数字地震台网:让地震预测成为可能

  【智慧城市网】看上去,市防震减灾局的数字地震台网数据接受处理中心机房没有什么特别的。10多平方米的房间,三台电脑,一个硕大的数据服务器:红的灯、绿的灯闪个不停。即便是计算机机房内放着的设备——阿尔法信号场强与相位监测仪,也没什么“先进”的——如果不是雅安市防震减灾局局长陈光明告之:“它通过接收俄罗斯卫星导航信号,从地球电离场的强弱变化来对地震进行研究。这样的监测仪器在全国仅有两台。”
  
  但实际上,这不是我们看到的全部。它的外延有一个普通人所不了解的巨大网络支持,在地震监测上具有无可估量的意义。
  
  雅安曾发生最大6级地震
  
  一个不能否认的事实是,我们生活的地球,每时每刻都在震动。缘何最近几年来,公众感觉地震频繁发生?
  
  “震动是地球的常态。”地震局专家给出的解释是:“其实,地球表面大部分是海洋、荒漠等无人区,那里发生强地震的频率更高。只是因为没有相关报道,大家不知道罢了。”而“5·12”汶川特大地震、玉树大地震,都发生在有人区,媒体关注度高、报道多,雅安又是重灾区之一,也提高了公众对地震的关注度。
  
  而雅安属于地震灾害比较重的区域。
  
  在地理位置上,雅安处于我国南北地震带中段,属于川西强震活动区,省内龙门山、鲜水河、安宁河三大著名断裂带经过和交汇处。
  
  雅安人不必为此而惊慌。
  
  大部分人对3级以上的地震才会有明显的震感,4级、5级地震并不具备大的破坏性。据记载,雅安历史上6级以上的地震仅发生过4次,没有7级以上地震的记载。但4级左右的有感地震发生比较频繁,4.8级以上的中强地震发生频次较低。1970年以来雅安仅发生一次6级以上地震,即1970年2月24日芦山、大邑交界处6.2级地震。
  
  正在说话间,市防震减灾局四楼办公室的地板一阵晃动,“不好,难道是地震?”
  
  陈光明一脸笑意,“不用紧张,如果是地震,震感这么明显,监测仪器就报警了。”办公楼外,机器轰鸣,一处建筑工地正在施工。
  
  陈光明口中的监测仪器,正在五楼的机房内正常运行。
  
  目前,被列入国家地震重点监视防御区四川共有雅安等九个市州。早在2007年12月21日,雅安市数字地震台网数据接收处理中心就已建成,并成功联接省数字地震台网数据接收处理中心,投入试记录。
  
  “这一项目的建成,标志着雅安市级无任何地震监测手段、市内不能定位地震的历史结束。”陈光明介绍,建成的雅安地震台网中心实时共享省地震台网中心雅安境内及周边15个数字化地震监测台数据,可迅速进行自动和人机交换定位地震“三要素”。
  
  目前,通过地震台网中心,能对雅安市境内发生的2.5级以上地震进行有效监测,多数地区可达2级左右的监测能力。
  
  监测人类了解地震的有效手段
  
  作为一种自然灾害,人们需要了解地震的孕育、发生和发展的规律,以及地震造成的效应,以便采取相应的防御措施,使地震造成的灾害减至最小程度。作为人类认识地球内部结构和演化的工具,就要设法充分利用地震发生时激发的地震波所携带的关于震源和地球介质的信息。
  
  监测,是已知的人类了解地震的最有效手段。
  
  那么,今天的雅安市防震减灾局是怎么利用数字技术对地震进行监测的呢?
  
  雅安市防震减灾局专家解释说,由于地震发生在地下几公里、几十公里、甚至几百公里的深处,而且我们在一次地震发生之前又无法知道地震发生的确切时间和地点,所以对地震震源无法进行直接的观测,只能观测由地震激发的地震波传播到地面时引起的地面运动,通过对地面运动的记录,反演出有关震源的信息,例如计算出这次地震发生的时间、地点、深度和地震的大小。
  
