土耳其大地震之科普解答

當地時間2月6日凌晨，土耳其南部靠近敘利亞邊境地區發生7.8級大地震，幾小時后，另一場7.7級強震又襲來，之后更是余震持續不斷，超過6000次。接連發生兩次這樣大震級的地震，在世界地震歷史上也不多見。據土耳其總統埃爾多安3月12日在受災最嚴重的哈塔伊省發表講話時說，此次地震已導致至少4.8萬人遇難。世界衛生組織官員更是稱此次地震“破壞力相當于130顆原子彈爆炸”。

地震是如何形成的？為什么土耳其經常會發生地震？同時發生兩次大震是什么原因造成的？預測地震為何一直是世界難題？目前人類掌握的抗震技術有哪些？地震來襲時該如何自救？……通過系列科普解答和展現，讓我們再次感受大自然的威力及人類的不懈抗爭。

成因探究：地震是如何形成的

地震，又稱“地動”，是地殼在快速釋放能量過程中造成震動并產生地震波的一種自然現象。

舉個例子加以說明地震的成因：絕大部分地震的發生都是來自地下巖層的突然錯動，而地下的巖層就好比是“一大把筷子”。在平時，這些“筷子”不斷處于被某種巨大力量擠壓的狀態。當“筷子”不斷彎曲達到極限，就會發生斷裂，斷裂的那一瞬間會產生很大的震動，從而將其彎曲時儲存的能量釋放出來。當這些能量被巖層傳遞到地表時就會造成地表的強烈震動，這就是被大眾廣為接受的“地震的來源”。

那么，不斷擠壓巖石的那股巨大力量究竟來自哪里？答案是來自板塊運動！

板塊運動實際上是在地球內核熱量驅動下發生的。眾所周知，地球分為地核、地幔和地殼3部分?？梢哉J為，地核是一個擁有極高溫度的熾熱球體（某些區域的溫度可能達到6000℃，與太陽表面相當），地幔則是一個類似橡皮泥的可塑性狀態，而地殼則是堅硬的薄殼。

在地核加熱下，地幔會產生熱對流，即熱的密度減低上涌，涌到表面變冷下沉，如此反復——漂浮在地幔上的地殼就在地幔的對流運動下發生運動，這就是板塊運動的機制。就像吃火鍋，火爐是地核，火鍋湯是地幔，白菜幫子就是地殼，只要火爐不熄，火鍋里面的白菜幫子會一直運動。

根據地理教材的說法，地球由太平洋板塊、亞歐板塊、非洲板塊、美洲板塊、印度洋板塊和南極洲板塊六大主板塊組成，每個主板塊又可分出很多次級板塊。此次土耳其地震的“始作俑者”之一——東安納托利亞斷層線便是亞歐主板塊內的兩個次級板塊（安納托利亞板塊和阿拉伯板塊）的分界。

在地球內部積累的能量無法釋放時，板塊與板塊之間就會相互擠壓碰撞，從而造成板塊邊沿及板塊內部產生錯動和破裂，積累的能量也會釋放出來，并以地震波的形式向四面八方傳播，從而形成了地震。

圖解地震（圖源：防災科技學院）

時事揭秘：土耳其為何大震頻發，且此次連發兩次

引起地震的原因有很多，但九成以上的地震，尤其是大地震，都是構造性地震，也就是由地殼巖層的運動造成的。

地理學上，土耳其有個響亮的名字，叫小亞細亞半島，也叫安納托利亞半島。它處在亞洲的最西邊，是歐亞的分界，北面是黑海，西面是愛琴海，南邊是地中海，隔海相望就是非洲。絕對的好地方，戰略要沖，自古必爭。不過，成也位置，敗也位置。安納托利亞正是歐亞板塊、非洲板塊和阿拉伯板塊交界的地方，自古就是地震最頻繁的地區之一，40年來已經發生了9次大規模的地震。

