布下一張地震捕捉網(wǎng)
2019-05-13 16:54:29
來源：人民網(wǎng)—人民日報(bào)
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在橫跨川滇等地78萬平方公里的地域上有個(gè)巨大的地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場
布下一張地震捕捉網(wǎng)
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為了減少地震災(zāi)害帶來的損失，人類一直在探索。一年前，我國在橫跨川滇等地78萬平方公里的土地上建設(shè)了一個(gè)巨大的地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場，希望通過野外大規(guī)模的實(shí)時(shí)觀測，進(jìn)一步了解地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、推算地震孕育規(guī)律。未來，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)場上，將科學(xué)合理布局觀測臺(tái)陣，推進(jìn)國際合作，進(jìn)一步提升我們的抗災(zāi)防災(zāi)能力。
地震預(yù)測，首先難在不清楚它的發(fā)生機(jī)制。為揭開地震的神秘面紗，2018年5月12日，我國啟動(dòng)了一項(xiàng)雄心勃勃的計(jì)劃——建設(shè)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場。該實(shí)驗(yàn)場橫跨川滇等地，78萬平方公里的區(qū)域，是我國認(rèn)識(shí)地震的一次重要探索。
這個(gè)巨大的實(shí)驗(yàn)場到底有什么用？一年來有了哪些進(jìn)展？何時(shí)能幫我們攻克地震預(yù)測難題？
實(shí)驗(yàn)場建在川甘交界到云南南部一帶
人類能夠上天入海，可對(duì)腳下大地的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。由于難以直接觀測，人們研究地震大多是根據(jù)已有數(shù)據(jù)提出理論假設(shè)。
然而，地震孕育、發(fā)生和致災(zāi)的過程十分復(fù)雜。過去數(shù)十年，科學(xué)家對(duì)地震做了很多有價(jià)值的研究，但缺乏足夠的野外觀測數(shù)據(jù)和實(shí)地驗(yàn)證的支撐。衛(wèi)星遙感、空間對(duì)地觀測等技術(shù)，以及通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)的發(fā)展，讓野外大規(guī)模的實(shí)時(shí)觀測成為可能。
“了解地震，要把野外觀測和室內(nèi)研究結(jié)合起來，這是地震科學(xué)發(fā)展面臨的新機(jī)遇。”應(yīng)急管理部副部長、中國地震局局長鄭國光介紹。
觀測數(shù)據(jù)是研究地震的基礎(chǔ)?？茖W(xué)家大膽設(shè)想，若能在地震多發(fā)地區(qū)大規(guī)模布設(shè)儀器，實(shí)時(shí)“捕捉”每一次地震的發(fā)生軌跡以及其帶來的地殼變化，就能推算出地震孕育的規(guī)律。再通過多次地震進(jìn)行實(shí)地檢驗(yàn)，就可以用來做地震預(yù)測。
因此，我國在川甘交界到云南南部一帶布下了實(shí)驗(yàn)場。中國地震局地震預(yù)測研究所所長吳忠良介紹，該區(qū)域位于歐亞板塊與印度板塊互相碰撞擠壓強(qiáng)烈變形地區(qū)，構(gòu)造環(huán)境復(fù)雜，是開展地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)的理想場所。
據(jù)了解，地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場位于我國南北地震帶南段，地震活動(dòng)活躍，歷史上大小震不斷。由于地震活動(dòng)較為頻繁，我國很早就在該區(qū)域開展監(jiān)測工作，也積累了豐富的長期觀測數(shù)據(jù)。
專家介紹，建設(shè)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場，就像在川滇地區(qū)布下一張“網(wǎng)”。這張“網(wǎng)”的網(wǎng)格由地震臺(tái)站、井下觀測臺(tái)陣等構(gòu)成，用來“捕捉”地下極其細(xì)微的變化。