  这就如同闭着眼睛听人敲一口钟一样,如果您的双耳听力都健全,那么您不仅能根据声音知道有人敲了钟,还能估计出敲的力度,并判断出钟所在的方向。
  
  如果,将地震监测台网比作一个人的话。地震数字台网数据接受处理中心机房如同人的大脑,将接受的数据进行换算和整理;而这个人的耳朵、手等感触器官,则是分布在我市七县一区的80多个地震监测台点、近20个测震台、25个数字化强震台等。
  
  这些“感触器官”还安装了不同的地震拾震器去观测地震造成的地面不同方向的运动(南北向、东西向和垂直向),即所谓三分向地震观测仪器。根据不同的地质情况,这些仪器有的放在离地面100多米的地下,有的就放在地面上。
  
  当地震发生,这些仪器根据震动强度向“大脑中枢”传回不同的数据,以供地震专家分析、了解地震活动规律。
  
  而根据观测这些“感触器官”附近的地形变化、电磁变化、地下流体变化等,所得到的地震前兆观测数据,还能让地震专家进行研究,预判地震的发生。
  
  对前兆井点的观测,是长期以来广泛应用于各级地震部门日常分析预报工作的重要手段。在我市有石棉川02井、石棉川20井、宝兴42井等国家和省级水位观测井点。
  
  据介绍,川02井自观测以来,井水位有较好的年变形态,以缓降型年变形态为主,一般以每年5——9月为上升段,10月至次年4月为下降段,年变形态较为清晰。
  
  当地震发生前或发生时,前兆井点的水位会有一定的趋势反应或突跳。当水位急剧上升或下降,就可能是地球内部的物质正在发生裂变。那么,就有可能是地震前兆反应。
  
  当然,要得出比较准确的结论,地震专家们还得对井点水位、水温、气压、降雨、水氡、气体总量等进行观测和综合分析。
  
  雅安市数字化地震台网自2007年12月21日建立并投入试记录以来,对雅安市及周边地区地震活动记录良好。据统计,截至2010年6月10日共记录地震事件8000余条。
  
  地震监测工作任重道远
  
  当地下岩层断裂错位而释放出巨大的能量,激出一种向四周传播的弹性波,造成地面巨大的破坏力。人类会发现自己置身在一片震动的恐惧之中。对此,人类一点精神准备也没有。
  
  但人类并没有因此而屈服。人类对地震进行监测和研究,以期从中寻找地震发生的规律,并预测它——虽然,预测地震还是世界性的科技难题。在雅安市地震台网中心,监测仪实时监视着地脉动的变化情况,电脑液晶显示屏上记录有最新的地震监测数据:时间:6月10日1时51分,北纬30度38分、东经102度24分,震级1.9级,深度2.2公里。
  
  “现在一旦有地震发生,地震台网中心可以在5分钟内就分析出地震的详细参数,即时间、地点和震级。”市防震减灾局科技监测科副科长顾鹏说。
  
  而在1970年2月24日芦山-大邑交界处发生6.2级地震后,雅安地震工作开始起步。相继成立了地震值班室、地震办公室,在“大打人民战争”的群测群防工作方针指引下,采取“专群结合”,建立了地震专业台站和大量的群众业余地震测报点,对地震进行监测预测预报。不过,当初的地震监测手段十分落后,大多是“土仪器”。随着社会发展进步,地震监测观测仪器得到极大改进,从人工土仪器到模拟,再到数字化。目前,市内测震全部实现了数字化,地震前兆大多数也完成了数字化改造。
  
  过去除省上台网外,雅安只有石棉、宝兴、天全三个测震单台,只能测出地震发生的大体方位,而不能准确测出地震发生的准确位置,并且测定的数据误差较大。
  
  但这样的数据,依然具有非常的价值。
  
  1989年6月9日,石棉县曾发生5.3级地震。当年省、地、县对这一地震事前就有很好的跟踪,提出了预测意见。地区行署高度重视,指示地区地震办指导石棉制定了对策方案。6月9日上午地区行署领导还带领地区地震办在石棉召开了《石棉县地震对策》制案工作会议,进行了动员、落实了措施,晚上5.3级地震发生了。
  
  这一震前的察觉,是专家们对地震进行长期监测的结果。但“有所察觉”和“准确预测”之间尚有一段很长的道路要走。随着数字化监测设备在地震监测和预测中的运用,人类对“地震的有效预测”,并不是痴人说梦,但也绝不是一朝一夕所能做到的事。

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