模型突出显示了俄罗斯东部堪察加半岛俯冲带的确切部分,那里后来发生了大地震。

这项研究由加州大学河滨分校地球物理学家 Gareth Funning 和 Axel Periollat 领导,他们研究了当构造板块在破裂之前锁定在一起时,地球表面如何缓慢变形。

“地震发生时会成为头条新闻,但在地震发生之前的几年里,断层就在悄悄地积累压力,”法宁说。 “这种应变是可以测量的。”

该团队的方法侧重于俯冲带,其中一个构造板块滑到另一个构造板块下方。这些地区经常发生地球上最大的地震,包括超过 8.5 级的地震,并且经常引发毁灭性的海啸。

利用 GPS 对微妙地面运动的测量,研究人员开发了一种新算法,可以识别锁定并储存能量的断层部分。这些被称为粗糙体的锁定区域就像摩擦片一样抵抗运动,直到产生足够的压力来引发大地震。

在一场大地震发生之前,研究人员在俄罗斯堪察加半岛下方发现了一个这样的锁定区域。虽然事件发生的时间超出了他们的方法的范围,但破裂恰好发生在他们的模型表明应变累积的地方。

“我们根据相对有限的数据集了解了菌株在哪里积累,”Periollat 说。 “看到它的效果如此之好,证实了这种方法具有真正的潜力。”

研究结果还表明,同一地区发生的地震可能表现不同。尽管堪察加半岛在 1952 年和 2025 年都经历过大地震,但最近的事件引发的海啸要小得多,这表明断层最浅部分的滑动量比早期破裂时要少。

研究人员强调,他们的方法无法预测海啸规模或地震时间。然而,缩小存在最大危险的范围可以改善长期规划和准备工作。

该团队目前正在将他们的方法应用于日本、墨西哥、新西兰和太平洋西北地区的其他主要俯冲带。每一个都呈现出额外的复杂性,例如逐渐释放能量的事件而不是突然的地震。

他们还在探索类似的技术是否可以增进对加州断层的了解。

“在湾区,海沃德断层既有蠕变部分,也有锁定部分,很像俯冲带,”芬宁说。 “我们正在调查是否能够确定未来最有可能发生地震的部分。”

更广泛地应用该方法需要更好的观察。虽然陆地上的 GPS 站提供了有价值的信息,但科学家在海上的测量数据要少得多,因为世界上许多最危险的断层都位于海底。

这项工作还强调了全球地震监测的主要差距,特别是在太平洋部分地区,这些地区的数据有限,难以评估海啸危害。

(封面图片:Petrovich9/iStock/Getty)

日本的研究人员已经开始使用放置在海底的声学仪器来测量多年来的缓慢变形,并且其他地方也提出了类似的努力,包括智利和太平洋西北地区。最近发射的一颗卫星最终可能会在目前缺乏 GPS 覆盖的地区提供额外的测量结果。

研究人员强调,改进的地震地点预报应该补充而不是取代公众的准备工作。

“你的内心平静不应该来自于相信我们可以准确预测地震,”法宁说。 “特别是在我们居住的南加州,这不是是否会发生的问题,而是何时发生的问题。准备工作是无可替代的。”

该团队相信,只要有足够的数据可用,他们的算法最终可以帮助科学家评估世界上许多最活跃的板块边界的地震危险。

“我们可以确定哪里可能发生大地震,即使我们无法准确预测何时发生,”Periollat 说。 “通过更好的观察和持续的监测,我们可以更多地了解地球上最危险的断层。”