新浪新闻客户端

深度解析《峰爆》:印度洋板块活跃意味着什么?

深度解析《峰爆》:印度洋板块活跃意味着什么?
2021年09月20日 13:05 新浪网 作者 返朴

  天下人的平安是靠科学技术来守护的。

  撰文|

  董汉文(中国地质科学院地质研究所)

  在影片《峰爆》开头,一则新闻报道称: “印度洋板块近期一直处于明显的活跃状态,导致世界各地多个国家发生不同程度灾害”。这些灾害正是由于板块运动引发的地质灾害:地震灾害及滑坡、泥石流、地陷等次生地质灾害。影片中的故事,正是在这一背景下发生的。

  图1. 来源:《峰爆》预告片

  01 为什么印度洋板块活跃,会导致周边国家发生地震?

  研究显示,地震并非随机分布,而是呈有规律的带状分布,地质学上我们称之为地震带。地震学家对世界各地进行地震监测,结果显示全球地震绝大多数沿岩石圈板块的边界发育,部分发生在大陆内部的活动断裂带内,主要为环太平洋地震带、地中海-印尼地震带、洋脊地震带及陆内变形带。

  其中环太平洋地震带处在太平洋板块与亚欧板块、印度洋板块、南极洲板块和美洲板块的交界处,地壳运动非常活跃,是全球规模最大的地震活动带,这条地震带集中了世界上80%的地震,是大多数灾难性地震和全球8级以上巨大地震的主要发生地带。

  地中海-印尼地震带是亚欧板块和印度洋板块以及非洲板块交界地带,地壳比较活跃,集中了世界上15%的地震。电影中提到的地震正是处于该地震带强烈影响的范围内(青藏高原东南缘,见下图)。

  图2. 青藏高原活动构造分区与大地震(据邓启东等,2014)

  洋脊地震带分布在全球洋脊的轴部,均为浅源地震,震级一般比较小。

  陆内变形带是指板块碰撞影响带(断裂带)和裂谷带(如东非裂谷地震带),分布一些范围相对较小的地震带,属于板块构造影响下的陆内变形的结果。

  02 为什么会在同一个地方连续发生这么多地质灾害?

  上述这些地震带正是地震的频发区,在这些地区地质灾害会多次反复发生,如2008年5月12日14时28分,在我国四川省汶川县映秀镇附近发生了令人猝不及防的5·12汶川特大地震,8.0MS级(MS是面波震级,是用浅源地震20秒左右的面波振幅量度地震的大小),破坏地区超过10万平方公里,伤亡非常严重,是中华人民共和国自建国以来影响最大的一次地震。2021年7月14日23时36分在四川阿坝州汶川县(北纬30.97度,东经103.37度)再次发生地震,震级4.8级,震源深度15公里。

  无独有偶,再看看我们国家河北唐山地区,北京时间1976年7月28日,在唐山、丰南一带(东经118.2°,北纬39.6°)发生了7.8级唐山大地震,震源深度23千米的地震。时隔44年,于2020年7月12日6时38分唐山发生5.1级地震(北纬39.78度,东经118.44度),震源深度10公里,河北、天津、北京、辽宁等地均有震感。

  不仅国内,全世界各地同样如此。例如上个月(8月14日)发生7.2级地震的海地,就曾在2010年时发生过7.0级地震。它是位于加勒比海北部的一个岛国,处于加勒比板块和北美板块交界处,也是环太平洋地震带的组成部分,属于地震频发区。

  03 影片中山体滑坡、地陷等一系列地质灾害又是怎么回事?

  影片中的这些地质灾害,在地质上我们称之为地震的次生灾害,即,不是由地震波直接引起的地质灾害,而是地震发生后由其它外力因素引发的。

  其实除了山体滑坡、地陷,地震还可引发其它多种地质灾害,比如崩塌、地裂缝、沙土液化等。

  图3. 影片中的地陷坑(来源:《峰爆》预告片)

  《峰爆》中的贵州小县城,地处青藏高原的东南缘,受欧亚板块-印度洋板块碰撞的强烈影响,而当地又是典型的喀斯特地貌区,发育大量溶洞,所以在地震的影响下非常容易造成局部地陷(图3),而且有二次塌方的可能,所以当下无论是被困者还是救援人员都是非常危险的,随时会被二次塌方吞没。崩塌滑坡产生的巨量松散岩土可能导致泥石流,地裂缝进一步发展衍生成崩塌滑坡,崩滑体堵江形成堰塞湖,对上下游造成灾害,失稳的破碎山体和崩滑堆积体存在再次崩滑的危险等等……所以在地震发生时,救援人员所做的不仅仅是拯救当下的被困者,也要想办法阻止次生灾害带来更大的人员伤亡,像影片中快速疏散群众、炸山清方等方式,都是为了尽可能减小次生灾害带来的二次伤害。

  04 既然地震的分布具有规律性,为何居住在地震带附近的人们不搬迁到别的地方?

