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最近兩年的地震統(tǒng)計顯示，有時候地震確實會扎堆，有時候又會孤立，并沒有明顯的規(guī)律。 （資料源自中國地震信息網(wǎng)） |
新聞背景
4月16日，日本熊本縣發(fā)生7.3級地震，隨后，在厄瓜多爾發(fā)生了更大的7.5級地震。很多人有這樣的疑問，這兩次相隔不到一天的地震有沒有關(guān)系呢？
應(yīng)該說，由于客觀條件的限制，目前科學(xué)對于地震的認識還是有很多局限的，很多問題尚無法給出確定的答案，但科學(xué)工作者的探索一直都在進行中。這里就結(jié)合地震科學(xué)的發(fā)展談?wù)勥@個話題。
相鄰地區(qū)可帶來靜態(tài)觸發(fā)
地震之間能相互觸發(fā)嗎？
答案是：能。
其實最常見的就是余震。一個大地震過后，地震并不會馬上停止，都會伴隨著一系列的余震，這些余震就是這次大地震引起的。我們知道，地震是由斷層的突然滑動引起的，余震也基本發(fā)生在斷層滑動的范圍內(nèi)。那么，在斷層滑動范圍之外，是不是也可以誘發(fā)地震呢？
傳統(tǒng)的觀點認為，跟大地震有關(guān)的余震基本局限在原來的地震斷層破裂的范圍內(nèi)，在這個范圍之外的地震都是獨立地震，它們之間沒有聯(lián)系。雖然有人猜測相距很遠的地震可以相互觸發(fā)，但是沒有太多的證據(jù)。不過，1992年美國南加州地區(qū)的一個7.2級地震改變了這種觀點，這次地震被稱為蘭德斯地震。
這次地震發(fā)生在美國西部一個叫蘭德斯的地方，3小時后，在距蘭德斯地震震中40公里的地方，發(fā)生了一次6.5級的地震，稱為大熊地震。這讓地震學(xué)家意識到，地震是可以相互觸發(fā)的。
蘭德斯地震與大熊地震分別發(fā)生在不同的斷層上，并不屬于傳統(tǒng)意義上的余震。我們知道地震是由斷層活動引起的，是一個應(yīng)力釋放的過程。但是，也只是釋放了地震發(fā)生斷層的應(yīng)力，隨之而來的地殼變動，完全可以加大周圍斷層上的應(yīng)力水平。地震學(xué)家對蘭德斯地震以后區(qū)域應(yīng)力變化的計算發(fā)現(xiàn)，發(fā)生大熊地震的斷層，恰好處在應(yīng)力增加的范圍內(nèi)，也就是說蘭德斯地震造成了大熊地震斷層上的應(yīng)力增加，達到了斷層承受的極限，最終破裂發(fā)生了地震。這種地震觸發(fā)方式就叫靜態(tài)觸發(fā)。同理，這樣的地殼變動也會降低附近某些區(qū)域的應(yīng)力水平，延遲這一區(qū)域地震的到來。
其實，這種例子也很多。比如，2004年12月的印度尼西亞9.1級地震，引起了周圍的應(yīng)力變化，觸發(fā)了2005年3月的8.7級地震。
遠距動態(tài)觸發(fā)多帶來小震
綜上可知，靜態(tài)觸發(fā)作用的范圍很局限，因為地震造成的地殼變動帶來的應(yīng)力變化，會隨著遠離斷層而迅速衰減，影響的范圍大都不超過地震斷層長度的2到3倍。但在更遠的地方，還能影響到嗎？
答案也是：可以 。
地震激發(fā)的地震波會向四面八方擴散。一次大地震的地震波可以傳遍地球，引起整個地球的震動。地震波所到之處，會引起應(yīng)力的短暫變化，進而觸發(fā)地震。這種觸發(fā)的方式叫做動態(tài)觸發(fā)。
在2002年，美國阿拉斯加地區(qū)發(fā)生了一次7.9級地震。地震后18小時內(nèi)，在3200公里外的美國黃石公園觸發(fā)了200多次小地震，甚至改變了公園內(nèi)間歇泉的活動規(guī)律：有些噴發(fā)更加頻繁，有些沉寂；有些泉水升溫，甚至在一些原本沒有噴泉的地方涌出了水流。這說明，一些大地震的影響力可以通過地震波傳送到很遠的地方。但是，這些地震都很小，都在3級以下，大多遠小于3級。
更明顯的一個例子發(fā)生在2012年的印度尼西亞8.7級地震以后，當(dāng)?shù)卣鹈娌▊鞯矫绹⒗辜拥囊粭l斷層上的時候，恰好發(fā)生了一次3.5級地震，基本可以確定這次小震就是由地震波觸發(fā)的：地震面波恰好經(jīng)過此地，帶來的震動打開了這里的“地震機關(guān)”。所以，有些學(xué)者認為，大地震之后的地震波可以在全球范圍內(nèi)觸發(fā)地震，整個地球都是“余震帶”。
但是，像這樣的地震最大能夠觸發(fā)多大震級的地震呢？
