在150億年前，宇宙大爆炸誕生了星系空間，人類(lèi)幸運(yùn)地?fù)碛辛说厍颉粋€(gè)恰當(dāng)?shù)目臻g和恰當(dāng)?shù)木嚯x產(chǎn)生的美麗家園。如何保護(hù)我們的家園，一直都是人類(lèi)的必修課。8月26日，深圳市民文化大講堂邀請(qǐng)中國(guó)科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)地球與空間科學(xué)系系主任陳曉非，圍繞“探索地球奧秘”，與觀眾分享與交流。

　　粵港澳大灣區(qū)濱海斷裂帶未來(lái)有發(fā)生地震的可能

　　“宇宙包含了空間和時(shí)間，宇宙萬(wàn)物實(shí)際上不僅僅是物，本身是空間和時(shí)間的概念。所以，這是無(wú)限多樣的世界，宇宙是由無(wú)數(shù)個(gè)星系組成，星系是大量恒星及星際氣體聚集在一起的龐大天體系統(tǒng)?！标悤苑堑闹v座從浩瀚的宇宙開(kāi)始，落到熟悉的地球。他說(shuō)，“盡管地球的體積和質(zhì)量在八大行星中排行第五，但它是最奇妙和最獨(dú)特的。”

　　陳曉非稱(chēng)，地球內(nèi)部整體的半徑將近6400公里，由一個(gè)固體的內(nèi)核和一個(gè)液體的外核來(lái)組成。地球從內(nèi)至外，固體的內(nèi)核半徑是1200多公里，外核是3000多公里，然后是地幔、地殼。地殼類(lèi)比一個(gè)雞蛋的話，比雞蛋殼還薄?！拔覀?cè)趺粗纼?nèi)部結(jié)構(gòu)是這樣的情況呢？”他丟給觀眾一個(gè)問(wèn)題，引起了大家的好奇心，“大家可能做過(guò)CT，我們對(duì)地球也是同樣做CT，那怎么做？利用什么來(lái)做呢？就是用地震波?！边@個(gè)答案令在場(chǎng)大多觀眾有些意外。

　　在我國(guó)，地震災(zāi)害是第一大災(zāi)種，是造成死亡人數(shù)最多的自然災(zāi)害。2008年的汶川地震就造成了將近7萬(wàn)人的死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)8000億元人民幣。陳曉非稱(chēng)，地球有板塊運(yùn)動(dòng)，板塊運(yùn)動(dòng)雖然很緩慢，速率相當(dāng)于指甲生長(zhǎng)的速度，但是會(huì)不斷積蓄能量，能量達(dá)到一定程度的時(shí)候就會(huì)發(fā)生地震。

　　大家常常容易把震級(jí)和烈度混淆，震級(jí)量度地震釋放的總能量大小， 不隨震中距變化； 烈度量度地面的搖晃程度，通常隨著震中距衰減。一次地震有一個(gè)震級(jí)，多個(gè)烈度。陳曉非舉例道，比如6級(jí)左右的地震釋放的能量差不多相當(dāng)于一個(gè)廣島原子彈爆炸的能量，7級(jí)地震可能是6級(jí)地震的30倍左右。而距離震中比較近的地方烈度高，距離遠(yuǎn)的地方烈度低一些。

　　陳曉非說(shuō)，從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，全球大地震的數(shù)量很少，小地震比較多，每年大于6級(jí)的地震大約有200個(gè)，大于7級(jí)的有8個(gè)，大于8級(jí)一個(gè)。根據(jù)1949年到2008年的統(tǒng)計(jì)，中國(guó)6級(jí)以上地震平均每年有4個(gè)，5級(jí)以上平均有20個(gè)，大部分集中在西部?！盎浉郯拇鬄硡^(qū)不在主要的地震帶上，并不表示大灣區(qū)沒(méi)有地震風(fēng)險(xiǎn)，大灣區(qū)有很多斷裂帶，比如有濱海斷裂帶。當(dāng)然有的斷裂帶不是非?；钴S，發(fā)生大地震的機(jī)會(huì)比較小，但是有些濱海斷裂帶未來(lái)也是有發(fā)生地震的可能性?！?/span>

