1995年神戶大地震對之后15年地震學研究的啟示＊

1995年神戶大地震對之后15年地震學研究的啟示＊

Gregory C.Beroza

1995年1月17日凌晨發生在大阪灣西側的M6.9級兵庫縣南部地震已經過去了15年。此次地震從淡路島東北端附近開始，同時向西北和東南破裂。在東南方向，右旋斷裂從震中延伸約20km到達地球表面。在西北方向，破裂延伸約25km直達神戶市下方。斷裂沒有到達神戶地表，但破裂的方向和速度對波場產生了強大的前向方向性效應，同時，強盆地邊緣效應使地震動強度增大。強烈震動、普遍液化以及眾多火災給該市造成了廣泛的破壞，這次地震就是眾所周知的神戶大地震。

地震使6 000多人喪生，直接經濟損失超過10萬億日元（超過1 000億美元）。其他地震造成的死亡人數比它要高得多（例如，1923年東京地震，1976年唐山地震），但在經濟方面，神戶大地震是歷史上造成損失最慘重的自然災害。震前的神戶港是亞洲最繁忙的。現在它在日本排名第四，也許永遠不會恢復到震前的狀態。

對神戶地震的應急響應有許多質疑和批評，而且震后的應急救援工作一直被指責使情況變得更加糟糕。也許事實就是如此，但當一個大城市突然意外地遭受大量地震波的動能時，那里便會不可避免地發生很多不幸的事情。一部地震災害史足以證明這一點，讓人讀起來寒心，但地震也確實創造了變革的機會，沒有地震，人們就不可能思考變革。

我想借神戶大地震15周年的機會，提出它在防范震災和之后的地震科學發展方面所發揮的重要的、積極的作用。

在日本，神戶大地震改變了政府對防范震災的政策和公眾對地震防備的態度。地震應急響應專業人員在地震災害應急處理方面得到了更大的權力。災難使人們提出了大量的、持續的公眾教育計劃。它也被看作是一次分水嶺事件，向日本灌輸了一種以前不存在的個人志愿者服務精神。

科學界對神戶大地震的反應完全改變了日本在地震科學研究方面的重點。科學家從那次劇烈變革中獲得的新發現不僅使日本而且使全世界都對地震過程有了新的認識。在美國地震學會的期刊上這樣寫可能有些不敬，但我還是要說，神戶大地震可能會超過1906年舊金山地震，成為科學史上具有里程碑意義的地震事件。

神戶大地震之前，日本關注的重點是東京南邊的南海海槽北端的潛在的東海地震。神戶大地震后，日本政府開始制定長期計劃，逐漸對地震的發生形成基本認識并繪制國家地震災害風險圖。這與從前普遍奉行的以預測為重點的策略大相徑庭。要完成這一轉變過程，日本通過大大改善和統一管理地震監測網絡，打破了地震監測中傳統的地域性。這項工作的規模是史無前例的。

在地震工程方面，它包括E－defense，這是世界上最大的震動測試平臺，可對1 200t的結構進行三維測試。因為神戶地震，COS－MOS－G2和GRAPES全球定位系統網絡被整合成了單一的全國性網絡，即GEONET（全球定位系統地球觀測網絡），同時在這個網絡中增加了約400個連續記錄站點。現在，GEONET擁有超過1 200個連續記錄的GPS站點來監測日本列島的地殼變形。最明顯的改觀是在地震監測方面。這包括寬頻帶地震臺網（F－Net）、大規模的強震臺網（K－Net和KiK－Net），最引人注目的可能就是涵蓋了整個日本列島的高靈敏度鉆孔網絡（Hi－Net）。所有這些網絡都很重要，但Hi－Net給我的印象最深刻，這項工作需要將800多個臺站的儀器都部署在數百米深的鉆孔內，建立這樣一個全國性的地震監測網絡是一項難度極大的工程，而且代價也很高。這些新網絡極為重要的一點是，它產出的數據大多數不僅可供日本的研究人員使用，而且全世界的研究人員都可使用。這種方式的科學回報是深遠的。

這些項目較引人注目的成果是：深源非火山顫動的發現、加積棱柱體內發生的深源甚低頻地震的發現、蘇門答臘地震破裂的直接成像以及最近由2008年M6.9巖手－宮城（Iwate－Miyagi）地震“蹦床效應”引起的極端垂直加速度的發現。這些重要的發現和進展正在改變著我們思考和研究地震的方式。其中的許多現象后來也在別處觀測到了。考慮到日本的地震發生率至少比美國西部高5倍，而且日本已建成高質量的地震監測網（更多的網絡正在部署，還有的正在規劃中），我相信，日本會持續不斷地將地震科學方面的重大發現呈現在世人面前。

對深部不連續顫動（episodic tremor）和滑動事件的認識和見解進行國際交流是非常有益的。在日本西南部記錄到震顫時，遠在太平洋彼岸的加拿大科學家在卡斯卡迪亞（Cascadia）也發現了震顫，并證明它與大的慢滑事件相關。這激發了科學家后來對日本發生的類似慢滑事件的關注與分析的興趣。從那時起，在橫跨太平洋及其他地區就出現了人員、觀念和見解方面的持續不斷的交流。在不同的構造環境中，科學家不斷地觀測到顫動（包括自發的顫動和由遠震地震波觸發的顫動）以及其他慢地震事件。作為長期從事這方面研究的專業人員，我非常清楚，我們對于這些新發現的地質過程的認識及其對地震的啟示作用的認識目前尚處于初級階段。

最后，值得注意的是，這些努力和進展都引起了全世界科學家對日本的地震問題的關注。除了日本地震學家以外，沒有多少地震學家知道神戶大地震以前的歷史，但全世界的地震學家卻對后來發生的Niigata Chuetsu－Oki、Niigata Chuetsu、Tottori和Iwata－Miyagi地震的研究表現出極大的興趣。

我相信，神戶大地震的科學影響將會越來越明顯，但我們必須清醒地認識到，通過努力工作、加大觀測計劃所需的投資力度以及重要的、創造性的后續數據分析工作，我們究竟會取得什么樣的進展。我們還應該感謝日本的同事，感謝他們在神戶地震悲劇之后在地震科學方面取得的重要進展。

譯自：Seismological Research Letters.January/February 2010，81（1）：5－6.doi：10.1785/gssrl.81.1.5

原題：15years later：The growing legacy of the 1995Kobe earthquake

（中國地震局地球物理研究所 姚雪絨 譯；左玉玲 校）

（譯者電子信箱，姚雪絨：yicong2008＠163.com）

P315；

D；

10.3969/j.issn.0235－4975.2010.07.008

2010－07－01。