科技有狠活|震前沒有預警 史上罕見的土耳其「雙震」是怎麼形成的?

封面新聞 發佈 2023-02-07T20:24:30.063178+00:00

而隨後不到9小時,在上一次地震附近96公里外,再次發生7.8級地震,兩次地震構成了史上罕見的「雙震」地震序列,並誘發了6.7級強餘震,形成了震群型地震。

封面新聞記者 張崢

「大地決定命運」,這是土耳其諺語。有96%的領土在地震帶上的土耳其,地震活動頻繁,被稱為「坐在火藥桶上的國家」。

發生於當地時間2月6日4時17分(北京時間9時17分)的土耳其地震震驚全球。而隨後不到9小時,在上一次地震附近96公里外,再次發生7.8級地震,兩次地震構成了史上罕見的「雙震」地震序列,並誘發了6.7級強餘震,形成了震群型地震。

四川大學-香港理工大學災後重建與管理學院副教授田兵偉7日告訴封面新聞記者,目前人類所能達到的地震預警水平為:在地震波來臨前的幾秒到幾十秒發出警報。由於土耳其的地震預警技術發展較為緩慢。因此,此次地震沒有地震預警。

四川大學-香港理工大學災後重建與管理學院副教授田兵偉

史上罕見雙震

封面新聞:為什麼會在一天之內發生兩次7.8級地震?且兩次地震震中相距也非常近,這兩次地震的威力一樣大麼?這種在短時間內發生同樣強度地震的情況,在歷史上有沒有類似的情況?

田兵偉:首先,從當前地震發生的斷層位置、餘震的強度和走向分布情況來看,前一個地震發生在東安納托利亞斷裂,後一個地震發生在北安納托利亞斷裂,大概率屬於一個斷層的破裂引發了另一個附近斷層破裂的現象,因此在同一天發生了兩次特大地震,並誘發更多的地震,形成震群。

其次,雖然在地理位置上,兩次地震震中直線距離僅有96公里,但前一個地震發生在東安納托利亞斷裂,後一個地震發生在北安納托利亞斷裂。由於地震發生的地質、地理有差異,形成不同的孕震環境,因此地震的威力是不同的,造成的破壞也是不一樣的。

第三,這種在短時間內連續發生同樣強度的地震——即雙震或共軛地震情況在歷史上十分罕見。即使僅考慮連續在同一區域發生7級以上地震的情況也非常少見,但歷史上也有發生過,例如2011年3月11日發生的東日本9.0級大地震,3月9日該地區海域發生了7.2級地震,且在震源附近引發了區域海嘯,之後又發生了9.0級的巨震。

封面新聞:關於兩次7.8級地震有兩種說法,一種說法是後者是前者餘震,一種(土耳其災害與應急管理局官員表示)說不是餘震,與6日早上的地震無關,您怎麼看?

田兵偉:兩次7.8級地震的震中分別位於安納托利亞斷裂的兩個不同分支,很可能是一個斷層的破裂引發了另一個附近斷層的破裂,這兩次地震構成了典型且罕見的7.0級以上「雙震」地震序列,並誘發了6.7級強餘震,形成了震群型地震,且餘震多、持續時間長,並非主震—餘震型地震,是典型的雙震—震群型地震,後一個7.8級地震並非前一個7.8級地震餘震。

可能發生較高震級的餘震

封面新聞:土耳其地震發生後,該國東南部及周邊地區至少發生185次餘震,這是什麼類型的餘震?