　　通過(guò)地震仿真模擬防御地震災(zāi)害

　　說(shuō)到地震，大家最關(guān)心的肯定是如何防御地震災(zāi)害。

　　陳曉非首先提到地震預(yù)警?！邦A(yù)警和預(yù)測(cè)是不一樣的，地震預(yù)警是地震一發(fā)生就探測(cè)出來(lái)，立即向地震災(zāi)害和地震波傳播晚到達(dá)的地方發(fā)一個(gè)預(yù)警，告訴你地震可能快來(lái)了，造成的破壞可能快來(lái)了，這樣就可以提前采取一些措施?！彼榻B，地震本身有一個(gè)特點(diǎn)，破壞比較大的地震波動(dòng)（S波）傳播速度相對(duì)慢一些，預(yù)警后人們可能會(huì)有十幾、二十秒，甚至更長(zhǎng)時(shí)間做個(gè)人防護(hù)。

　　地震預(yù)警阻止不了地震發(fā)生，那人們?nèi)绾畏烙卣馂?zāi)害呢？“一個(gè)最重要的工作是抗震設(shè)計(jì)，比如避免雷電，可以增加避雷裝置等，建筑物如果抗震設(shè)計(jì)做得好，就可以經(jīng)受地震的晃動(dòng)，免于倒塌，減少人員傷亡?！标悤苑钦f(shuō)，抗震設(shè)計(jì)從防震減災(zāi)來(lái)說(shuō)是非常重要的手段，我們國(guó)家很多土木工程等領(lǐng)域的科學(xué)家和工程師們作了大量的努力。

　　另一方面，還可以基于對(duì)地震的過(guò)程進(jìn)行仿真模擬來(lái)開(kāi)展地震防御。陳曉非稱(chēng)，就像核爆的問(wèn)題，最早的核試驗(yàn)都是要做真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，后來(lái)我們可以通過(guò)電腦仿真。“地震沒(méi)有發(fā)生，也可以利用科學(xué)的方法模擬仿真地震過(guò)程，看它造成的破壞是什么，從而制定防震減災(zāi)的預(yù)案，這就是地震過(guò)程仿真模擬。” 比如一旦地震發(fā)生，地震學(xué)家能夠迅速在十幾分鐘、半個(gè)小時(shí)把地震震源情況得到，在此基礎(chǔ)上就可以利用模擬地震的過(guò)程計(jì)算出地震波影響是怎樣的、造成的破壞是怎樣的，從而計(jì)算出地震烈度分布，計(jì)算出工程上關(guān)心的地表峰值加速度等，然后在此基礎(chǔ)上做災(zāi)害評(píng)估，為政府的防震減災(zāi)提供預(yù)案。

　　陳曉非舉了個(gè)簡(jiǎn)單例子，去年9月5日在四川瀘定發(fā)生6.8級(jí)地震，這次地震發(fā)生之后，南科大研究團(tuán)隊(duì)立即開(kāi)展模擬分析，第二天就給出了對(duì)這次地震的災(zāi)害評(píng)估報(bào)告。根據(jù)評(píng)估的結(jié)果最大的烈度應(yīng)該是9度，主要是瀘定縣和石棉縣受災(zāi)最嚴(yán)重，死亡估計(jì)是89人，經(jīng)濟(jì)損失是230多億。9月11日根據(jù)政府統(tǒng)計(jì)公布的消息，此次地震最大烈度是9度，死亡人數(shù)是88人（一天后修訂為93人），其中損失最嚴(yán)重的是瀘定縣和石棉縣。基本上與快速評(píng)估結(jié)果一致。這說(shuō)明了仿真模擬可以為政府開(kāi)展應(yīng)急救援，比如在資源布局方面、人員調(diào)配方面提供科學(xué)依據(jù)。

