打字猴:1.704437284e+09
1704437284
1704437285  每100000年1次 
1704437286
1704437287  达拉斯 
1704437288
1704437289  每130000年1次 
1704437290
1704437291  迈阿密 
1704437292
1704437293  每140000年1次
1704437294
1704437295  
1704437296
1704437297 对于一个认为地震是无法预测的机构而言,这些具体而又容易获取的信息似乎太多了。美国地质调查局使用的是广为流传的古登堡–里克特法则,这一法则是由查尔斯·里克特和他在加州理工学院的同事贝诺·古登堡仔细研究过地震数据后,于1944年创立的。该法则认为,地震级别和发生频率之间的关系是相对简单的。
1704437298
1704437299 如果将地震的频率和震级进行比对,你会发现震级升高时,地震发生频率则会大大降低。世界上发生的灾难性地震屈指可数,但是小地震却多达数百万次——2.0~2.9级的地震每年都约发生为130万次,当然,对其中大多数的地震,人们并未察觉到,有时连地震仪也检测不到。然而,今天的地震无论发生在哪里,只要震级大于或等于4.5级,几乎都会记录在案。图5–2A 依据1964年1月~2012年3月的实际地震记录而来,显示出地震发生频率的急速下降趋势。
1704437300
1704437301
1704437302
1704437303
1704437304 图5–2A 世界范围内地震发生频率(1964年1月 ~2012年3月)
1704437305
1704437306 对地震曲线图稍加改变,这些地震就会呈现出惊人的规律性。在图5–2B 中,我把显示“不同级别地震发生频率”的纵轴换成对数函数数轴,此时图中呈现的地震频率完全成了一条直线,这个图形具有幂律分布的特征,幂次法则也是里克特和古登堡发现的。
1704437307
1704437308 遵循幂律分布的事物具有较高的使用价值:你可以根据小级别地震发生的次数预测大地震发生的频率,反之亦然。事实证明,震级每提高一个点,地震发生的频率就会降低10倍,所以,6级地震发生的频率是7级地震发生频率的10倍,是8级地震发生频率的100倍。
1704437309
1704437310 在全世界,或者说在地球范围内,古登堡–里克特法则都是适用的。例如,假设我们要为伊朗首都德黑兰进行地震预测。当地自有地震测量开始就没有发生过灾难性地震,但德黑兰周围经常发生中等级别的地震,1960~2009年的近50年时间里,该地区共发生了15次震级达5.0~5.9级的地震,大概每3年发生一次。根据古登堡和里克特发现的幂次法则,这就意味着,德黑兰发生震级为6.0~6.9级地震的频率为每30年一次,7.0级或更高级别地震的发生频率是每300年一次。苏珊·休担忧的正是这样的大地震。
1704437311
1704437312
1704437313
1704437314
1704437315 图5–2B 世界范围内地震发生频率(1964年1月 ~2012年3月)
1704437316
1704437317 2010年海地发生7.0级大地震,死亡人数达316000人,表明地震可能对发展中国家造成灭顶之灾。海地的很多问题在伊朗同样存在,国家贫困、政治腐败、建筑物抗震标准宽松,只是伊朗的人口比海地稠密得多。依据伊朗以往震级较低就会造成高伤亡的情况看,美国地质调查局预计,一旦发生灾难性地震,德黑兰的人口会减少15%~30%,也就是一个人口为1300万的城市会有200万~400万人丧生。
1704437318
1704437319 然而,古登堡–里克特法则并没有告诉我们,地震会在什么时候发生(这一法则也没有指明,如果德黑兰近期没有发生地震,未来必定会发生)。像伊朗和海地这样的国家,根本就没有物质能力来应对300年一遇的灾难。确实,依据古登堡–里克特法则做出的地震预测,可以为一个地区提供周全的总体指导。但是,就像气象预报一样,单纯依靠数据记录做出的预测无法直接转换成我们的行动指南(比如,预报说3月份伦敦有35%的时间在下雨,但这条信息无法告诉我们出门是否应该带伞)。此外,地质活动的时间范围长达几百年乃至一千年,但人类的寿命却只有数十年。
1704437320
1704437321 究竟是信号还是噪声?
1704437322
1704437323 地震学家真正感兴趣的是含时预测,苏珊·休称之为地震学的“圣杯”。在含时预测中,地震发生的概率在一段时间内总会出现波动。
1704437324
1704437325 然而,即便是那些根本就不相信可以进行含时预测的地震学家也承认,地震的分布是有模式可循的,最明显的一点就是余震的存在。几乎所有大地震之后都会发生几十次甚至几千次余震(2011年日本大地震后就发生至少1200次余震),这些余震通常遵循一个可预测的模式,一场地震发生后,余震更有可能会随即发生,而不是几天之后才发生,几周之后发生的概率就更低了。
1704437326
1704437327 然而,这种预测模式对于挽救生命并没有实质性帮助,因为根据定义,余震总是比最初的主震威力小。如果一个地震带发生了一场威力足够大的地震,通常会伴随许多小余震,然后地震会暂且告一段落。然而,实际情况往往不是这样。比如,1811年12月16日在密苏里州和田纳西州交界处的新马德里地震带发生了一场大地震,据地震学家评估,此次地震的震级为8.2级,6个小时之后,竟然又发生了一场震级为8.2级的地震。而该地震带仍然没有平静下来,继12月16日的两次大地震之后,1812年1月23日又发生了一场震级为8.1级的大地震,2月7日的地震的震级更是达到了8.3级。这几次地震中究竟哪些是前震?哪些又是余震?所有的解释似乎都说不通。
1704437328
1704437329 当然,问题的关键在于,我们能否在地震发生之前就预测到,能否提前分清前震和余震。当我们跨越时间和空间观察地震分布数据时,这些数据似乎在诱使我们相信,在噪声中可能会找到信号。
1704437330
1704437331 比如,图5–3A 显示了拉奎拉周边的地震统计数据,从2006年起到2009年发生那次6.3级地震为止。图中除了一个代表主震的黑色大圆圈外,剩下的数据点都代表主震之前的每次小地震。在拉奎拉的例子中,似乎确有一个可辨识的模式。2009年大地震前发生了一连串的地震,总的震级约为4级,比该地区以往的地震活动都频繁。
1704437332
1704437333
[ 上一页 ]  [ :1.704437284e+09 ]  [ 下一页 ]