土耳其系列強震為震群型地震，分布廣，余震多

要想揭秘為何土耳其這次連發兩次大地震，就要先了解板塊之間“沖突”的4種方式。第一種是“開裂”，即兩個板塊直接分裂各自“掉頭”走。比如東非大裂谷就是非洲板塊和印度洋板塊開裂造成的真正意義上的“裂痕”。第二種是“俯沖”，即一個大陸板塊和一個海洋板塊往中間擠，密度導致海洋板塊向下，大陸板塊向上。如太平洋板塊和歐亞板塊擠壓，太平洋板塊俯沖下去形成馬里亞納海溝，歐亞板塊則翹起來形成東南亞諸島。第三種叫“堆擠”，即兩個大陸板塊擠在一起誰也不低頭，喜馬拉雅就是這么被“擠”出來的。第四種是“交錯”，即走滑型地震，就像兩輛對向行駛的汽車發生剮蹭，雙方板塊相對不用“攢太多勁兒”就可以交錯，因此這一類型地震活躍的地區地震頻率比較高。它就是此次造成土耳其連發兩次主震的“罪魁禍首”——安納托利亞板塊和阿拉伯板塊擠壓，土耳其的兩大斷層帶（北安納托利亞斷層帶和東安納托利亞斷層帶），在安納托利亞板塊向西的過程中，不斷和旁邊的兩個刃發生交錯，東安納托利亞斷層的“兩岸”發生剮蹭，東安納托利亞斷層的南側分支引發了當地時間2月6日4時17分的地震，而13時24分發生的那次地震是由東安納托利亞斷層的北側分支引發的。這很可能是因為第一次強震釋放的能量和應力場變化，導致北側分支明顯失穩，從而成為第二次強震的導火索。這種推測可以比較好地解釋為什么罕見的共軛地震（同一時間雙主震）在土耳其曾多次出現。

難題分析：為何地震預測如此之難

此次土耳其地震傷亡慘重，讓人揪心。人們不禁又要問：為什么在科學技術飛速發展的今天，人類仍然無法進行較為準確的地震預測呢？

究其原因，難以預測地震的原因主要有3點：

第一是地球內部的不可入性。我們可以看到周圍的事物，如藍天、白云等，還可以利用火箭和衛星觀測遙遠的太空，但是，要進入地球內部就很難了。目前，人類最深的鉆探達到1萬米，采礦的礦井深幾千米，而這只是地球半徑的幾百分之一和幾千分之一。所以，自古以來就有“上天容易入地難”的說法。人類目前還不能身臨其境深入地球內部，在高溫高壓狀態下直接觀察，也不能在地球內部設置安裝觀測儀器對震源直接進行觀測，只能間接地通過地震波或電磁波等手段對地球內部進行觀測研究。

第二是大地震的非頻發性。大地震是一種發生頻率較低的災害事件，它的復發時間比人的壽命、比有現代儀器觀測以來的時間長得多，這就影響了對于大地震現象的觀測與經驗規律的認知進展。一次大地震的孕育周期可長達數千年，而發震過程通常在幾秒至幾分鐘內完成，發震時間自身存在的不確定性使得地震預測的精度無法滿足人們避險減災的現實需求。到目前為止，對大地震前兆現象的研究仍然處于一種總結研究階段。

第三是地震物理過程的復雜性。地震是發生于極為復雜的地質環境中的一種自然現象，地震前兆出現、地震震源區地質環境及地震過程都是極其復雜多變的，這是一個非線性的過程。牛頓當年炒股破產后曾感慨：“我能計算出天體運行的軌跡，但無法計算人性的瘋狂。”線性問題非常容易處理，一旦涉及非線性，其處理的難度往往比人們想象的要大得多。

地震預測作為一個既迫切要求予以回答、又需要通過長期探索方能解決的地球科學難題的確很棘手，但時至今日，科學家還在嘗試解開這個難題。隨著地震觀測技術的進步和高新技術的發展與應用，地震預測研究迎來了歷史性的機遇。依靠科技進步，科學家一直在努力強化對地震及其前兆的觀測，開展以地震預測試驗場為重要方式的地震預測科學試驗，系統地開展基礎性的對地球內部及對地震的觀測、探測與研究，堅持不懈，這或許是一條實現地震預測的可操作之路。

