模擬地震

為了研究和設計建造能承受大地震威力的抗震建築，美國研究人員對建築物進行地震模擬實驗。他們在一個飛機修理棚的一角建造了一座房屋，模擬大地震對建築物的巨大摧毀力量。這幢面積為167平方米的木結構房屋是模擬地震實驗中所用過的最大的房屋。

實時模擬大地震已開始在災區發揮著非常重要的作用，可以及時地開展救援工作。來自各種渠道的模擬結果對中國四川7.9級地震后的災后重建工作已經起到了輔助作用。

“技術發展得真快啊。”這是地球物理學家大衛·瓦爾德對這種計算機建模的評價. 瓦爾德是USGS的PAGER項目組成員。“這一系列成就，使你能儘可能多地了解地震、地震產生的振動及其分佈，甚至可以知道地震留下的印跡、對人類的影響。”

由於當地人口密度、建築物牢固程度以及其它因素的影響，相同震級的地震會產生不同的結果。瓦爾德設想說：“理論上，我們應該了解全球每棟建築物。但是現在，事實上連加州都無法做到，更別提在全球範圍內。”

2008年5月12日在中國四川發生的7.9級地震摧毀了震中附近城鎮百分之八十的建築物。自1985年的墨西哥城8.1級大地震以來，墨西哥城墨西哥自治大學的馬里奧·查韋斯一直致力於極大地震傳播的計算機模擬研究。那次地震造成一萬人死亡，3.5萬人受傷.

查韋斯小組模擬了四川地震震中周邊長2400千米，寬1600千米，深300千米的地區，模擬結果與中國國內地震的測量數據作了對比。這些數據是由查韋斯的兒子埃瑞克搜集整理的。

查韋斯的研究還表明，這次地震的地面運動速度高達65厘米/秒。在5月30日周五的2008年美國地球物理聯合會年度集會的新聞發布會上，他說，“我們比較了模擬結果和來自中國地震台網的精確數據，結果十分吻合。”

模擬結果已送給中國政府用於救災工作。查韋斯說：“即使現在的發現微不足道，但還是有用的，有信息總比什麼都沒有強。”地面運動數據解釋了該地區遭受巨大損害的原因，例如，高達1.5米的位移會產生大量的碎石，山體滑坡、碎石沿劍河形成的堰塞湖迫使當地約16萬居民疏散。

“我們了解到這是山區，人跡罕至，幾乎所有的通訊設施均已被毀壞”查韋斯說：“也許要好幾個星期他們才能到達指定的某個村莊。”

“這些信息將告訴你哪些地方會有更大的位移和更高的運動速度。那些道路可能已經破裂，有些地方會有一、兩米的位錯。我們確信，這些第一手的結果有助於他們決策。”

USGS的瓦爾德表示PAGER系統在四川地震中同樣起到了很大的作用。“該地區生物的數量、物種都會隨著時間發生很大的改變，我們獲得的地震數據越多，信息類變化也就越多。”

“震后數小時后，社會都穩定了。PAGER系統極為有用。”他說。很多主流媒體都在使用PAGER系統所提供的數據，另外，USAID組織通過PAGER的數據評估最佳救援方式。

“當你將這些數據加到地形圖上，突顯你所感興趣的部分。如果你對滑坡感興趣，你可以看到在哪些地方可能產生滑坡。所有這些元素將是我們的第二個產品，將逐步在我們的圖表中展現。

來自USGS和賓州州立大學的另一個課題組正用這個模型研究發生在北川斷層上的四川地震如何對臨近的一個或多個斷層中的一部分產生影響，四川地震震區內至少有12條相鄰或層疊的斷層。

“我們知道那有活躍的斷層。”賓夕法尼亞州立大學地球科學副教授艾瑞克·科比說，“但我想沒人能預知這次地震的大小…”

研究人員想要根據四川地震后對斷層的施壓作用，通過觀察附近的斷層活動確定哪個區域可能破裂，科比及其合著者在2008年7月6日發表在《自然》上的一篇論文中寫道“快速繪製這些應力變化圖對定位出可能產生大餘震的斷層區會有所幫助。”他們發現受力最大的是鹹水河斷層，它南北橫跨一個無人山區，與先前地震區西部相鄰。

作者在文章中提到“5.12地震過後，根據這個模型的計算，斷層應力沿汶川-茂汶斷層方向一直在增大，而這兩條主斷層處於互相垂直並向北運動，沿地震帶南向的小斷層上的應力卻在不斷減小。不過，根據這個模型，該地區大部分斷層上的應力仍然很大。”

“主震后餘震的影響可以持續幾個月、幾年，甚至幾十年，”科比說：“這個分析不是說該地區將會發生地震，它只是說明這些斷層存在的潛在危險。”