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1月1日,日本石川县能登半岛发生7.6级地震并引发海啸;1月9日,日本新潟县佐渡附近发生6.0级地震;1月11日,阿富汗北部发生6.4级地震;1月19日,南太平洋岛国汤加附近海域发生6.4级地震;1月20日,巴西西北部与秘鲁交界的边境地区发生6.5级地震;1月23日,新疆阿克苏地区乌什县发生7.1级地震;1月26日,危地马拉南部发生6级地震……
据中国地震台网统计,2023年,全球共发生6级以上地震129次,其中7级以上地震19次。进入2024年,地震似乎更加频繁。地壳进入活跃期了吗?地震频发的原因有哪些?地震预报还准吗?
全球进入“震动模式”?
去年地震强度略高于前几年,但低于最近120多年的平均水平
“需要明确的是,地震新闻增多不等于地震事实上进入了活跃期。”1月7日,中国地质大学(北京)地球科学与资源学院二级教授徐锡伟说。
那么,为什么大家会有“地震进入活跃期”的错觉?徐锡伟解释说,这主要是与2022年的地震活动对比后产生的错觉。2022年发生了7次7级以上地震,与往年相比明显偏少。
“难以根据如此短时期的地震活动现象就断定地球进入活跃期。每次有大地震发生,‘地球进入震动模式’热词就会出现。”中国地震局地球物理研究所特聘专家高孟潭表示。
从全球的地震活动特征来看,1900年以来,全球每年平均发生6级以上地震133次、7级以上地震20次、8级以上地震1次。根据美国地质调查局的统计数据,2014年和2021年的地质活动比较频繁。2014年,6.0级以上的地震发生了155次,其中7.0~7.9级地震11次,8级以上的地震1次。2021年,7级以上的地震发生了19次,6.0~6.9级的地震发生了141次,而这一年5.0级以上的地震发生了2000多次,算是地质活动比较活跃的年份。
从近几年的实际情况看,2019年以来,全球地震活动水平相对较低。2020年发生了10次7级以上地震,2022年共发生了7次7级以上地震。由于地震时间分布的不均匀性,全球这种年尺度的地震活动起伏,从大的时间尺度来看是正常的。
很显然,2023年的地震强度略高于前几年,但仍然低于最近120多年的平均水平,全球地震活动并未进入“活跃期”。当然,全球地震活动是持续的,但不同地区和不同时间的活动水平可能会有所不同。
中国地质科学院研究员苏德辰教授表示:“地震发生的规律比较复杂,地震活动趋势不能只按照地震发生的次数来研判,尤其不能仅根据2022年和2023年两年的数据判断2024年及以后的发震趋势。除了地震次数外,还要注意地震释放的总能量。依据地震总释放能量来研判地震趋势可能更加合理。比如,一次8级地震释放的能量等效于30多次7级地震。综合来看,近几年全球的地震活动水平都处在正常范围之内。”
为何地震频繁出现? 除地球板块运动外,或与太阳周期性变化有关
细数从去年下半年开始,9月5日我国四川泸定发生6.8级地震,接着印度尼西亚又在9月10日和11日发生了三次6级以上的地震,9月11日早晨7时46分,新几内亚岛上的巴布亚新几内亚东北部发生了7.6级地震,之后,环太平洋火山地震带等地又多次发生7级以上地震,如9月19日墨西哥发生7.7级地震,11月11日汤加群岛以北发生7.5级地震,今年1月8日瓦努阿图近海发生7.0级地震,1月9日印度尼西亚马鲁古省近海发生7.6级地震,显示着地球地震等地质活动愈加频繁的趋势。
那么为什么地球上的地震活动突然变得频繁了呢?科学家发现,除了板块运动,也很可能与太阳的周期性变化有关。我们都知道太阳的表面活动有着一个11年的活动周期,大致是前5年半处于活动增加的状态,后5年半处于活动减少的状态,在目前的这个太阳活动周期中,开始的时间是2019年12月,如今刚过去3年多,正是趋向于太阳表面活动最频繁的时候,这一时期会有很多的太阳耀斑出现,发出大量的太阳风吹向太阳系外围。
当这些以电离子气体团为主的太阳风吹拂到地球附近的时候,就会和地球磁场产生相互作用,影响地球磁场的平衡稳定,而地球磁场又是地球内部的地核产生的,因此有科学家认为强烈的太阳风也会对地球内部产生影响,引发的磁力变化,干扰地球内部的岩浆流动和引力场等,从而导致地震出现。
地震能否更早预报? 短期预测的可预知性以及准确率都有待提升
徐锡伟指出,历史上确实有过大地震频发的活跃期,“面对地震频发,加强大地震形势判断的科学研究,提高地震监测预报的水平尤为重要。”
高孟潭介绍,地震预测分为长期预测和短期预测。长期预测是根据地震构造和历史地震资料进行综合分析与判断,预测不同区域50年甚至100年地震危险性;短期预测是指3个月内将要发生地震的时间、地点、震级的预测。前者用于土地利用规划和房屋建筑抗震设计,后者用于地震灾害应急备灾。
据了解,目前在世界上关于地震的国际性组织以及各个国家对于地震都有长期预测的规划,预测上出现较大偏差的概率并不高,而短期预测的可预知性以及准确率都有待提升。
此前,中国科学家经过多年研究,系统总结了M7及以上高震级地震危险性的物理、形变、地质等多种标志,较为准确地确定了未来10年左右的中长期地震危险区和年度危险区。
“但短临预报还差‘临门一脚’的功底。”徐锡伟说,还需要充分利用大数据分析、人工智能和仿真模拟等技术,在构建具有地域地壳结构特征的物理模型基础上,进一步探究特定地震构造模型条件下大地震、特大地震孕育过程中的应力—应变积累与演化机理,发现地震断层发生地震破裂和滑动前的特征参数值,也就是说需要加大基于三维地震构造模型基础上的数字地震预测预报探索,才能真正做到具有物理意义的地震监测预报。
高孟潭说,因为地球内部的构造运动的复杂性和观测手段的局限性,判定岩体改变什么程度、什么时候发生断裂、震级规模会多大等都很困难。这些影响地震发生的关键因素都在距地表十几公里甚至更深的地方。
国际上目前的观测技术很难实现直接的观测与研究,只是通过地表的观测推断还有相关的数据分析来进行预测。中国地质大学(武汉)地学院教授王墩表示,“学界在尝试利用各种方法来进行地震预测方面的探索,但因地球的不可入性和结构复杂性,没有太多实质性进展。”
□链接
我国完成3000米超深水
三维地震勘探
去年12月21日,中国海油发布消息,我国大型深水物探船“海洋石油720”搭载我国自研“海经”拖缆地震勘探系统完成了珠江口盆地2600平方千米的三维地震数据采集。这是我国首次完成超3000米超深水三维地震勘探作业,标志着我国自主海洋勘探技术取得重大突破,对保障我国海洋油气开发自主可控、提升我国深海资源开发能力具有重要意义。
此次作业位于珠江口盆地3000米超深水区块。该区域平均水深2000米左右,最大作业水深达到3500米,勘探目的层最大埋深处5600米,打破了我国海洋三维地震勘探作业最大水深纪录。
“海经”是我国自主研发制造的首套海洋拖缆地震勘探采集装备,填补了我国在海洋地震勘探领域装备技术空白,实现了从“0”到“1”的突破。
(科技日报)