加州大學(xué)洛杉磯分校丨finding:強(qiáng)烈的超音速地震比以前想象的更常見
指南者留學(xué)
2022-11-15 11:14:49
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<p>根據(jù)加州大學(xué)洛杉磯分校地球物理學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究,曾經(jīng)被認(rèn)為是罕見的強(qiáng)烈超音速地震比以前想象的要普遍得多,這項(xiàng)研究今天發(fā)表在《自然地球科學(xué)》雜志上。</p>
<p><br />科學(xué)家們分析了2000年以來全球范圍內(nèi)所有6.7級(jí)以上的走滑地震——總共有87次——并確定了12次超音速地震,約占14%。(其中四次地震以前沒有報(bào)道。)</p>
<p><br />這一比例是科學(xué)家預(yù)期的兩倍多;到目前為止,只有不到6%的走滑地震被認(rèn)定為超剪切。</p>
<p><br />走滑地震發(fā)生在兩個(gè)構(gòu)造板塊的邊緣相互側(cè)向摩擦?xí)r。超音速地震是這類地震的一個(gè)亞型,當(dāng)?shù)乇硐碌臄鄬悠屏阉俣缺燃羟胁ǎ▉砘卣饎?dòng)地面的地震波)更快時(shí),會(huì)在巖石中移動(dòng)。這種效應(yīng)將能量集中起來,然后猛烈釋放;這種效果可以比作音爆。</p>
<p><br />因此,超音速地震往往比其他同等震級(jí)的地震引起更多的震動(dòng),而且潛在的破壞性更強(qiáng)。</p>
<p><br />加州大學(xué)洛杉磯分校的Leon和Joanne V.C.Knopoff物理和地球物理學(xué)教授、該論文的通訊作者Lingsen Meng表示:“當(dāng)飛機(jī)飛行速度超過聲音在空氣中傳播的速度時(shí),飛機(jī)前方會(huì)形成一個(gè)被壓抑的聲波錐,當(dāng)它追上來時(shí),我們會(huì)立刻聽到,超音速地震可能比其他類型的地震更具破壞性,因?yàn)樗鼈兏墚a(chǎn)生地震波,震動(dòng)更大,可能造成更大的破壞。”</p>
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<p><img src="https://s3.amazonaws.com/cms.ipressroom.com/173/files/20229/63602c362cfac20f57c726e3_Lingsen+Meng+courtesy+of+Lingsen+Meng/Lingsen+Meng+courtesy+of+Lingsen+Meng_91bc9412-e139-4d50-8768-b5297019ec5f-prv.jpg" width="251" height="311" /> Courtesy of Lingsen Meng<br />Lingsen Meng</p>
<p><br />這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn),超音速地震在海洋下發(fā)生的頻率與在陸地上發(fā)生的頻率一樣高,而且它們最有可能發(fā)生在走滑斷層上,比如加利福尼亞的圣安德里亞斯斷層。</p>
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<p>研究結(jié)果表明,災(zāi)害規(guī)劃工作應(yīng)考慮附近斷層是否有能力產(chǎn)生超音速地震,如果有,則應(yīng)采取措施,以應(yīng)對(duì)比非超音速地震可能造成的更大程度的震動(dòng)和潛在破壞。</p>
<p><br />孟說,之所以發(fā)現(xiàn)的超音速地震相對(duì)較少,是因?yàn)檠芯咳藛T主要研究陸地上的地震。</p>
<p><br />論文的共同作者是加州大學(xué)洛杉磯分校的博士生Han Bao和Liuwei Xu,以及法國(guó)尼斯藍(lán)色大學(xué)的高級(jí)研究員Jean Paul Ampuero。</p>
<p><br />科學(xué)家們使用一種稱為反向投影的方法來確定地震波到達(dá)的方向,以推斷地震沿著斷層移動(dòng)的速度。該技術(shù)應(yīng)用一種算法來分析由一組傳感器檢測(cè)到的地震波之間的短暫時(shí)間延遲。這種方法類似于通過跟蹤智能手機(jī)發(fā)送到手機(jī)塔的信號(hào)來定位一個(gè)人。</p>
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<p>數(shù)據(jù)顯示,超音速地震往往發(fā)生在成熟的走滑斷層上,其中兩個(gè)大陸板塊的邊緣相互橫向摩擦。在一個(gè)成熟的斷層中,這種作用已經(jīng)持續(xù)了足夠長(zhǎng)的時(shí)間,形成了一個(gè)受損巖石帶,就像斷層周圍的大壩一樣,減緩或阻斷了地震波傳播,并集中了它們的能量。</p>
<p><br />Ampuero表示,這一發(fā)現(xiàn)有助于科學(xué)家更好地理解斷層產(chǎn)生導(dǎo)致超音速地震的破裂的原因。</p>
<p><br />在過去的一個(gè)世紀(jì)里,加利福尼亞州至少發(fā)生過一次大型超音速地震:1979年,南加州帝國(guó)谷地區(qū)發(fā)生6.5級(jí)地震,造成遠(yuǎn)至墨西哥的人員受傷,并對(duì)灌溉系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。盡管它早于科學(xué)監(jiān)測(cè),但1906年在舊金山造成廣泛破壞的地震也可能屬于超強(qiáng)剪切類別。</p>
<p><br />并非所有的超音速地震都是災(zāi)難性的。斷層的形狀、周圍的巖石以及其他因素都會(huì)影響地震波的傳播并限制能量的積累。彎曲的斷層傾向于減緩、偏轉(zhuǎn)或吸收地震波,而直斷層則讓地震波自由流動(dòng)。</p>
<p><br />在之前的一項(xiàng)研究中,孟的研究小組將2018年印尼蘇拉威西島發(fā)生的7.5級(jí)災(zāi)難性地震認(rèn)定為超級(jí)剪切事件。地震和隨之而來的海嘯造成至少4000人死亡。孟說,盡管印尼地震斷層呈曲線狀,但可怕的破壞還是發(fā)生了,因?yàn)閿鄬右苿?dòng)速度比以往任何記錄都快,早期地震的能量很可能儲(chǔ)存在巖石中,等待瞬間破裂。</p>
<p><br />幸運(yùn)的是,孟說,海洋中的超音速地震比導(dǎo)致海底垂直移動(dòng)而引發(fā)海嘯的地震的可能性更小。</p>
<p><br />另一方面,圣安德烈亞斯斷層大部分是直的,可能會(huì)經(jīng)歷比蘇拉威西地震更大的爆炸性破裂。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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