科学家认为印尼仍处在地震危险中；最新的研究成果更真实地揭示出那场特大地震的基本特征

　　去年圣诞节后的第二天，惊世地震海啸席卷南亚。正所谓祸不单行，仅仅过了三个月，一场强烈地震再次袭击印尼。复活节后的第二天，当地时间2005年3月28日深夜，印尼苏门答腊岛附近海域又发生8.7级强震。

　　如 果不是这场新的特大地震接踵而至，世界其他地方的人们或许已经渐渐淡忘了南亚地震海啸。但对各国科学家来说，研究工作才刚刚开始。

　　利用高频信号

　　“12·26”地震海啸以后，很多科学家扼腕叹息：如果能够早些建立印度洋海啸预警系统，灾难带来的损失可能会小得多。

　　毫无疑问，如果有完善的海啸预警系统，将会挽救成千上万人的生命。不过，即使南亚各国有着防患于未然的明智，早已建立起海啸预警系统，恐怕也难以在“12·26”地震那天完全发挥作用，准确地预测出海啸肆虐的范围和程度。

　　多数的海啸是由海底地震引起的，准确预测海啸离不开三个基本的地震参数：震级、破裂长度和持续时间。然而，由于时间上的原因，科学家们当初未能十分准确地认清那场特大地震的真实面目。

　　“12·26”地震发生的当天，有科学家对地震波进行分析的结果表明，地震的破裂长度约为400公里。但不少科学家对这一结果表示怀疑。

　　中国科技大学地球与空间学院的倪四道教授是怀疑者之一。3月31日，他与美国加州理工学院的两位同行在英国《自然》杂志发表论文称，“12·26”地震的持续时间超过500秒，破裂长度超过1200公里。

　　据倪四道介绍，计算地震破裂长度的传统方法是利用较低频率(小于0.5赫兹)的地震P波信号来反演地震的过程，这也是科学家们计算“12·26”地震时采用的方法。不过，对9级以上的特大地震，较低频率的P波信号会被其他信号所掩盖，传统方法就不奏效了，他们转而采用地震的高频P波信号(大于2赫兹)，最终得到了正确的结果。

　　《自然》杂志的审稿人认为，“这篇文章的研究内容极为重要，提出的算法干净利落，能够确定苏门答腊地震破裂结束的位置。成果的快速发表将大大促进其他科学家理解地震发生的过程，避免因采用不当的初步的地震参数而带来的无效努力。”

　　在同一期《自然》杂志上，美国西北大学的塞思·斯坦(SethStein)教授等人也发表了一篇关于“12·26”地震的论文。文中提出，那场地震的震级并非人们先前认为的里氏9.0级，而是里氏9.3级。震级表示由震源所释放出来的能量的大小，震级之间的关系是对数关系，9.3级与9.0级之间的能量差别是2.5倍。也就是说，“12·26”地震是有记录以来的第二大地震，仅次于1960年的9.5级智利地震，而且它超过500秒的持续时间甚至比后者的340秒长了许多。

　　同样地，斯坦等人与倪四道等人不谋而合，也得出了“12·26”地震破裂长度超过1200公里的结果。他们由此宣称，关于“12·26”地震破裂长度的争论可以结束了。

　　一般说来，某个断层一旦破裂，其能量基本上得到释放，在近期再次发生地震悲剧的几率非常小。既然“12·26”地震的破裂长度超过1200公里，而不是先前认为的400公里，这就意味着从印尼苏门答腊岛北部附近海域直到缅甸南部超过1200公里的断层近期不会再引发令人闻之色变的地震和海啸。倪四道说：“至少在几十年之内，(苏门答腊岛)北边的老百姓可以安心了。”

　　“预测”连串地震

　　北边没有危险了，并不等于南边也没有危险。

　　“3·28”地震发生在巽他海沟(Sunda　Trench)断层，印尼苏门答腊岛以南的尼亚斯岛一带。听到这个消息的时候，英国阿尔斯特大学约翰·麦克洛斯基(John　McCloskey)教授的心情应该比较复杂。

　　早在3月17日，麦克洛斯基就和同事在《自然》发表论文称，印尼苏门答腊岛区域的另外两个断层处在地震危险之中。其中一个是巽他海沟，紧接“12·26”地震的断层，自苏门答腊岛北部海域往南延伸约50公里；另一个是苏门答腊断层(Sumatra　Fault)，位于苏门答腊岛的“心脏”，绵延约300公里，止于亚齐省首府班达亚齐市的下部。