這張“網(wǎng)”為何要如此大？吳忠良解釋，首先是因?yàn)榈卣鸬陌l(fā)生位置不確定。此外，地震波及的范圍從幾公里到幾百公里不等，為了完整、準(zhǔn)確地監(jiān)測到地震發(fā)生時(shí)的信息，實(shí)驗(yàn)場尺度就一定要足夠大。
把風(fēng)險(xiǎn)研究和災(zāi)害防治相結(jié)合
一些發(fā)達(dá)國家很早就布局了地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場，我們的有何不同？
不同的地震類型，有不同的孕育、活動(dòng)規(guī)律。吳忠良解釋，日本以及地中海地區(qū)國家，地震發(fā)生在板塊邊界上，屬于板緣地震；我國地震多發(fā)生在板塊內(nèi)部，屬于板內(nèi)地震。板內(nèi)地震除與板塊運(yùn)動(dòng)有關(guān)，還要受局部地質(zhì)環(huán)境的影響，其發(fā)震原因與規(guī)律比板緣地震更復(fù)雜。
我國的地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場是目前國際上唯一針對(duì)大陸型強(qiáng)震進(jìn)行系統(tǒng)研究的實(shí)驗(yàn)場。
鄭國光介紹，該實(shí)驗(yàn)場的特點(diǎn)還在于集科學(xué)研究、基礎(chǔ)觀測、成果應(yīng)用和服務(wù)于一體，將地震風(fēng)險(xiǎn)研究和災(zāi)害防治結(jié)合起來。
作為承載國家地震科技創(chuàng)新工程的平臺(tái)，地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場包含“透明地殼”“解剖地震”“韌性城鄉(xiāng)”“智慧服務(wù)”4個(gè)目標(biāo)。
“透明地殼”是開展對(duì)地下結(jié)構(gòu)的探查，尤其是主要地震帶的深淺結(jié)構(gòu)和斷層活動(dòng)習(xí)性，為的是把地下搞清楚。地震被認(rèn)為是瞬間照亮地球內(nèi)部的明燈。由于地球內(nèi)部物質(zhì)的物理性質(zhì)不同，其密度、磁性、電阻率以及地震波穿過時(shí)的傳播速度和衰減特性存在差異。通過觀測不同傳播路徑的地震波速變化，就可以獲得地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像，其原理與醫(yī)學(xué)中的CT成像類似。
“解剖地震”是對(duì)已發(fā)生的地震進(jìn)行詳細(xì)解剖，對(duì)典型強(qiáng)震進(jìn)行全面深入的綜合研究，建立科學(xué)樣本。專家認(rèn)為，通過“解剖地震”，有望發(fā)展和提出適用于中國大陸強(qiáng)震發(fā)生的機(jī)制和模型，并為世界上其他大陸內(nèi)部地震多發(fā)國家提供借鑒。
地震發(fā)生后，要把損失降至最低，就需要了解地面建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加強(qiáng)抗震能力設(shè)計(jì)。“韌性城鄉(xiāng)”是想通過對(duì)地震震源破裂、地震波傳播等情況進(jìn)行模擬，為建筑物、工程等設(shè)計(jì)提出防災(zāi)減災(zāi)建議。
震情信息的盡快傳播對(duì)防震防災(zāi)意義重大。“智慧服務(wù)”就是為了提升地震信息服務(wù)水平。我國將構(gòu)建地震科學(xué)大數(shù)據(jù)中心，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，將地震信息快速傳遞給公眾。
談及四者之間的關(guān)系，吳忠良說：“不以‘韌性城鄉(xiāng)’和‘智慧服務(wù)’為目標(biāo)，‘透明地殼’和‘解剖地震’就缺乏針對(duì)性；離開‘透明地殼’和‘解剖地震’，‘韌性城鄉(xiāng)’和‘智慧服務(wù)’又不經(jīng)濟(jì)，所以必須統(tǒng)一全盤考慮。”
將匯聚國內(nèi)外科研力量協(xié)同創(chuàng)新
地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場建設(shè)一年以來，新增觀測站360個(gè)，在研究的項(xiàng)目近60個(gè)，積累了一批觀測數(shù)據(jù)，17個(gè)專家團(tuán)隊(duì)開展科研工作。
“新增的觀測站能在很大程度上增強(qiáng)我國對(duì)地震的觀測力量，使地震監(jiān)測在目前的基礎(chǔ)上向前再邁一步。不過，當(dāng)前的體量與發(fā)達(dá)國家相比仍有很大差距。”吳忠良說。