田兵偉:餘震是一個震後地球內部能量動態調整的過程,此次土耳其餘震震級高且頻繁,也側面說明此次地震前積蓄的能量之大。此次地震屬於淺源地震,震源深度越淺,地震的影響範圍越大。由於地震發生在安納托利亞板塊、阿拉伯板塊和非洲板塊的交匯之處,多個斷層帶受到壓力,斷層吸收來自板塊移動的壓力,「牽一髮而動全身」,就可能導致餘震頻發,且更有可能發生較高震級的餘震。

地震按發生序列一般分為:(1)孤立型地震:沒有前震,有突出的主震,餘震次數少、強度低,且與主震震級相差懸殊,地震能量基本上是通過主震一次性釋放,主震所釋放的能量占全序列的99.9%以上。主震震級和最大餘震相差2.4級以上;(2)主震—餘震型:主震非常突出,餘震十分豐富,最大地震所釋放的能量占全序列的90%以上,主震震級和最大餘震相差0.7~2.4級。(3)前震—主震—餘震型:主震發生前有少數小震活動,主震較為突出,餘震活動豐富;(4)震群型地震:有兩個以上大小相近的主震,餘震十分豐富;主要能量通過多次震級相近的地震釋放,所釋放的能量占全序列的90%以下;主震震級和最大餘震相差0.7級以下。

土耳其地震震中及活動斷層分布圖資料來源:歐洲應急響應協調中心(ERCC)

因此,一場大地震發生後,餘震的有效期到底是多久是難以判斷的。根據《自然》雜誌上發表的研究結果,板塊邊界發生大地震後,其餘震活動持續時間最少要十年;而對於板塊內部大地震,餘震活動可能持續50年,少量大地震的餘震活動甚至可能持續幾百年。

按照分類,此次土耳其屬于震群,地震震級與我國汶川地震相當。由於地震釋放了大量能量,地震餘震非常豐富,且會持續較長一段時間。當下持續不斷的餘震,會加大救援難度,增加傷亡人數,後續的次生災害也需重視。

土耳其地震震中級周邊區域1960年以來3級以上歷史地震分布圖資料來源:歐洲地中海地震中心(EMSC)

此次地震為何沒有預警?

封面新聞:地震前閃過的藍光是什麼?

田兵偉:地震前閃過的藍光稱為地震光。地震光並不常見,一般發生在較大等級地震前、地震時,但也有可能提前數周出現,其形狀和顏色多種多樣並非只有藍色,有記載甚至出現過彩色閃光,持續時間也不同,有的只是短暫閃爍數秒,有些則可以長達數十分鐘。此前,也有過類似的情況發生,在2021年9月份墨西哥西南部發生芮氏7.1級的強震,天空中就出現過藍光。

封面新聞:此次地震有沒有提前預警,或者這種強地震有沒有可能被預測到?

田兵偉:地震預警指的是地震發生後,地震預警監測台網根據記錄到的最初數秒地震數據,快速估算相關地震參數,然後利用無線電波傳播速度遠大於地震波傳播速度的特點,搶先在地震波到達前,對預設目標發出地震災害即將發生或可能發生的警報。比如大家手機突然跳出的地震波還有10秒到達就是地震預警技術的成果。

雖然土耳其有96%的領土位於地震帶上,地震活動頻繁,被稱為「坐在火藥桶上的國家」,其國有諺「大地決定命運」,但是土耳其的地震預警技術發展較為緩慢。因此,此次地震沒有地震預警。

對地震進行預測即是「地震預報」,指在地震發生前,對將來地震發生的時間、地點和震級範圍等進行預測,人類希望能夠達到像「天氣預報」一樣的水平,可以提前幾小時,甚至幾天預判哪裡會發生大地震。但地震是地殼複雜運動的結果,內部結構難以直接探測,地震前時空特徵缺乏規律性,表現為極其複雜,目前地震預報仍不能實現。

據土耳其《郵報》報導,在此次強震前三天,震中附近的奧斯曼尼耶省亞西巴市一地發生4.2級地震,但這起3天前的地震並不能稱作本次地震前的「預報」。在地震預報技術尚未破解之前,地震預警是獲得地震信息的最快手段,也是減輕地震災害的有效方式,目前人類所能達到的地震預警水平為:在地震波來臨前的幾秒到幾十秒發出警報。

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