　　人類(lèi)未來(lái)的命運(yùn)掌握在自己的手中

　　“雖然地震災(zāi)害給人類(lèi)的發(fā)展帶來(lái)了比較大的損失，但是在研究與認(rèn)識(shí)地震機(jī)理過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的地震學(xué)有廣泛的應(yīng)用，成為深地探測(cè)、資源探測(cè)的基礎(chǔ)，在深空探測(cè)中也有應(yīng)用?！标悤苑钦f(shuō)道。

　　在講座一開(kāi)始，陳曉非就曾經(jīng)提過(guò)，地球內(nèi)部的探測(cè)就是通過(guò)地震學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)的。而在深空探測(cè)當(dāng)中，比如月球內(nèi)部的探測(cè)，也可以用地震學(xué)的方法。如今月球上就布設(shè)有地震儀，將來(lái)我國(guó)還計(jì)劃在火星上放置地震儀，探測(cè)和弄清楚火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)和地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)有什么差別。

　　油氣資源的探測(cè)，也離不開(kāi)地震學(xué)的方法。陳曉非表示，在油氣資源探測(cè)時(shí)，震源不是天然的地震，而是人工激發(fā)，就是人們用快速釋放能量的方法激發(fā)地震波。人工震源包括震動(dòng)車(chē)震源、氣槍震源、電火花震源，以及早期使用的炸藥震源。然后布置好地震儀記錄地震波信號(hào)，之后利用地震學(xué)的方法進(jìn)行成像，為深部地球資源的開(kāi)發(fā)利用提供技術(shù)支撐。地震學(xué)的方法同樣可以用于礦產(chǎn)資源的勘探，因?yàn)榈卣饘W(xué)方法相較于其他方法具有精度較高的特點(diǎn)，可以把地下的礦脈、礦體位置找出來(lái)。

　　此外，地震學(xué)在國(guó)防領(lǐng)域也有重要應(yīng)用。例如利用地震學(xué)方法可以偵測(cè)或檢測(cè)地下核爆炸以及其他的爆炸事件。

　　陳曉非表示，對(duì)普通老百姓來(lái)說(shuō)，有生之年不一定會(huì)經(jīng)歷到地震，但是城市要持續(xù)發(fā)展，要站在更長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度上思考一個(gè)城市是否有大地震發(fā)生的概率?！拔覀儚难芯繛?zāi)害來(lái)說(shuō)都是極端事件，極端事件雖然概率很小，但是不能不防?！边M(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，包括抗震工程技術(shù)發(fā)展，對(duì)城市來(lái)說(shuō)是有備無(wú)患。

　　“由于無(wú)止境地向地球索取而不能善待它，人類(lèi)目前已經(jīng)面臨生態(tài)危機(jī)、資源枯竭、環(huán)境污染、災(zāi)害頻發(fā)等亟待解決的問(wèn)題?！弊鳛榈厍蚩蒲泄ぷ髡?，陳曉非認(rèn)為，自然災(zāi)害頻繁，有些是自然現(xiàn)象，和人類(lèi)的活動(dòng)沒(méi)有什么關(guān)系，像是地震，但有些災(zāi)害卻是與人類(lèi)過(guò)度開(kāi)發(fā)或者是不恰當(dāng)?shù)幕顒?dòng)有關(guān)系，比如滑坡、泥石流等，通過(guò)人們的關(guān)注和努力，是能減少很多災(zāi)害的。“地球是人類(lèi)的家園，人類(lèi)未來(lái)的命運(yùn)實(shí)際上已經(jīng)掌握在自己的手中，要想有美好的未來(lái)，人類(lèi)必須處理好與地球的關(guān)系，與大自然和諧相處、協(xié)調(diào)發(fā)展?！?/span>

　　來(lái)源｜晶報(bào)APP