與國際先進(jìn)實(shí)驗(yàn)場相比，我國地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場的差距主要表現(xiàn)在3個(gè)方面：科學(xué)觀測的分辨度不夠；基礎(chǔ)探查的現(xiàn)代化程度不夠；科技成果轉(zhuǎn)化的力度不夠。
鄭國光介紹，未來3年，地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場將建成多口數(shù)百米至1000米的地震井下觀測臺(tái)陣，探索開展數(shù)千米深井觀測實(shí)驗(yàn)和穿透地震活動(dòng)斷層的科學(xué)鉆探，以獲取更豐富的地下結(jié)構(gòu)和介質(zhì)觀測數(shù)據(jù)。
吳忠良透露，今年布點(diǎn)建設(shè)的地震井下觀測臺(tái)陣將集中在川滇菱形地塊的東邊界，未來還會(huì)擴(kuò)展到其他地區(qū)。
地震研究涉及地質(zhì)、計(jì)算機(jī)、力學(xué)、巖石等多個(gè)領(lǐng)域。鄭國光說，作為一個(gè)平臺(tái)，地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場將凝聚國內(nèi)外地震科研力量，協(xié)同開展地震科學(xué)研究。
開門建設(shè)實(shí)驗(yàn)場、開放運(yùn)行實(shí)驗(yàn)場，截至目前，我國已和全球80個(gè)國家的地震科學(xué)家、13個(gè)國際組織建立了合作關(guān)系，與40多個(gè)國家簽訂了政府間的地震研究合作協(xié)議。
“未來，我國將利用實(shí)驗(yàn)場引進(jìn)國外相關(guān)專家，通過國際合作，在較短時(shí)間內(nèi)，把實(shí)驗(yàn)場打造成國際一流的地震科技合作平臺(tái)。” 中國地震局科學(xué)技術(shù)司司長胡春峰說。
建設(shè)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場，是否意味著我們離攻克地震預(yù)測的難題不遠(yuǎn)了？“我們要有清醒的頭腦，‘攻克’一個(gè)科學(xué)難題不是一兩天的事，不能急功近利，但這件事必須要做。我相信，隨著我們對(duì)地震了解越來越深入，它的面紗終會(huì)被揭開。”吳忠良說。記者 喻思南
布下一張地震捕捉網(wǎng)
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為了減少地震災(zāi)害帶來的損失，人類一直在探索。一年前，我國在橫跨川滇等地78萬平方公里的土地上建設(shè)了一個(gè)巨大的地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場，希望通過野外大規(guī)模的實(shí)時(shí)觀測，進(jìn)一步了解地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、推算地震孕育規(guī)律。未來，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)場上，將科學(xué)合理布局觀測臺(tái)陣，推進(jìn)國際合作，進(jìn)一步提升我們的抗災(zāi)防災(zāi)能力。
地震預(yù)測，首先難在不清楚它的發(fā)生機(jī)制。為揭開地震的神秘面紗，2018年5月12日，我國啟動(dòng)了一項(xiàng)雄心勃勃的計(jì)劃——建設(shè)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場。該實(shí)驗(yàn)場橫跨川滇等地，78萬平方公里的區(qū)域，是我國認(rèn)識(shí)地震的一次重要探索。
這個(gè)巨大的實(shí)驗(yàn)場到底有什么用？一年來有了哪些進(jìn)展？何時(shí)能幫我們攻克地震預(yù)測難題？
實(shí)驗(yàn)場建在川甘交界到云南南部一帶
人類能夠上天入海，可對(duì)腳下大地的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。由于難以直接觀測，人們研究地震大多是根據(jù)已有數(shù)據(jù)提出理論假設(shè)。
