地震波的痕跡記錄了地震的震級(jí)——衛(wèi)星能夠更快、更精確地得出這些數(shù)據(jù)。
日前，美國(guó)宇航局和一個(gè)名為“READI網(wǎng)絡(luò)”的大學(xué)聯(lián)盟開(kāi)始測(cè)試一個(gè)基于全球定位系統(tǒng)（GPS）衛(wèi)星數(shù)據(jù)的地震警報(bào)系統(tǒng)。據(jù)《自然》雜志網(wǎng)站報(bào)道，相關(guān)科學(xué)家指出，該系統(tǒng)能夠幫助日本政府將發(fā)布精確地震預(yù)警的時(shí)間比2011年3月日本大地震和海嘯時(shí)發(fā)布警報(bào)信息的時(shí)間縮短10倍。
目前，該系統(tǒng)正在被美國(guó)西北太平洋大地測(cè)量陣列（Pacific Northwest Geodetic Array）測(cè)試使用：數(shù)以百計(jì)的GPS接收器沿著加利福尼亞州北部到加拿大不列顛哥倫比亞之間的北美海岸放置。傳感器會(huì)提供附近或離岸區(qū)域地震斷層導(dǎo)致的地層移動(dòng)的實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)果。
上周，中央華盛頓大學(xué)地質(zhì)測(cè)量師Tim Melbourne和一批科學(xué)家參加了在圣地亞哥舉行的美國(guó)地震學(xué)會(huì)的一個(gè)會(huì)議，會(huì)上Melbourne指出，卡斯卡底古陸俯沖帶是關(guān)注的重點(diǎn)，這可能是一個(gè)9級(jí)地震斷層。
上世紀(jì)80年代末期，GPS接收器就被用于研究板塊構(gòu)造學(xué)，并且在本世紀(jì)早期得到升級(jí)，升級(jí)后的GPS能夠給地質(zhì)測(cè)量師提供更加精確的數(shù)據(jù)，以作為傳統(tǒng)地震臺(tái)陣的補(bǔ)充。
新的地震警報(bào)系統(tǒng)安裝后，當(dāng)?shù)卣鸩◤奈ｋU(xiǎn)的斷層地區(qū)朝人口居住區(qū)移動(dòng)時(shí)會(huì)首先撞擊傳感器，并引發(fā)預(yù)警信息。這將給政府相關(guān)人員幾秒鐘的時(shí)間接收沖擊波警報(bào)信號(hào)，并幫助他們找到震中的位置。
“數(shù)據(jù)在十分之一秒內(nèi)就能夠傳到實(shí)驗(yàn)室，”Melbourne說(shuō)，“這樣，我們能在半秒鐘內(nèi)很好地估算出確切位置。”
對(duì)于地震預(yù)測(cè)的精確度來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的地震檢波器也能提供相似的信息。例如，4月13日，一個(gè)震級(jí)約為3.5的小地震發(fā)生在美國(guó)Aromas附近。“我在伯克利的臺(tái)式電腦上也收到了25秒鐘的警報(bào)。”加利福尼亞大學(xué)地震學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任Richard Allen說(shuō)。
但是，地震檢波器也有局限性。“它們能夠成功辨別出2、3、4、6級(jí)地震，”Melbourne說(shuō)，“但是，卻很難區(qū)分出8~9級(jí)地震。”有部分原因是，在大地震中地面晃動(dòng)比較久，但是程度區(qū)別可能不是非常顯著。
GPS就不會(huì)遇到相關(guān)問(wèn)題，因?yàn)樗軌蛑苯訙y(cè)量地層的移動(dòng)情況。“如果地面突然傾斜幾米，這毫無(wú)疑問(wèn)是發(fā)生了一起重大地震。”美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地震學(xué)家Susan Hough說(shuō)。
并且，Melbourne和Allen利用日本地震為例證進(jìn)行了研究。2011年3月，日本官員利用地震檢波器數(shù)據(jù)在探知到有重大事件發(fā)生的8秒鐘內(nèi)發(fā)布了地震警報(bào)。“但是，當(dāng)時(shí)他們認(rèn)為地震只有7.1級(jí)。”Allen提到。在2分鐘之后，他們將估計(jì)震級(jí)調(diào)整至8.1級(jí)，但是，20分鐘后，才最終得到確切結(jié)果——9級(jí)。
另外，地震引起的海嘯在震后的30分鐘內(nèi)就襲擊了日本沿岸地區(qū)，由于日本政府低估了地震的級(jí)數(shù)以及海浪的大小，因此日本公眾沒(méi)有作好充分的準(zhǔn)備，以抵御海嘯的侵襲。
而Melbourne使用自己的方法計(jì)算來(lái)自GPS的關(guān)于日本地震的即時(shí)數(shù)據(jù)，在2分鐘內(nèi)就得出精確的地震級(jí)別。這很難說(shuō)是否能夠拯救更多的生命，“但是，我相信如果他們（日本政府）能在2分鐘之內(nèi)了解震級(jí)，一切將會(huì)變得不同。”Melbourne說(shuō)。美國(guó)西北大學(xué)地球物理學(xué)家Seth Stein補(bǔ)充道，如果日本警報(bào)系統(tǒng)能更好地運(yùn)作，將會(huì)挽救很多人的生命。“由于對(duì)地震級(jí)數(shù)估計(jì)不夠，很多人沒(méi)有疏散或是疏散的距離不夠。”他說(shuō)。
但是，并不是所有人都認(rèn)為GPS是一個(gè)好的預(yù)警系統(tǒng)，其中主要反對(duì)意見(jiàn)集中在一個(gè)小故障就可能導(dǎo)致GPS發(fā)出錯(cuò)誤的地震警報(bào)。
