海地地震彰顯更好地利用地震信息的必要性
2010年1月12日(當地時間,譯者注,下同),沿海地Enriquillo-Plantain Garden斷裂帶(EPGFZ)的一部分區段發生了走滑型地震。當美國普渡大學(Purdue University)地球與大氣科學系地球物理學教授Eric Calais首次得知有關此次地震的消息時,他馬上意識到這是一次淺源地震,其震級大、震中距首都太子港很近。Calais教授在海地工作過,所以他明白這個貧窮國家缺乏地震和建筑規范。Calais教授也是法國國家科學研究中心的研究員,他告訴AGU會刊Eos:“我的第一反應就是‘對于海地而言這將是一場徹頭徹尾的噩夢,一場巨大災難。’”
截至目前,美國地質調查局(USGS)測定的主震震級為MW7.0(以下震級均為MW,譯者注),時間21:53:10 UTC,震源深度13 km,距首都太子港25 km。據USGS報道,此后又發生了數十次余震,許多余震震級都超過了5.0;余震將持續數周甚至數月(圖1)。在最近的幾十年中,沿約600 km長的EPGFZ(由該斷層分別在牙買加和多米尼加共和國的終結點得名)沒有發生過一次大地震,但地震學家也指出1860年、1770年和更早些時候的地震可能就是源于此斷層系。

圖1 五角星表示1月12日MW7.0級地震的震中;綠色圓表示部分余震;歷史地震用紅色和粉紅色標出。地形和震中信息承蒙USGS提供。此圖系經英國自然環境研究理事會/英國地質調查局許可在原圖基礎上修改而成(注:原圖為彩圖)
一直對該區進行地震研究的Calais教授和其他科學家曾警告過發生大地震的可能性。他曾與合作者一起在Geophysical Journal International(2008,74(3),889-903)上發表了一篇文章,題為“加勒比海東北部的震間板塊耦合與應變分異作用”。文中指出,“如果上次大地震以來聚集的全部彈性應變都在今天的一次事件中釋放,那么海地的Enriquillo斷層目前情況下有可能引發MW7.2級地震”。文中還提及,“從模型滑動速率差值來看,再結合歷史大地震的日期,多米尼加共和國的Septentrional斷層上有可能發生大地震(MW7.5或更大)。”
Calais教授和他的同事在2008年5月曾與海地總理和內政部長會面。Calais說:“官員們‘非常擔憂;他們相信我們所述,對此信息也深信不疑;他們知道所面臨的威脅。但最終什么也沒做’”。然而,Calais教授馬上又說,不應該責備海地政府的不作為,因為海地地震發生在他們的成果發表僅僅1.5年之后,這么短的時間內根本來不及實施實際性計劃。
該文作者之一,德克薩斯大學阿靈頓分校理學院院長Pamela Jansma對地震的發生也不感到震驚。她說:“人們通常不將加勒比視作地震危險區,因為加勒比與北美板塊之間的相對運動每年大約僅為2 cm”,“這是世界上運動最慢的板塊邊界”,而其西南方的太平洋板塊匯聚每年約為10 cm。“即使運動很慢,只要積累足夠的時間,還是會發生大的破裂”。
德克薩斯大學奧斯汀分校地球物理學研究所資深科學家Paul Mann告訴Eos:“密集的人口擠在相對較小的島國,再加上陡坡上往往建筑施工質量欠佳,所以當這些走滑板塊事件發生在靠近這樣的人口密集區時,就會帶來格外沉重的打擊”。Mann對該斷層系已經進行了數十年研究,他說,地震頻度會令公眾、政府、甚至科學界放松警惕。“加勒比和其他許多地區的地震頻率很低,但震級很大,在這樣的地區,根本問題是人類壽命比大地震的復發間隔(通常為數百年)要短得多。”
地震發生以來,科學家一直關注人道主義救援工作,包括密切注視破壞性余震以及滑坡的可能性。此外,他們還關注地震對該斷層系造成的影響。
“USGS地震災害計劃(EHP)”副協調員Michael Blanpied說:“我們可以毫無顧慮地說這次地震使一個長斷層的很小一部分斷裂。但需要關注的問題之一就是斷層的其他部分是否存在破裂的可能性。所以科學家將持續密切關注該斷層的其他部分(有的在海底,有的在陸地)處于何種狀態,然后,根據研究結果確定能否提供更多的明確信息,指出需要高度關注的某些具體區段。”
