2025年1月7日,西藏日喀則市定日縣發(fā)生6.8級(jí)地震。此次地震距離1月2日寧夏銀川市永寧縣發(fā)生的4.8級(jí)地震僅5天。緊接著,1月8日青?,敹嗫h又發(fā)生了5.5級(jí)中強(qiáng)地震,這讓人們對(duì)地震災(zāi)害的敏感度顯著提升。了解我國(guó)地震發(fā)生的特點(diǎn),提高安全意識(shí),學(xué)習(xí)地震應(yīng)急知識(shí),有助于公眾面對(duì)地震災(zāi)難時(shí)提高自救、互救能力。
定日6.8級(jí)地震的成因
2025年1月7日9時(shí)5分,西藏日喀則市定日縣(北緯28.50度,東經(jīng)87.45度)發(fā)生6.8級(jí)地震,主震前的8時(shí)11分,曾發(fā)生一次3.3級(jí)前震。截至1月7日19時(shí),地震已造成126人遇難、188人受傷,3609戶(hù)房屋倒塌。截至1月9日12時(shí),定日地震共記錄到余震1161次,其中最大余震為4.4級(jí)。
定日6.8級(jí)地震的震中位于青藏高原的拉薩地塊。1950年以來(lái),拉薩地塊共發(fā)生6級(jí)以上地震21次,最大的一次為2017年11月18日西藏林芝市米林縣6.9級(jí)地震。而在2020年3月20日,定日縣也發(fā)生過(guò)一次5.9級(jí)地震,距離本次震中11公里。
地震發(fā)生后,人們普遍關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題是:“這次地震發(fā)生的原因是什么?”雖然“地震成因”迄今沒(méi)有完全揭秘,但隨著物理學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)、數(shù)學(xué)和天文學(xué)等多學(xué)科交叉滲透并深入發(fā)展,地震學(xué)科已取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。近百年間,科學(xué)家相繼提出3種比較有影響力的地震成因假說(shuō):一是1911年美國(guó)地震學(xué)家理德提出的“彈性回跳說(shuō)”,即地球內(nèi)部不斷積累的應(yīng)變能(指在物體受到外力作用而發(fā)生形變時(shí),由于彈力作用而存儲(chǔ)在物體內(nèi)部的能量)超過(guò)巖石強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生斷層,斷層形成后,巖石彈性回跳并恢復(fù)原本狀態(tài),于是把積累的能量突然釋放出來(lái),便引起了地震;二是1955年日本的松澤武雄認(rèn)為,因地下巖石導(dǎo)熱不均,部分熔融體積膨脹后擠壓圍巖,導(dǎo)致圍巖破裂而產(chǎn)生地震,這是“巖漿沖擊說(shuō)”;三是美國(guó)學(xué)者布里奇曼主張的地下物質(zhì)在一定臨界溫度和壓力下,從一種結(jié)晶狀態(tài)轉(zhuǎn)化為另一種結(jié)晶狀態(tài),體積突然變化導(dǎo)致地震的“相變說(shuō)”。
現(xiàn)在,世界上比較流行、被普遍認(rèn)可的地震成因?qū)W說(shuō)是“板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)”。1965年,加拿大著名地球物理學(xué)家約翰·圖佐·威爾遜首先提出了“板塊”概念。1968年,法國(guó)的勒皮順把全球巖石圈劃分成六大板塊,即歐亞、太平洋、美洲、印度洋、非洲和南極洲板塊。板塊與板塊之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)引起地殼強(qiáng)烈變形,地殼活動(dòng)比較活躍的地帶,就是火山、地震較為集中的地帶。
中國(guó)大陸發(fā)生地震的背景是:地處歐亞板塊的東南部,為印度板塊、太平洋板塊所挾持,板塊間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和板內(nèi)動(dòng)力作用控制著大陸,將其切割成不同級(jí)別的活動(dòng)地塊。根據(jù)現(xiàn)今構(gòu)造變形和地震活動(dòng)性,中國(guó)大陸可以被分成5個(gè)一級(jí)活動(dòng)地塊和22個(gè)二級(jí)活動(dòng)地塊。自公元前1831年以來(lái),中國(guó)大陸幾乎所有8級(jí)以上的強(qiáng)震和80%以上的7級(jí)強(qiáng)震均發(fā)生在這些活動(dòng)地塊的邊界帶上。