技術探索：用于抗震救災的代表技術有哪些

從科學上講，地震預測探索途徑有兩個方向：

第一個方向是認識地震從孕育到發生的基本規律，探明地震發生的機理，動態探測地下特別是地殼內的結構和物性變化，獲得像氣象預測所用云圖一樣的“地下云圖”，對地震孕育發生的過程做出準確識別。

第二個方向是尋找地震前出現且和地震發生有明確關系的自然現象，也就是所謂的地震前兆現象，利用現代傳感器密集觀測技術和大數據及人工智能技術，探尋和地震有關的現象，尋找地球深部圈層活動在地區表面、大氣和外層空間的反應和機理，探索地震預測途徑。

雖然人們現在還不能進入地球內部，但是卻可以利用高新技術探測地球內部：地震波可以穿透地球內部，在傳播過程中把地球內部的信息傳遞給設在地面的地震臺。地球科學家利用地震波的這一性質探測地球內部，就像給地球“做CT”。這種探測方法被稱作地球物理勘探。目前，地震學家正在利用這種方法探測地球的深部，探索地震發生時地殼的狀態和變化，從而進一步探索地震的成因。

此外，如今許多國家都在建立預警系統，嘗試利用現代電子通信檢測地震，以求在地面震動前發送警報，爭取寶貴的幾分鐘用于避難。舉個例子，在2011年日本東北部的大地震中，震中附近的警報迅速到達373公里外的東京，為居民爭取了大約1分鐘的反應時間。

巢湖一號衛星圖。上圖為光學遙感影像，下圖為同一地區雷達遙感影像（圖源：新華社）

遙感技術作為當今抗震救災的代表性技術被廣泛應用。土耳其大地震發生后，為了迅速利用全球遙感衛星監測災區，土耳其災害和應急管理局于當地時間2月6日上午7點04分要求啟動空間與重大災害國際憲章，以便于在災害情況下可以協調國外衛星，共享數據。中國也參與其中：中國商業航天公司天儀研究院第一時間安排巢湖一號衛星對地震災區緊急成像，于土耳其當地時間2月6日11時5分成功獲取了震中周邊區域雷達遙感影像；國家冰川凍土沙漠科學數據中心根據土耳其和敘利亞災情，收集、制備基礎地理數據、衛星遙感數據、人口數據、地形等應急響應科學數據。截至目前，中心已開放提供37個服務數據集，服務數據量約130GB；已發布“土耳其7.8級地震（20230206）科學數據應急響應服務”系統，系統提供數據的可視化展示、互操作以及數據下載功能，供相關應急、救援和研究部門使用。

冷知識：土耳其大地震后，松毛蟲為何大規模出現

土耳其大地震過后，發生了一件讓人稱奇的事——舍爾納克省遭遇前所未有的松毛蟲侵襲。數以百萬計的松毛蟲爬滿莊稼地，甚至房屋的墻壁、屋外的石頭上也到處都是。很多人會問，這是什么原因造成的？

科學家分析，可能與地震導致的生態環境改變有關：地震會破壞土壤結構、植被和樹木，致使生態平衡；也可能會改變一些昆蟲的生存條件，例如土壤濕度、溫度、光照等。一旦它們繁殖和生存的環境更加適宜，就會數量激增。松毛蟲是一種常見的昆蟲，它們通常生活在松樹上，以樹皮為食，因此也被稱為“松皮蟲”。在土耳其地震后，松樹被大規模破壞，樹皮和樹枝落在了地面上，這為松毛蟲提供了充足的食物和棲息地，使得它們的數量快速增加，形成了大規模的入侵現象。此外，松毛蟲的繁殖速度非?？?，一個成年松毛蟲可以在短短幾個月內產下數百個卵，這也是導致其數量激增的原因之一。