一些地震學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在這次印尼大地震后的6天內(nèi)，全球5.5級以上地震發(fā)生頻率升高了5倍，有些地震接近7級，這是以往的地震中所沒有發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象。這說明，大地震可以在全球范圍內(nèi)觸發(fā)較大震級的地震，這也改變了以往科學(xué)家對觸發(fā)地震的認知。
但是，另一項對2011年日本9級大地震的研究卻發(fā)現(xiàn)，除了在個別地區(qū)外，如古巴、美國西部以及我國臺灣等地區(qū)，觸發(fā)了一系列的小地震，這次地震并沒有對全球較大地震頻率產(chǎn)生顯著的影響。
其實，像印尼地震那樣引起全球范圍內(nèi)陸震頻率異常的地震并不常見。多項綜合統(tǒng)計研究都認為，大地震所觸發(fā)的5級或5.5級以上的地震是非常少的，絕大部分在5級以下。
2015年，美國加州大學(xué)伯克利分校的地震學(xué)家約翰遜等人開展了一項研究。他們統(tǒng)計了1977年至2012年全球113個7級以上地震后幾秒到幾天之內(nèi)全球地震事件，發(fā)現(xiàn)至少在地震以后10天內(nèi)，全球5.5級以上地震的發(fā)生水平并沒有明顯提高。
地震扎堆更可能是隨機
前些天，先是緬甸地震，然后日本地震，緊接著厄瓜多爾地震。地震為什么總是扎堆？是隨機的？還是因為它們之間確有聯(lián)系？
上面的分析其實已經(jīng)提到，絕大多數(shù)地震是很難在遠處觸發(fā)較大地震的。而且，這些天發(fā)生的地震震級不大，能量較小，相互之間的距離也非常遠，很難把他們聯(lián)系在一起。
如果我們分析一下地震發(fā)生的頻率，就會發(fā)現(xiàn)這其實是非常常見的。如果單看7級以上地震的話，一年會發(fā)生二十多次，平均一月兩次。在隨機的情況下，一個月發(fā)生四五次也是非常正常的，并不奇怪，更不意味著地球進入“震動模式”。
來自更嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)研究的結(jié)果也支持我們上面的結(jié)論。自2004年印尼9.1級地震以來，全球已經(jīng)發(fā)生過8級以上地震18次，8.5級以上地震5次，一些科學(xué)家也十分關(guān)注這個現(xiàn)象。他們統(tǒng)計了這些年來不同震級的地震之間的規(guī)律，發(fā)生8級以下地震發(fā)生的頻率并沒有明顯的增加。8級地震有增多的趨勢。但由于震級越高，次數(shù)越少，統(tǒng)計意義不足。
整體上來說，現(xiàn)在的地震并沒有我們想象的那么多，像前些天連續(xù)好幾次大地震的情況是很常見的，隔一些天就會出現(xiàn)一次。“地球震動模式”這個詞能夠隔一段時間就上一次頭條，其實得益于現(xiàn)代社會的資訊發(fā)達，消息傳播迅速，大量的報道導(dǎo)致誤以為地震增多。
延伸閱讀
蘆山地震與汶川地震有關(guān)？
在2013年蘆山地震以后，網(wǎng)絡(luò)上曾有一次爭論，即蘆山地震是不是汶川地震的余震，爭論的焦點之一就是地震的觸發(fā)。
汶川地震造成地殼劇烈變動，對周圍地區(qū)的應(yīng)力產(chǎn)生了巨大的影響。有些地方的應(yīng)力水平因為汶川地震而降低，有些地方卻增加了不少。在汶川地震以后，很多地震學(xué)家根據(jù)汶川地震造成的地殼變動規(guī)律，計算得出了應(yīng)力變化的區(qū)域，認為在應(yīng)力增加的區(qū)域未來地震的風(fēng)險會增加，相應(yīng)的發(fā)生大的余震的可能性也較大。蘆山地震震中所在的位置，恰好處于應(yīng)力增加的區(qū)域，也是汶川地震后地震學(xué)家預(yù)測的余震發(fā)生范圍，5年后的蘆山地震也恰好驗證了他們的觀點。這就是一些學(xué)者認為蘆山地震是汶川地震余震的依據(jù)，即因為汶川地震，造成了蘆山地震的提前到來。
但另一些學(xué)者認為，蘆山地震不是汶川地震的余震，余震應(yīng)發(fā)生在地震破裂帶內(nèi)。蘆山地震的震中位于汶川地震破裂帶之南，二者相距還有好幾十公里，明顯不屬于汶川地震的余震。
需要注意的是，這里提到的通過計算應(yīng)力變化對未來地震風(fēng)險估計的方法并不是地震預(yù)報，也無法用于地震預(yù)報。如果你本身就在地震多發(fā)區(qū)，不要寄希望于這種預(yù)測或估計，還是把自己的房子造結(jié)實一點最保險。如果你不在地震帶上，也就不要擔(dān)心。