因此,活動(dòng)地塊邊界帶就是重要的地震帶,這也是中國(guó)大陸地震成帶分布的原因。比如,中國(guó)東部的強(qiáng)震主要分布于受太平洋板塊和菲律賓板塊俯沖作用所涉及的地區(qū);中國(guó)西部的強(qiáng)震主要分布于青藏高原的周邊地震帶上,是由于印度板塊每年以5厘米的運(yùn)動(dòng)速度向東北方向運(yùn)動(dòng)所致,這一板塊間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了中國(guó)大陸內(nèi)部大規(guī)模的構(gòu)造變形和地震。
此次定日6.8級(jí)地震所處的拉薩地塊位于喜馬拉雅山的北麓,恰好為歐亞板塊和印度板塊匯聚區(qū),歷史上沿這條匯聚區(qū)發(fā)生的地震非常多,震級(jí)也非常大。比如,1950年8月15日的西藏察隅8.6級(jí)地震對(duì)自然環(huán)境造成了極大破壞,震區(qū)山崖崩塌,盡管當(dāng)時(shí)該地人口稀少,也導(dǎo)致了3300余人死亡;2015年4月25日尼泊爾8.1級(jí)地震使800萬(wàn)人受災(zāi),8786人死亡、22303人受傷。
地震是大地的震動(dòng),是地球發(fā)展演化運(yùn)動(dòng)的重要形式。地質(zhì)學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),地球上發(fā)生地震的歷史至少已有若干億年。據(jù)當(dāng)今儀器記錄表明,全世界平均每年發(fā)生500萬(wàn)次地震,其中7.0級(jí)以上的大地震約19次;6.0級(jí)—6.9級(jí)的強(qiáng)震100多次;5.0級(jí)—5.9級(jí)的中強(qiáng)震1000多次;4.0級(jí)—4.9級(jí)的地震約1萬(wàn)次。中國(guó)大陸平均每3年發(fā)生2次7級(jí)以上地震;平均每年發(fā)生6級(jí)以上地震4—5次,發(fā)生5級(jí)以上地震20次。
實(shí)現(xiàn)地震預(yù)警有多難
每當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),大家都會(huì)想到地震預(yù)警的問(wèn)題。地震預(yù)警可分為“震前預(yù)警”“震時(shí)預(yù)警”“震后預(yù)警”3種類(lèi)型。其中,震前預(yù)警接近于通常意義上的地震預(yù)報(bào);震后預(yù)警則是根據(jù)地震趨勢(shì)判定其后可能會(huì)發(fā)生的海嘯、泥石流、滑坡等次生災(zāi)害。
目前地震領(lǐng)域所指的地震預(yù)警主要是震時(shí)預(yù)警,即突發(fā)性大地震已發(fā)生,搶在嚴(yán)重災(zāi)害尚未形成之前發(fā)出警告并采取措施的行動(dòng)。
震時(shí)預(yù)警在有可能造成嚴(yán)重災(zāi)害的地區(qū)發(fā)布,才能發(fā)揮作用,其核心是采取緊急措施,減輕災(zāi)害。它的主要對(duì)象是重大設(shè)施和生命線(xiàn)工程,如核電站、煤氣管道、地鐵、高速火車(chē)等。此外,個(gè)別特殊的城市也非常需要震時(shí)預(yù)警,如墨西哥城,該城建在湖積平原上,對(duì)其周邊100多公里外大地震地震波的破壞力有放大效應(yīng),特別沒(méi)有抵抗能力,且其周邊具有大震頻發(fā)的特點(diǎn)。
實(shí)現(xiàn)震時(shí)預(yù)警有以下3種基本技術(shù)途徑。一是利用地震波和電磁波傳播的速度差:電磁波的傳播速度是每秒30萬(wàn)公里,而地震波最快的傳播速度約每秒6公里,相當(dāng)于科學(xué)家在兩地之間打了一個(gè)關(guān)于地震波與電磁波的“時(shí)間差”。二是利用地震波本身在傳播時(shí)縱波(P波)與橫波(S波)的傳播速度差:近距離縱波約每秒5.6公里,橫波約每秒3.3公里,由于橫波造成的地震災(zāi)害要比縱波大得多,而傳播速度又比縱波慢,所以可以利用它們之間的時(shí)間差。三是利用致災(zāi)地震動(dòng)強(qiáng)度閾值(常被核電站所利用):建立地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng),當(dāng)震動(dòng)幅度超過(guò)給定的閾值時(shí),監(jiān)控器會(huì)報(bào)警并采取緊急措施,安全停堆,防止核泄漏。