松毛蟲

除此之外，一些專家也認為，全球氣候變暖的趨勢可能也助推了松毛蟲大規模入侵。因為隨著全球氣溫不斷升高，松樹生長期延長，松毛蟲的壽命和繁殖數量也會相應增加。因此，土耳其地震后松毛蟲大規模入侵的原因可能是多種因素綜合作用的結果。

必備常識：地震來襲時該如何自救

此次土耳其兩次連續大地震，第一次強震發生在凌晨，且在人口密集地區，民眾普遍在熟睡；而第二次強震可謂雪上加霜，導致已經受損的大量建筑垮塌，使災情進一步加劇。地震強度之大，世所罕見，是造成巨大災難的直接原因；同時，當地房屋質量普遍較差，大量垮塌，也是造成災難的關鍵因素。

地震來勢兇猛，往往頃刻之間就會產生極大的殺傷力。地震發生時，慌不擇路是大多數人遇害的第一原因。那么，地震發生，要如何正確自救？

地震發生時謹記以下幾“不要”：

1.如果你身處室內，千萬不要滯留在床上；千萬不要跳樓；不要到陽臺上去；不要到外墻邊或窗邊；不要到樓梯間；不要乘電梯；如果在電梯里，應盡快離開，電梯門打不開時要抱頭蹲下，抓牢扶手；不要到處亂跑，特別不要到樓道等人員擁擠的地方去；不要隨便動用室內設施，包括電源、水源等，也不要使用明火。

2.如果你身處室外，要避開人流，不要亂擠亂擁，因為擁擠不但不能脫離險境，反而可能因跌倒、踩踏、碰撞等而受傷；遠離狹窄的街道、危舊房屋及墻壁、雨棚、磚瓦木料堆放處等，選擇開闊的地方蹲下或趴下，不要亂跑；不要躲避在高大建筑物或構筑物旁，如樓房，特別是有玻璃幕墻的建筑；不要躲避在過街橋、立交橋下；不要躲避在高煙囪、水塔下等；不要躲避在變壓器、電線桿、路燈、廣告牌、吊車旁等；震后不要輕易返回室內。

3.如果你身處野外，不要待在河邊、湖邊、海邊，以防河岸坍塌而落水，上游水庫坍塌下游漲水，或出現海嘯；不要待在水壩、堤壩上，以防垮壩或發生洪水；不要待在橋面或橋下，以防橋梁坍塌時受傷；不要待在山腳下、陡崖邊，以防山崩、滾石、泥石流等；不要待在陡峭的山坡、山崖上，以防地裂、滑坡等。

等待救援、實施救援及震后謹記以下幾“不要”：

1.如果你被壓在了碎磚瓦等雜物下，對于搬不動的碎磚瓦等雜物千萬不要勉強，以防周圍雜物進一步倒塌；不要大聲哭喊，盡量閉目休息；不要勉強行動，待外面有人營救時，再按營救人員的要求行動。

2.實施救援時，當接近被埋壓人時，不可用利器刨挖；扒挖時要特別注意分清哪些是支撐物，哪些是一般的埋壓物，不可破壞原有的支撐條件，對人員造成新的傷害；對于不能自行出來者，應使其盡量充分暴露全身再抬救出來，不可強拉硬拽。

3.被壓人員被救出后，不可讓其突然過多進食、進水。

4.震后不要隨便回到危房里去，因為余震隨時可能發生；不要靠近廢墟，那里可能有碎玻璃、釘子等，很容易使人受傷；無事不要到處逛，因為環境惡劣，爆炸、毒氣泄漏、水災、火災等都有可能發生；不要隨便喝生水，水可能已被污染；不吃不潔或腐爛變質的食物；不要隨地便溺。

很多人感覺地震離自己很遙遠，但是往往發生的時候卻束手無策，這些關于防震減災的知識是我們每個人都應當了解的，防患于未然，可以幫助我們在災難降臨時，最大限度地保護自己和身邊的人！