然而，地震孕育、發(fā)生和致災(zāi)的過程十分復(fù)雜。過去數(shù)十年，科學(xué)家對(duì)地震做了很多有價(jià)值的研究，但缺乏足夠的野外觀測數(shù)據(jù)和實(shí)地驗(yàn)證的支撐。衛(wèi)星遙感、空間對(duì)地觀測等技術(shù)，以及通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)的發(fā)展，讓野外大規(guī)模的實(shí)時(shí)觀測成為可能。
“了解地震，要把野外觀測和室內(nèi)研究結(jié)合起來，這是地震科學(xué)發(fā)展面臨的新機(jī)遇。”應(yīng)急管理部副部長、中國地震局局長鄭國光介紹。
觀測數(shù)據(jù)是研究地震的基礎(chǔ)?？茖W(xué)家大膽設(shè)想，若能在地震多發(fā)地區(qū)大規(guī)模布設(shè)儀器，實(shí)時(shí)“捕捉”每一次地震的發(fā)生軌跡以及其帶來的地殼變化，就能推算出地震孕育的規(guī)律。再通過多次地震進(jìn)行實(shí)地檢驗(yàn)，就可以用來做地震預(yù)測。
因此，我國在川甘交界到云南南部一帶布下了實(shí)驗(yàn)場。中國地震局地震預(yù)測研究所所長吳忠良介紹，該區(qū)域位于歐亞板塊與印度板塊互相碰撞擠壓強(qiáng)烈變形地區(qū)，構(gòu)造環(huán)境復(fù)雜，是開展地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)的理想場所。
據(jù)了解，地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場位于我國南北地震帶南段，地震活動(dòng)活躍，歷史上大小震不斷。由于地震活動(dòng)較為頻繁，我國很早就在該區(qū)域開展監(jiān)測工作，也積累了豐富的長期觀測數(shù)據(jù)。
專家介紹，建設(shè)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場，就像在川滇地區(qū)布下一張“網(wǎng)”。這張“網(wǎng)”的網(wǎng)格由地震臺(tái)站、井下觀測臺(tái)陣等構(gòu)成，用來“捕捉”地下極其細(xì)微的變化。
這張“網(wǎng)”為何要如此大？吳忠良解釋，首先是因?yàn)榈卣鸬陌l(fā)生位置不確定。此外，地震波及的范圍從幾公里到幾百公里不等，為了完整、準(zhǔn)確地監(jiān)測到地震發(fā)生時(shí)的信息，實(shí)驗(yàn)場尺度就一定要足夠大。
把風(fēng)險(xiǎn)研究和災(zāi)害防治相結(jié)合
一些發(fā)達(dá)國家很早就布局了地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場，我們的有何不同？
不同的地震類型，有不同的孕育、活動(dòng)規(guī)律。吳忠良解釋，日本以及地中海地區(qū)國家，地震發(fā)生在板塊邊界上，屬于板緣地震；我國地震多發(fā)生在板塊內(nèi)部，屬于板內(nèi)地震。板內(nèi)地震除與板塊運(yùn)動(dòng)有關(guān)，還要受局部地質(zhì)環(huán)境的影響，其發(fā)震原因與規(guī)律比板緣地震更復(fù)雜。
我國的地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場是目前國際上唯一針對(duì)大陸型強(qiáng)震進(jìn)行系統(tǒng)研究的實(shí)驗(yàn)場。
鄭國光介紹，該實(shí)驗(yàn)場的特點(diǎn)還在于集科學(xué)研究、基礎(chǔ)觀測、成果應(yīng)用和服務(wù)于一體，將地震風(fēng)險(xiǎn)研究和災(zāi)害防治結(jié)合起來。
作為承載國家地震科技創(chuàng)新工程的平臺(tái)，地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場包含“透明地殼”“解剖地震”“韌性城鄉(xiāng)”“智慧服務(wù)”4個(gè)目標(biāo)。
“透明地殼”是開展對(duì)地下結(jié)構(gòu)的探查，尤其是主要地震帶的深淺結(jié)構(gòu)和斷層活動(dòng)習(xí)性，為的是把地下搞清楚。地震被認(rèn)為是瞬間照亮地球內(nèi)部的明燈。由于地球內(nèi)部物質(zhì)的物理性質(zhì)不同，其密度、磁性、電阻率以及地震波穿過時(shí)的傳播速度和衰減特性存在差異。通過觀測不同傳播路徑的地震波速變化，就可以獲得地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像，其原理與醫(yī)學(xué)中的CT成像類似。