上述3種技術(shù)途徑都只能實(shí)現(xiàn)地震已發(fā)生的瞬間預(yù)警。目前,墨西哥城、中國(guó)臺(tái)北、伊斯坦布爾等城市,以及我國(guó)的核電站、日本鐵路新干線(xiàn)、日本東京煤氣系統(tǒng)等工程,均建立了地震預(yù)警及處置系統(tǒng)。
震時(shí)預(yù)警要達(dá)到減輕地震災(zāi)害的目的,必須滿(mǎn)足一定的條件,一般它針對(duì)的是距大震震中有一定距離(至少應(yīng)大于50公里)的地震高烈度區(qū)(七度以上地區(qū))。當(dāng)震中距離為50公里時(shí),地震波與電磁波的時(shí)間差僅為8.9秒,縱波與橫波的時(shí)間差為6.2秒,而地震波記錄有個(gè)過(guò)程,地震強(qiáng)度的判定也需要時(shí)間,最后能用于預(yù)警的時(shí)間不足3秒。震中距離小于50公里的情形,震時(shí)預(yù)警更加難以實(shí)現(xiàn)。此外,根據(jù)災(zāi)情程度,地震烈度七度以下地區(qū)的建筑物破壞情況一般較輕,實(shí)施震時(shí)預(yù)警意義不大。
因此,在我國(guó)大陸,近一百年要找到符合震時(shí)預(yù)警條件的大震極少。2008年汶川8.0級(jí)地震時(shí),成都市區(qū)距震中73公里,成都市區(qū)的烈度為六度;1976年唐山7.8級(jí)地震時(shí),北京市區(qū)距震中150公里,北京市區(qū)的烈度為六度。
地震究竟能不能預(yù)報(bào)
在地震發(fā)生之前,究竟有沒(méi)有可能進(jìn)行預(yù)報(bào)呢?地震是可以預(yù)報(bào)的,因?yàn)樗幸?guī)律可循——地震發(fā)生在時(shí)間上有韻律性、成組性及指數(shù)型加速發(fā)展的現(xiàn)象;在空間分布上有叢集性、成帶性、遷移性及相關(guān)性的表現(xiàn);在強(qiáng)度上,大小地震之間的頻次具有一定比例關(guān)系,即地震的發(fā)生并不是雜亂無(wú)章的。
但是,這些規(guī)律只是經(jīng)驗(yàn)性的認(rèn)識(shí),要上升到理論層面并不容易,因?yàn)檎麄€(gè)地震的孕育與發(fā)生過(guò)程是很復(fù)雜的。從大的方面來(lái)看,它與太陽(yáng)活動(dòng)、月球引力、地球自轉(zhuǎn)的速率變化等有關(guān);從某一局部地區(qū)來(lái)說(shuō),它與所處的板塊運(yùn)動(dòng)、地殼的造山運(yùn)動(dòng)有關(guān);在孕震區(qū),它受到構(gòu)造斷層的制約;在臨震突變過(guò)程中,它還會(huì)受到上地幔擾動(dòng)、大氣壓等觸發(fā)作用。所以,我們不能簡(jiǎn)單依據(jù)某一條規(guī)律去外推地震預(yù)報(bào),而需綜合各種不同因素,形成預(yù)測(cè)跟蹤系統(tǒng)后才能作出預(yù)報(bào)。
為了能科學(xué)地實(shí)現(xiàn)地震預(yù)報(bào),我國(guó)自1966年以來(lái)開(kāi)展了大規(guī)模的地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)研究。地震科學(xué)是一門(mén)觀測(cè)性很強(qiáng)的學(xué)科,準(zhǔn)確的地震預(yù)報(bào)必須建立在大量連續(xù)的觀測(cè)資料的基礎(chǔ)上。為此,我國(guó)非常重視地震臺(tái)網(wǎng)的建設(shè),現(xiàn)已形成測(cè)震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、地震前兆觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)和流動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)三大地震信息檢測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)。