　　麦克洛斯基等人的研究表明，“12·26”地震造成以上两个断层的造成地质应力增大，巽他海沟的应力增加到5巴(1巴约等于1个大气压)，苏门答腊断层的应力增加到了9巴。也就是说，这两个断层发生地震的危险增加了。

　　“地震喜欢在同一区域和同一时间段里面扎堆”，麦克洛斯基说，“例如，1999年在土耳其伊兹米特发生的7.4级地震，很可能是约50公里区域内近2巴的应力增加所引发的。而伊兹米特地震反过来又在仅仅三个月之后引发了迪兹杰的7.1级地震”。又如，加州理工学院的克里·希(KerrySieh)教授也举例说，20世纪的10次大地震有7次发生在1950年至1965年之间，其中有5次发生在北太平洋边缘。

　　麦克洛斯基等人的论文发表了还不到两个星期，巽他海沟果然发生了强烈地震。麦克洛斯基没有去预测地震发生的时间，但他准确地预测到了地震发生的地点。

　　目前，地震学家们已经可以利用模型去推测某个地区可能发生地震，但预测地震发生的时间仍然是一个几乎不可能完成的任务。倪四道说：“我对这个区域发生地震并不感到奇怪，奇怪的是仅仅过了3个月地震就来了。”

　　既然巽他海沟地震的预言已经得到应验，麦克洛斯基等人提到的另一个断层———苏门答腊断层———是不是也会发生地震呢？巽他海沟发生的地震是不是又加大了这种危险性呢？麦克洛斯基说，“12·26”地震影响到苏门答腊断层长约300公里的地带，而“3·28”地震将影响范围扩大到了约600公里。历史上，苏门答腊断层曾经引发过7级至7.5级的地震。

　　“尽管这样的震级比去年12月的9.3级地震或最近的8.7级地震小得多，但陆地上发生七点几级地震已经足以给建筑物和居民带来毁灭性的破坏。”麦克洛斯基说。当然，有一点是不用担心的：苏门答腊断层不是位于海底，自然也就没有引发海啸的可能性。

　　不过，麦克洛斯基在接受媒体采访时出言谨慎，避免使用“预测”这个词汇。他说：“我们并不是说另一场地震一定会发生，我们不是在预测地震。有位记者称其为热点地区，我觉得这样的形容比较贴切。这是一个地震危险性增加了的热点地区。”

　　这仅仅是开头

　　印尼亚齐省首府班达亚齐是南亚地震海啸中受灾最惨重的城市。印尼政府和国际援助机构正投入巨资进行重建工作。不幸的是，班达亚齐刚好靠近苏门答腊断层的北端。

　　因此，麦克洛斯基说，在重建班达亚齐的时候，印尼政府最好多听取工程师们关于建筑物设计与抗震的意见。“3·28”地震中，尼亚斯岛上一些传统建筑保存完好，一些两层的现代混凝土建筑损坏却最为严重，显然这些建筑物没有遵循相应的建筑规范。保证建筑物的质量是非常重要的，在美国加州，7.7级的地震带来的人员伤亡已经比较小了。

　　此外，麦克洛斯基强调，最近这次地震没有引发大的海啸，并不等于这个人口稠密的区域不再需要海啸预警系统。他在论文中的确提到过苏门答腊断层不会在班达亚齐引发海啸，但是，从苏门答腊岛到爪哇岛附近的海底，还有许多大大小小的断层，仍然存在爆发地震海啸的可能。

　　倪四道等人的工作，恰恰可以为海啸预警系统提供帮助。据倪四道介绍，“12·26”地震发生半小时后波及到印度尼西亚的岛屿，一个多小时和数小时后分别到达斯里兰卡、泰国等地。而他们找到的算法可以在地震发生后的25分钟内确定地震的破裂长度和持续时间等基本参数，为通用海啸模拟程序提供关键的数据，从而提供早期海啸预警，避免大量的人员伤亡和财产损失。

　　当然，麦克洛斯基也好，倪四道也好，他们的研究都只是开了一个头，抢了一个先。这次震惊世界的巨大地震已经成为国际地震学界的一个研究热点。接下来的日子，还会有更多的研究成果发表，南亚地震海啸的面目会更真实、更准确地呈现出来。

　　特大地震引起的海啸：预警流程

　　1.检测与地震开始相对应P波信号；

　　2.当我们确认与地震结束对应的P波到达后，分析P波长度与方位角的关系；

　　3.确定破裂长度，确定破裂持续时间，并给出大概的震级(半分钟内完成)；

　　4.将来把这三个数据送给海啸模拟程序，给出海啸的早期预警(1-2分钟)。（李虎军/文 倪四道　供图）

责任编辑 原霞