“解剖地震”是對(duì)已發(fā)生的地震進(jìn)行詳細(xì)解剖，對(duì)典型強(qiáng)震進(jìn)行全面深入的綜合研究，建立科學(xué)樣本。專家認(rèn)為，通過“解剖地震”，有望發(fā)展和提出適用于中國大陸強(qiáng)震發(fā)生的機(jī)制和模型，并為世界上其他大陸內(nèi)部地震多發(fā)國家提供借鑒。
地震發(fā)生后，要把損失降至最低，就需要了解地面建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加強(qiáng)抗震能力設(shè)計(jì)。“韌性城鄉(xiāng)”是想通過對(duì)地震震源破裂、地震波傳播等情況進(jìn)行模擬，為建筑物、工程等設(shè)計(jì)提出防災(zāi)減災(zāi)建議。
震情信息的盡快傳播對(duì)防震防災(zāi)意義重大。“智慧服務(wù)”就是為了提升地震信息服務(wù)水平。我國將構(gòu)建地震科學(xué)大數(shù)據(jù)中心，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，將地震信息快速傳遞給公眾。
談及四者之間的關(guān)系，吳忠良說：“不以‘韌性城鄉(xiāng)’和‘智慧服務(wù)’為目標(biāo)，‘透明地殼’和‘解剖地震’就缺乏針對(duì)性；離開‘透明地殼’和‘解剖地震’，‘韌性城鄉(xiāng)’和‘智慧服務(wù)’又不經(jīng)濟(jì)，所以必須統(tǒng)一全盤考慮。”
將匯聚國內(nèi)外科研力量協(xié)同創(chuàng)新
地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場建設(shè)一年以來，新增觀測站360個(gè)，在研究的項(xiàng)目近60個(gè)，積累了一批觀測數(shù)據(jù)，17個(gè)專家團(tuán)隊(duì)開展科研工作。
“新增的觀測站能在很大程度上增強(qiáng)我國對(duì)地震的觀測力量，使地震監(jiān)測在目前的基礎(chǔ)上向前再邁一步。不過，當(dāng)前的體量與發(fā)達(dá)國家相比仍有很大差距。”吳忠良說。
與國際先進(jìn)實(shí)驗(yàn)場相比，我國地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場的差距主要表現(xiàn)在3個(gè)方面：科學(xué)觀測的分辨度不夠；基礎(chǔ)探查的現(xiàn)代化程度不夠；科技成果轉(zhuǎn)化的力度不夠。
鄭國光介紹，未來3年，地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場將建成多口數(shù)百米至1000米的地震井下觀測臺(tái)陣，探索開展數(shù)千米深井觀測實(shí)驗(yàn)和穿透地震活動(dòng)斷層的科學(xué)鉆探，以獲取更豐富的地下結(jié)構(gòu)和介質(zhì)觀測數(shù)據(jù)。
吳忠良透露，今年布點(diǎn)建設(shè)的地震井下觀測臺(tái)陣將集中在川滇菱形地塊的東邊界，未來還會(huì)擴(kuò)展到其他地區(qū)。
地震研究涉及地質(zhì)、計(jì)算機(jī)、力學(xué)、巖石等多個(gè)領(lǐng)域。鄭國光說，作為一個(gè)平臺(tái)，地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場將凝聚國內(nèi)外地震科研力量，協(xié)同開展地震科學(xué)研究。
開門建設(shè)實(shí)驗(yàn)場、開放運(yùn)行實(shí)驗(yàn)場，截至目前，我國已和全球80個(gè)國家的地震科學(xué)家、13個(gè)國際組織建立了合作關(guān)系，與40多個(gè)國家簽訂了政府間的地震研究合作協(xié)議。
“未來，我國將利用實(shí)驗(yàn)場引進(jìn)國外相關(guān)專家，通過國際合作，在較短時(shí)間內(nèi)，把實(shí)驗(yàn)場打造成國際一流的地震科技合作平臺(tái)。” 中國地震局科學(xué)技術(shù)司司長胡春峰說。
建設(shè)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場，是否意味著我們離攻克地震預(yù)測的難題不遠(yuǎn)了？“我們要有清醒的頭腦，‘攻克’一個(gè)科學(xué)難題不是一兩天的事，不能急功近利，但這件事必須要做。我相信，隨著我們對(duì)地震了解越來越深入，它的面紗終會(huì)被揭開。”吳忠良說。記者 喻思南
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