在150億年前，宇宙大爆炸誕生了星系空間，人類幸運地?fù)碛辛说厍颉粋€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，一直都是人類的必修課。8月26日，深圳市民文化大講堂邀請中國科學(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)濱海斷裂帶未來有發(fā)生地震的可能

　　“宇宙包含了空間和時間，宇宙萬物實際上不僅僅是物，本身是空間和時間的概念。所以，這是無限多樣的世界，宇宙是由無數(shù)個星系組成，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座從浩瀚的宇宙開始，落到熟悉的地球。他說，“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特的?！?/span>

　　陳曉非稱，地球內(nèi)部整體的半徑將近6400公里，由一個固體的內(nèi)核和一個液體的外核來組成。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。地殼類比一個雞蛋的話，比雞蛋殼還薄?！拔覀冊趺粗纼?nèi)部結(jié)構(gòu)是這樣的情況呢？”他丟給觀眾一個問題，引起了大家的好奇心，“大家可能做過CT，我們對地球也是同樣做CT，那怎么做？利用什么來做呢？就是用地震波?！边@個答案令在場大多觀眾有些意外。

　　在我國，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7萬人的死亡，直接經(jīng)濟損失超過8000億元人民幣。陳曉非稱，地球有板塊運動，板塊運動雖然很緩慢，速率相當(dāng)于指甲生長的速度，但是會不斷積蓄能量，能量達(dá)到一定程度的時候就會發(fā)生地震。

　　大家常常容易把震級和烈度混淆，震級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。一次地震有一個震級，多個烈度。陳曉非舉例道，比如6級左右的地震釋放的能量差不多相當(dāng)于一個廣島原子彈爆炸的能量，7級地震可能是6級地震的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，從統(tǒng)計結(jié)果來看，全球大地震的數(shù)量很少，小地震比較多，每年大于6級的地震大約有200個，大于7級的有8個，大于8級一個。根據(jù)1949年到2008年的統(tǒng)計，中國6級以上地震平均每年有4個，5級以上平均有20個，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)沒有地震風(fēng)險，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)生大地震的機會比較小，但是有些濱海斷裂帶未來也是有發(fā)生地震的可能性?！?/span>

　　通過地震仿真模擬防御地震災(zāi)害

　　說到地震，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)測是不一樣的，地震預(yù)警是地震一發(fā)生就探測出來，立即向地震災(zāi)害和地震波傳播晚到達(dá)的地方發(fā)一個預(yù)警，告訴你地震可能快來了，造成的破壞可能快來了，這樣就可以提前采取一些措施?！彼榻B，地震本身有一個特點，破壞比較大的地震波動（S波）傳播速度相對慢一些，預(yù)警后人們可能會有十幾、二十秒，甚至更長時間做個人防護(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？“一個最重要的工作是抗震設(shè)計，比如避免雷電，可以增加避雷裝置等，建筑物如果抗震設(shè)計做得好，就可以經(jīng)受地震的晃動，免于倒塌，減少人員傷亡?！标悤苑钦f，抗震設(shè)計從防震減災(zāi)來說是非常重要的手段，我們國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，還可以基于對地震的過程進(jìn)行仿真模擬來開展地震防御。陳曉非稱，就像核爆的問題，最早的核試驗都是要做真實的實驗，后來我們可以通過電腦仿真。“地震沒有發(fā)生，也可以利用科學(xué)的方法模擬仿真地震過程，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、半個小時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程計算出地震波影響是怎樣的、造成的破壞是怎樣的，從而計算出地震烈度分布，計算出工程上關(guān)心的地表峰值加速度等，然后在此基礎(chǔ)上做災(zāi)害評估，為政府的防震減災(zāi)提供預(yù)案。

　　陳曉非舉了個簡單例子，去年9月5日在四川瀘定發(fā)生6.8級地震，這次地震發(fā)生之后，南科大研究團(tuán)隊立即開展模擬分析，第二天就給出了對這次地震的災(zāi)害評估報告。根據(jù)評估的結(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，死亡估計是89人，經(jīng)濟損失是230多億。9月11日根據(jù)政府統(tǒng)計公布的消息，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?；旧吓c快速評估結(jié)果一致。這說明了仿真模擬可以為政府開展應(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)。

　　人類未來的命運掌握在自己的手中

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

　　在講座一開始，陳曉非就曾經(jīng)提過，地球內(nèi)部的探測就是通過地震學(xué)的方法實現(xiàn)的。而在深空探測當(dāng)中，比如月球內(nèi)部的探測，也可以用地震學(xué)的方法。如今月球上就布設(shè)有地震儀，將來我國還計劃在火星上放置地震儀，探測和弄清楚火星內(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，也離不開地震學(xué)的方法。陳曉非表示，在油氣資源探測時，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。人工震源包括震動車震源、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，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，因為地震學(xué)方法相較于其他方法具有精度較高的特點，可以把地下的礦脈、礦體位置找出來。

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

　　陳曉非表示，對普通老百姓來說，有生之年不一定會經(jīng)歷到地震，但是城市要持續(xù)發(fā)展，要站在更長遠(yuǎn)的角度上思考一個城市是否有大地震發(fā)生的概率。“我們從研究災(zāi)害來說都是極端事件，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，包括抗震工程技術(shù)發(fā)展，對城市來說是有備無患。

　　“由于無止境地向地球索取而不能善待它，人類目前已經(jīng)面臨生態(tài)危機、資源枯竭、環(huán)境污染、災(zāi)害頻發(fā)等亟待解決的問題?！弊鳛榈厍蚩蒲泄ぷ髡撸悤苑钦J(rèn)為，自然災(zāi)害頻繁，有些是自然現(xiàn)象，和人類的活動沒有什么關(guān)系，像是地震，但有些災(zāi)害卻是與人類過度開發(fā)或者是不恰當(dāng)?shù)幕顒佑嘘P(guān)系，比如滑坡、泥石流等，通過人們的關(guān)注和努力，是能減少很多災(zāi)害的?！暗厍蚴侨祟惖募覉@，人類未來的命運實際上已經(jīng)掌握在自己的手中，要想有美好的未來，人類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>

　　來源｜晶報APP