  这是个有趣的问题,每次地震发生都会有人提出类似的问题,这可能是因为大众对影响地震灾害大小的因素不甚清楚。一般而言,地震灾害的大小与其本身的震级、烈度、发震的地点和时间、建筑物的抗震能力以及人们的防震减灾意识等有密切关系。

  (1)震级和烈度

  震级是表示地震本身释放能量大小的等级。一次地震的震级越大,意味着释放的能量也越大,可能造成的灾害当然也会越大。一般来讲,地震震级每提高一级,地震能量提高约31.6倍。根据地震周期考察和估算,一个8级地震的酝震期一般至少需要200-300年,7级地震也要接近200年才能完成能量积蓄。

  烈度是地震发生后对地面及各种建筑物造成的影响和破坏程度。烈度与震级不同,震级反映地震本身的大小,只与地震释放的能量多少有关;而烈度则反映的是地震的后果,一次地震后,不同地点的烈度是不同的。其实一次地震的烈度极大区范围是有限的,以5·12汶川特大地震为例,烈度为10度以上的区域是一个狭长的条带状地带,11度以上只有几个更小的区域。伤亡主要集中在10度以内的区域,小于等于9度范围内的伤亡依次减少。

  (2)发生地点(城市or无人区)、时间(白天or夜晚)

  地震如果发生在没有人烟的高山、沙漠或者海底,即使震级再大,也不会造成伤亡或损失。1997年11月8日发生在西藏北部的7.5级地震就是这样的。相反,如果地震发生在人口稠密、经济发达、社会财富集中的地区,特别是在大城市,就可能造成巨大的灾害。所以,城市的选址、建设、管理和规划要避让活动断层、避让地质灾害点。

  一般来说,破坏性地震如果发生在夜间,所造成的人员伤亡可能比白天更大,平均可达3至5倍。唐山地震伤亡惨重的原因之一正是由于地震发生在深夜3点42分,绝大多数人还在室内熟睡。如果这次地震发生在白天,伤亡人数肯定要少得多。有不少人以为,大地震往往发生在夜间,其实这是一种错觉。统计资料表明,破坏性地震发生在白天和晚上的可能性是差不多的,二者并没有显著的差别。

  (3)建筑物的抗震能力

  地震时房屋等建筑物的倒塌和严重破坏,是造成人员伤亡和财产损失最重要的直接原因之一。房屋等建筑物的质量好坏、抗震性能如何,直接影响到受灾的程度,因此,必须作好建筑物的抗震设防。

  (4)人们的防震减灾意识

  震前进行防灾救灾的地震和和地震科学知识普及教育,有计划地进行救灾演练,可以提高全民防震减灾的素质和技能。历次地震事件表明,自救和互救是震后抢救生命最重要和有效的途径,经过训练的群众,开展自救互救会大大提高抢救的成功率。

  总之,人们事先肯定会依据地方的地质情况进行城市规划建设,但决定地震灾害大小的因素是多方面的,除了选址,防灾减灾还有很多可以做。

  05 当前有哪些防灾减灾的技术手段?

  我国地域辽阔,地质情况复杂,地震、洪涝、滑坡、泥石流等自然灾害频发,2008年汶川特大地震给人民的生命和财产造成巨大的伤害。近几十年来,每年都会因自然灾害造成的巨量的经济损失,自然灾害已经成为影响我国经济发展和社会安全的重要因素。

  为了有效推进防灾减灾工作,世界各国普遍重视科技手段的研发和应用。主要做法是建设实验室和基础数据库,增强科研投入,利用空间信息技术,构建灾害监测预警技术体系。

  空间信息技术,全称是遥感地理空间信息技术(或“3S”技术),包括遥感技术(Remote Sensing,RS)、地理信息技术(Geography Information Systems,GIS)和全球定位系统(Global Positioning Systems,GPS),是将空间技术、传感器技术、卫星定位与计算机技术、通信技术相结合,对空间信息进行采集、处理、分析、管理、传播和应用的现代信息技术。

  例如,在影片中,提前预警山体滑坡,让救灾人员有时间做出判断、制定救人措施的桥段,就是借助高精度卫星数据,通过计算机三维模拟预测滑坡体可能发生的情况,从而为决策者提供可靠依据。

  以3S为代表的空间信息技术已经在地震、洪涝、滑坡、泥石流等自然灾害的防灾减灾工作中提供了有效的技术支撑,尤其是在快速响应、应急救助和灾后重建过程中发挥着重要作用。

  天下人的平安是靠科研技术来守护的。目前我国已有多家高校(如武汉大学、中国地质大学等)开设了空间信息技术相关专业,设置地理信息系统、遥感与地理信息科学、测绘学、地质工程、灾害地理学等课程,多年来培养了一大批优秀的人才。此外,国内有多家科研院所从事相关工作,有应急管理部及其直属单位中国地震局、国家安全生产应急救援中心,自然资源部及其直属单位(如中国地质调查局、国家基础地理信息中心和中国测绘科学院等),中科院系统重点实验室(如山地灾害与地表过程等重点实验室)和教育部直属的高校(如中国地质大学、成都理工大学等)。

  在以知识经济、信息技术为主导的今天,大力加强科学技术在防灾减灾中的应用,是未来防灾减灾领域的必由之路。

  天灾无情人有情,救援人员们都辛苦了!

  愿天下所有人平平安安~

特别声明:以上文章内容仅代表作者本人观点,不代表新浪网观点或立场。如有关于作品内容、版权或其它问题请于作品发表后的30日内与新浪网联系。
权利保护声明页/Notice to Right Holders 我要反馈

图片新闻

新浪新闻意见反馈留言板 400-052-0066 欢迎批评指正

违法和不良信息举报电话:4000520066
举报邮箱:jubao@vip.sina.com

Copyright © 1996-2021 SINA Corporation

All Rights Reserved 新浪公司 版权所有