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當地震發生時,你會看到什么場景?繁華的美國西雅圖市突然間面臨了這樣的災難——街道斷裂、房屋崩毀、橋梁全部倒塌。緊接著,里德鎮和舊金山市相繼爆發里氏8.4級和9.2級地震。面對著規模一次強過一次的地震,美國的頂尖地質學家們一籌莫展,誰都不知道下一個“余震”威力會有多大。正在此時,科學家珊道出了駭人聽聞的結論:美國西海岸所臨的“天災”極可能是一系列互相獨立的連鎖地震,并且震級將會逐步攀升!即將尾隨而至的地震究竟何時發生?它的破壞力將達到多大?科學家們能不能阻止地震的發生?人們驚恐地等待著……
本期SF影像帶來的是一部災難電影——《10.5級大地震》,片中模擬了驚人的大地震場景,讓人回想起不久前發生在中國汶川的那場巨大災難。姑且不去討論現實的災難與電影場景是否都那么令人驚惶悲傷,我們試試從電影中窺測地殼震動的規律與歷程。
地震帶——不穩定的場所
在本欄目2007年11月刊登的《日本沉沒——未雨綢繆話“陸沉”》中,已經介紹了地震發生的板塊理論——地球各大板塊之間互相擠壓或火山噴發都會引起地震。由于在各板塊的交界處地殼運動更為活躍,因此在那些地方地震頻發也不是件稀奇的事。世界上主要的地震帶有:環太平洋地震帶(太平洋板塊與亞歐板塊、美洲板塊的交界處)和地中海—喜馬拉雅地震帶(又稱“歐亞地震帶”, 亞歐板塊與印度洋板塊的交界處)。此外,非洲板塊與亞歐板塊的交界處,即東非大裂谷一帶地震也時有發生。
影片中,發生連鎖地震的區域正處在美國西海岸環太平洋地震帶上;而中國前不久發生里氏8.0級地震的汶川地區則是處于歐亞地震帶附近。
連鎖地震理應跨越千里
為了增加影片的可觀賞性,編劇別出心裁地杜撰了“余”威震天的情節:讓地震的震級一次比一次強烈。雖然科學家珊被編劇推出來圓謊,聲稱這并非余震,而是很多震源先后獨立活動的結果,但細細品味仍覺牽強附會。
一方面,在人類歷史上尚未出現過同一地區一天內先后發生震級不同的地震事件。一般只有余震才會在發生主震的同一地方發生,但它的強度都比主震小,且持續時間可達幾天甚至幾個月。另一方面,哪怕是連鎖地震,往往也會發生在相隔千里的地區,規模也比主震小得多。例如,2004年末,印度尼西亞蘇門答臘島發生的里氏8.7級地震,引發了距印度尼西亞約11000千米發生的十余場小型地震。
此外,影片的另一Bug就是科學家珊提出的阻止地震發生的方法:引爆核炸彈來融解斷裂帶的活動。不知她可曾考慮到,爆炸也是引發小型地震的元兇。何況,即便核炸彈可以阻止地震進一步發生,但由此產生的核污染該如何緩解呢?只怕是一波未平一波又起!
從記錄到預報
記錄地震發生情況的記載古已有之。我國古代張衡發明的候風地動儀可謂是世界上第一架地震儀。現在,地震局的專家們依靠現代地震儀來客觀而及時地將地面的振動轉化為波形并記錄下來。在積累了大量的地震數據后,科學家們就可以根據所認識的地震發生規律,用科學方法對未來地震發生的時間、地點和強度作預先的估計,這種估計一般為中長期預報。
不過想要真正預報地震卻困難重重,這在世界范圍內仍是一個懸而未決的難題。因為一個有意義的地震預報必須包含如下幾要素:確切時間(10天內)、地點(100平方千米內)和震級(精確到級),同時還必須預估地震發生的概率,并給出令人信服的物理學原理,而現在世界上還沒有科學研究能滿足這些要求。隨著對地殼運動研究的進一步深入,我們才能略窺門徑,也許有一天,我們終究能夠避免如汶川地震這樣的巨大災難的發生。
地震之最知多少
我們知道,震級是衡量地震大小的一種度量,每一次地震只有一個震級。截至目前,世界上震級最大的地震發生在1960年5月22日的智利,震級達里氏8.9級。1950年8月15日,中國西藏發生的里氏8.6級地震為中國震級最大的地震。2008年5月12日,四川汶川大地震的震級達里氏8級,這在中國記錄在案的地震史上位列前五。
而為了起到震撼人心的效果,影片編劇將片末發生的美國加利福尼亞州南部的地震震級鎖定在了10.5級——這個震級在人類歷史上還未曾出現過。倘若這場地震真的發生,恐怕南加州的地貌結構將會徹底改變。