在11月9日發(fā)表于《自然地球科學(xué)》上的一篇文章中,來自蔚藍(lán)海岸大學(xué)和法國(guó)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展研究所(IRD-France)的兩名研究人員讓-保羅·安普埃羅和翁惠輝,提出了一種預(yù)測(cè)傳播速度的新模型地震。
在破壞力最大的自然災(zāi)害中,地震仍然是當(dāng)今地球科學(xué)中最鮮為人知的現(xiàn)象之一。當(dāng)構(gòu)造斷層兩側(cè)的巖石滑動(dòng)時(shí),就會(huì)發(fā)生地震。但是,滑移并不是一次沿著整個(gè)斷層發(fā)生,而是從震源的一個(gè)點(diǎn)開始,然后以稱為地震“破裂速度”的速度擴(kuò)散到整個(gè)斷層。地球物理學(xué)家對(duì)破裂速度特別感興趣,因?yàn)槠屏阉俣仍娇?,地震波越?qiáng),因此造成的破壞也越大。
到目前為止開發(fā)的地震模型得出的結(jié)論是,地震不能以任意速度穩(wěn)定,可持續(xù)地傳播。因此,科學(xué)家們確定了一個(gè)位于P和S波速度之間的“禁止速度”范圍,P和S波是通過地球傳播的兩個(gè)主要地震波。但是,地震地震觀測(cè)的進(jìn)展使得有可能證明最近的地震實(shí)際上是在禁止范圍內(nèi)傳播的。例如,印度尼西亞帕盧(Palu)2018年地震就是這種情況,造成了破壞性的海嘯。
傾斜滑動(dòng)可確保不間斷的破裂速度
為了解決地震理論與觀測(cè)結(jié)果之間令人困惑的矛盾,蔚藍(lán)海岸大學(xué)和IRD的研究人員開發(fā)了一種新模型來預(yù)測(cè)地震的傳播速度。這一壯舉是使用蔚藍(lán)海岸天文臺(tái)的高性能計(jì)算機(jī)(OPAL的參與者之一)完成的,該共享平臺(tái)可訪問該地區(qū)的所有計(jì)算資源。
研究人員設(shè)法克服了先前模型的兩個(gè)關(guān)鍵限制。首先是依靠2維模型,而地球是3維模型。第二個(gè)假設(shè)是水平滑動(dòng)或垂直滑動(dòng),而地震滑動(dòng)可能是傾斜的。通過克服這兩個(gè)限制,他們能夠解釋為什么“禁止的速度”實(shí)際上是可接受的。
“預(yù)防地震的主要挑戰(zhàn)之一是預(yù)測(cè)地震的影響。我們需要抓住這次機(jī)會(huì),在地震危險(xiǎn)性評(píng)估中引入更多的物理學(xué)方法,到目前為止,這是非常有經(jīng)驗(yàn)的,”翁慧慧指出。蔚藍(lán)海岸大學(xué)。IRD地震學(xué)家Jean-Paul Ampuero補(bǔ)充說:“新模型提供了經(jīng)過驗(yàn)證的理論元素,這些理論元素最終可用于改善評(píng)估地震風(fēng)險(xiǎn)的方式。”