Ted talk · Section 6
为什么地震如此难以预测
公元 132 年 ， 中国的博学家张衡
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Transcript
- 公元 132 年 ，
- 中国的博学家张衡
- 向汉朝宫廷展示了 他的最新发明。
- 他声称，这个巨大的地动仪
- 能够感知到任何时候 发生在中国的地震——
- 并且指明哪里需要救助。
- 朝廷有些怀疑，
- 特别是在一个看上去安静的下午， 这个装置被触发了。
- 但当几天后，信使 带来求援的消息时，
- 他们的疑虑变为了感谢。
- 今天，我们不再依靠地动仪 来辨别地震的发生，
- 但是捕获到地震的发生任然是 一件独具挑战的事情。
- 所以，为什么地震 如此难被预测呢？
- 为了回答这些问题，
- 我们需要了解一些 地震背后的理论知识。
- 地球的地壳被许多巨大、 不规则地岩石构成，
- 这些岩石被叫做构造板块，
- 每一个板块浮在炙热、 熔化的地幔层上。
- 这也使得板块地运动非常缓慢，
- 每年移动 1 到 20 厘米。
- 但即使是很微小地运动， 也会释放巨大能量
- 造成相互作用地板块 间形成巨大裂缝。
- 并且，在不稳定地区域，
- 板块间不断增加地 压力会引发一次地震。
- 监控这个微小运动 是一件很难得事，
- 但是转变为地震的事件 因素更加多样化。
- 不同的断裂线将 不同的岩石分开
- 面对压力有的很坚硬， 有的很松软。
- 不同的岩石对摩擦与 高温有不同的反应。
- 一部分岩石被融化， 并释放由超热的矿物质
- 构成的润滑液，
- 这减少了断裂线之间的摩擦。
- 但是一些是干燥的，
- 容易形成危险的内在压力。
- 所有这些断层受到 不同重力作用，
- 以及流经地幔的热溶岩。
- 所以，哪些隐含的参数 需要我们去分析？
- 并且，如何使得它们适应 不断更新的预测工具？
- 由于其中的一部分力 有固定的发生机率，
- 板块的行为具有周期性。
- 今天，我们的许多可靠 线索来自长期预测，
- 与之前发生地震的 时间与地点有关。
- 几千年来，
- 这种方法使得我们能够 预测何时断层高度活跃，
- 就像圣安东列亚斯，
- 这种活跃是大地震的前兆。
- 但是 由于 要 考虑 太多 参数 ，
- 这种方法只能预测出 很模糊的时间表。
- 为了预测更加准确的时间，
- 研究人员调查地震前 地球产生的振动。
- 地质学家长期使用地震仪，
- 来捕捉并绘制出地球 地壳中的微小变化。
- 今天，大多智能手机也能
- 记录主要的地震波。
- 使用遍布全球的手机网络，
- 科学家能够融合这些丰富信息，
- 并研制出警告人们地震即将 来临的详细预警系统。
- 不幸的是手机并不能提供 人们所需要的预告信息，
- 来制定安全的方案。
- 但是一些详细的数据仍然有用，
- 对于像美国宇航局的 Quakesim 软件一样的预测工具，
- 它可以使用严谨的地址数据组合
- 来识别有风险的区域。
- 然而，最近的研究表明
- 所有这些传感器也可能 无法察觉到最明显的地震信号。
- 在 2011 年，
- 就在日本东海岸发生地震前，
- 附近的研究人员记录到 惊人的高浓度的
- 同位素对：氡和钍。
- 当地震前地壳内压力增加时，
- 这些气体通过微小裂痕溢出到地表。
- 一些 科学家 认为 在 地震 多发 地区
- 建造一个巨大的氡钍探测器网络，
- 它将成为一个有前景的预警系统
- 可能提前一周预报地震。
- 当然，
- 所有这些技术都无法和
- 直接观察地球内部相比。
- 有了更 深入 的观察 观点 ， 我们 可能
- 能够 实时 记录 和 预测 地质 变化 ，
- 每年有可能会拯救数万条生命。
- 但是 现在 ，
- 这些技术能够帮助我们快速 准备与响应有需要的地区
- 做出快速的反应
- 而·不用 等待 地动仪 的 指示 。