Blanpied指出,世界上每年發生約15次M≥7級地震,這些地震大部分都遠離人口密集的地區,重建過程的啟動,“意味著科學真正開始發揮作用的時刻,因為重建工作離不開科學信息”。他告訴Eos:“科學可以使重建工作和土地利用規劃更加合理,從而增強該區抗御未來地震災害和海嘯的能力,災后恢復工作也會更加迅速”。
Calais指出,隨著更多分析結果的出臺,1月12日地震的震級可能最終被確定為接近7.1或7.2,但可能還算不上“大地震”。他說,沿該斷層發生8級地震“也不是沒有可能”,并補充道,有可能地震會沿同一斷層在東部或西部引發大的地震事件,目前科學家正在通過計算,試圖對這種可能性進行確認。他提醒居住在海地南部和多米尼加共和國的居民應做好應對未來可能的大地震的準備。但他同時又說“我們無法提供具體的時間界線。”
Calais補充說,從科學角度看,對1月12日的地震有一些預先了解是一個“成功事例”。Calais告訴Eos:“雖然在這次事件中我們是正確的,但我仍感到有幾分遺憾”,意思是指科學家對此只有一個大概的推測而不知道何時或沿該斷層系的具體哪一部分會發生地震。
“這次地震的啟示就是科學家可能是正確的,能夠提供有用信息,而且我們還必須做得更好,”Calais說道。“我們必須利用這次事件喚起人們的意識,不僅僅在海地,而且還包括海地之外的更廣泛的區域,使科學界(包括像我這樣的研究人員)與決策者、政治家以及那些從實際角度而言知道怎樣應對自然災害的普通民眾溝通。”
位于美國加州帕羅奧多的國際地質災害組織(GHI)主席Brian Tucker表示,他希望為援助海地所籌集的資金可以挪出一部分用于預防未來可能沿同一斷層襲擊其他地區的類似災害。
Tucker說,科學家所發揮的關鍵作用就是使人們不要相信宿命,要讓他們知道還是有一些辦法可以保護地震危險區的民眾,使其免受地震之害。“科學家知道哪些地方會發生地震;他們知道斷層大概的能量。我們必須擺脫對地震無能為力的宿命心理。”
他補充說,聯合國等一些機構和組織所居住的大樓在地震中也紛紛倒塌,令人感到非常遺憾。“如果他們的大樓具有抗震性能,那么它們就會挺立于廢墟之中,成為我們能夠經受住地震搖晃考驗的象征,也證明上帝不會給人人都帶來死亡。那不是一場天災,而是人禍,因為這些建筑的質量非常拙劣”。
Tucker指出,加州和世界其他個別地區的震前防災準備工作有所改觀。但這些改觀是否能及時解決由發展中國家迅速城市化而帶來的問題,對此他仍心存疑慮。談及反復發生的地震慘劇,他說:“這種事情簡直讓人聽厭了。”“結果總是一樣的:人們沒有做好防災的準備,由于沒有做好準備,總是等到災難發生時才作出反應,才掙扎著從災難中恢復,所以他們花費了10倍的代價。”
Mann告訴Eos:“海地地震為科學界提供了一個重要的‘學習時刻’”。科學家以及發達國家的科學基金出資人“在資助那些圍繞能夠引發M6~8級地震的斷層——特別是在建筑質量欠佳的人口密集地區——開展的研究工作時,要更加積極主動、更加系統化一些。”他說,基金資助還應該面向地震工程、地震防災教育以及相關課題。
Mann對于其他地方發生地震的可能性也表示擔憂,包括沿同一斷層的其他區段以及沿平行的Septentrional斷裂帶(他表示,對于太子港及其周邊地區而言,Septentrional斷裂帶是“與EPGFZ完全相同的‘定時炸彈’型的板塊邊界走滑斷層”)。
海地地震釋放了差不多與有史以來測試的最大熱核彈相同的能量,并使數百萬人受災,談及此,Mann補充道,“在密集的人口受到斷層威脅的國家,他們在處理地震“防衛”方面所付出的力量、所奉行的一貫性以及科技支出水平應該等同于他們在軍事防衛方面所付出的一切。”
譯自:Eos,Vol.91,No.4,26 January 2010,30-31
原題:Haiti Earthquake Underscores Need for Better Use of Seismic Information
(中國地震局地球物理研究所 左玉玲譯)
(譯者電子信箱,左玉玲:yulingzuo@yahoo.com.cn)
P315;
D;
10.3969/j.issn.0235-4975.2010.03.002
2010-03-09。