測(cè)震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要功能是接收地震發(fā)生時(shí)形成的地震波。根據(jù)地震波,科學(xué)家就能計(jì)算出地震發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)和震級(jí),還可以了解地球內(nèi)部構(gòu)造,研究地震機(jī)理。地震前兆觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)用于檢測(cè)地震孕育過(guò)程中可能發(fā)生的地球物理、地球化學(xué)等異常,如地形變、地磁場(chǎng)、地電場(chǎng)、重力場(chǎng)、地溫、地應(yīng)力、地下水化學(xué)成分等。流動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)則是為了配合固定臺(tái)站,特別是為觀測(cè)大范圍地震背景異常而開(kāi)展的野外測(cè)量。
我國(guó)地震學(xué)家在積累大量地震觀測(cè)資料的基礎(chǔ)上,提煉出了與地震發(fā)生相關(guān)并有別于正常變化背景的異常變化(即地震前兆信息),初步探索了地震三要素的前兆異常指標(biāo),對(duì)孕震過(guò)程及其前兆特征取得了一些重要認(rèn)識(shí)?;谶@些認(rèn)識(shí),逐步形成了一些經(jīng)驗(yàn)性地震預(yù)報(bào)方法,并取得了一定的成效。
地震來(lái)臨時(shí)如何自救互救
假如地震已經(jīng)來(lái)臨,有一句話(huà)可供公眾參考,那就是“有感地震不用跑,毀滅性地震跑不了”。國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)表明,采取室內(nèi)避震比跑出室外避震更具有普遍意義。如果遇到的是強(qiáng)有感地震,震動(dòng)過(guò)后,建議到屋外空地上暫避。因?yàn)槟承╊?lèi)型的地震是連發(fā)的,甚至震級(jí)會(huì)上升,所以過(guò)二三十分鐘后感覺(jué)比較穩(wěn)定,可回到屋內(nèi)。另外,震區(qū)的人應(yīng)關(guān)注政府發(fā)布的有關(guān)這次地震的報(bào)道,以便及時(shí)作出應(yīng)對(duì)。
從以往救災(zāi)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,震時(shí)直接死亡的人不多,大多數(shù)人都在廢墟下等待救援。因此,震后的自救、互救是提高存活率的關(guān)鍵。
震后自救注意事項(xiàng) 被壓埋和阻隔后,要有強(qiáng)烈的求生欲望、自救的勇氣和毅力,盡量保持神志清醒。如果身邊還有其他被困者,可以互相說(shuō)話(huà)鼓勵(lì),但要注意保存體力。不要盲目大聲呼救,靜聽(tīng)外面有人活動(dòng)時(shí),用磚、鐵管等物敲打墻壁發(fā)出聲音,向外界傳遞求救消息。
震后互救注意事項(xiàng) 根據(jù)相關(guān)人員提供的信息,采取看、喊、聽(tīng)等方法尋找被埋壓者。挖掘時(shí)要分清哪些是支撐物,哪些是壓埋阻擋物,應(yīng)保護(hù)支撐物。接近被埋壓者時(shí),應(yīng)先找到其頭部,并采取清理口腔、呼吸道異物等措施,依次按照胸、腹、腿的順序把人挖出來(lái)。懷疑傷員有脊柱骨折要小心搬動(dòng),并使用硬板擔(dān)架,嚴(yán)禁用人架的方式,以免加重骨折或損傷脊髓。對(duì)暫時(shí)無(wú)法救出的傷員,要保持廢墟下面的空間通風(fēng),并遞送水和食品,以待再行營(yíng)救。
對(duì)于北京而言,現(xiàn)有的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑應(yīng)能抗烈度八度,即6.5級(jí)地震。歷史上,北京城區(qū)曾發(fā)生過(guò)2次6.5級(jí)地震:1665年4月16日通縣西6.5級(jí)地震;1730年9月30日北京西北郊6.5級(jí)地震。一般在烈度七度時(shí)絕大多數(shù)人已站立不穩(wěn),所以遇到這種強(qiáng)有感地震,千萬(wàn)避免跳樓、驚慌等過(guò)激行為??傊?,加強(qiáng)對(duì)地震知識(shí)的了解、掌握,學(xué)會(huì)識(shí)別哪些是特別容易遭受地震破壞的地區(qū)和建筑物,可提高公民的防災(zāi)意識(shí),提高自防、自救能力。
(作者為中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心研究員)
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