北大教授用GPS等技术 还原汶川地震当时景象
奇趣网(
想象一下，一片平静的土地在刹那间被撕裂，这是怎样的一种力量？汶川地震的背后，隐藏着怎样的大自然力量积蓄与释放？据了解，发生类似汶川的地震，其能量积蓄需要约4000年的时间。很不幸的是，就在去年，断层单元的能量积蓄达到了临界值。 北川断裂带作为汶川地震破裂的主要区域，地表破裂长达240公里。断层单元出现了巨大的错开量，有的达到了4至7米。这次地震不仅造成了巨大的人员伤亡和财产损失，同时也为地震科学家提供了宝贵的研究机会。 沈正康教授和他的研究团队，借助全球卫星定位系统（GPS）和合成孔径雷达干涉（InSAR）技术，为我们揭示了地震发生的一刹那背后的秘密。如同刑事破案一样，他们努力还原事发现场的情景，为我们提供了地震断层的空间结构与地震破裂分布的具体信息。 GPS技术不仅为我们提供定位与导航功能，它在地震与板块运动研究中的特殊用途也逐渐被科研人员发现。在地表建立的GPS监测台站，通过接收并分析GPS卫星发来的信号，可以精确地得到地表的地理坐标。连续数年的监测，便可以获得地表非常精确的运动速度。 而在汶川地震前，我国相关部门已在一些地震带设置了GPS观测站。尽管由于种种原因，这些数据的获取时间间隔较长，无法做到实时观测，但沈正康教授表示，通过对比震前和震后的GPS数据，他们获得了断层错动造成的站点位置永久位移的精确数据。这些数据对于探索断层空间形态、错动分布以及断层带产生地震的机理具有重大意义。 而InSAR技术则是另一种强大的工具。它利用遥感卫星重复经过特定区域，获取地面大范围区域的精确变形图像。结合GPS技术，沈正康教授的研究团队能够更深入地揭示地震发生的机理。 汶川地震不仅是一场灾难，它也是科学研究的宝库。科学家们正努力从中探索、学习，以期更深入地了解地震、预测地震，最终为人类的生命安全提供更多的保障。沈正康教授及其研究团队，在获取GPS和InSAR数据后，经过精细对比，将这些数据代入了他们开发的地震破裂模型。于是，他们成功还原了汶川地震发生时的真实情景。 汶川地震涉及多个地质断层单元，映秀、北川和南坝这三个地方是不同断层单元的连接交汇部，地震前承受着巨大的压力。2008年5月12日，映秀镇附近的断层首先破裂，像多米诺骨牌一样触发了其他两个断层的破裂，共同释放出巨大的能量，导致了汶川大地震的发生。 测量数据表明，这三个断层在接近地表处是汶川地震中的断层破裂极大区，这里的大地扭曲变形最为严重。地震发生后，中国地震局迅速组织观测队伍进行勘测。在现场，专家们观察到了惊人的地表破裂景象。北川断裂带的地表破裂长达240公里，断层错开量达到4至7米。有的断层呈现水平错断，道路被水平地错开好几米。部分地区还伴有垂直方向的错断，导致同一条道路路面被错成高低不平。 沈教授指出，北面的破裂断层几何结构呈现近垂直形状，南边的断层与地面形成40至60度的倾角。更为复杂的是，龙门山断裂带中的北川断层与彭灌断层同时破裂，断层在多处产生分叉与交汇。这就像劈木头时遇到了树疖子，需要极大的力量才能将其劈开。由于汶川的龙门山断裂带内断层产生分叉和交汇，使得板块之间的挤压力在断层交汇处长期积累，不能释放。当能量积累到一定程度时，汶川的断层就会突然破裂。 通过对断层释放的能量进行推断，汶川地震涉及的各个断层中，有的地方地震复发周期只有一两千年，而有的地方却可能数倍于此。这一地区再发生类似地震的周期约为4000年。也就是说，汶川要发生类似的地震，需要能量积蓄4000年左右的时间。不幸的是，仅仅过去一年，断层单元的能量就积累到了引发地震的程度。