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8.6级地震:预警与低死亡率

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“虽然这次地震强度很大,但是海啸不像2004年那样惊心动魄。”地震发生在当地时间下午15点38分。“开始是轻微震动,然后剧烈晃动起来。我们都跑到了外面,一时间街上聚集了很多人,很多人在做祷告,清真寺都响起了警报。”中国驻棉兰总领事馆的一位工作人员告诉本刊记者。西苏门答腊省首府巴东的“KOGAMI”(海啸警报社团)执行主任佩特拉·丽娜·德维(Patra Rina Dewi)对本刊记者说:“当地民众立刻疏散到了地势较高的地方。但是,我觉得警报器还是响得太晚了。在地震发生30分钟后,警报器才鸣笛示警。根据紧急管理办公室的调查,巴东市内没有人员伤亡,只有在巴东帕里亚曼地区,有一个已经逃至疏散区的人在第一次余震中死于心脏病。西苏门答腊沿岸的建筑没有损伤。”KOGAMI是当地一个旨在为社区居民提供地震、海啸避难教育的非政府组织。
  与震源地距离最近的是苏门答腊岛西北端的亚齐省。2004年印尼海啸灾难中,亚齐省也是受灾最为严重的地区之一。亚齐省首府班达亚齐的市民惊慌失措,印尼华文报纸《国际日报》的记者告诉我们,不少班达亚齐居民纷纷赶往高地,部分居民则在桥上观望,因为他们要观察河水的情况来判断海啸是否已经到来,据他们说,在2004年的大海啸发生时,这条河的河水也跟着上涨。谣言短信开始在班达亚齐居民中传播,说海啸已经袭击海岸,高度甚至高达屋顶,也有人高喊“海啸来了”,搞得人心惶惶。班达亚齐军警马上出动,在海边市区巡逻,一边广播说:“没有海啸!没有海啸!”“海啸预警解除之后,亚齐省还是有一部分市民等到了晚上23点多才回家。”新华社雅加达分社记者祁星对本刊记者说,市民自发的逃难造成了当地的交通拥堵,很多市民都跑了至少5公里,不过班达亚齐只有一座28米长的桥倒塌了,但可能更多的是施工质量问题。
  同一地域,两种地震
  据美国地震局预测,海啸将于当地时间下午16时21分抵达施美卢岛,16时31分抵达班达亚齐,17时17分抵达巴东市,17时38分抵达明姑露,海啸也将波及印度、斯里兰卡、澳大利亚、缅甸、泰国、马拉德瓦、马来西亚和马达加斯加。当地时间晚21点左右,太平洋海啸预报中心率先解除了对印度洋的海啸预警。该中心的地震学家说,海面读数显示,大部分地区威胁已经降低,因此取消预警。
  中国地震台网中心地震预报部副主任、研究员蒋海昆告诉本刊记者,此次地震虽然与2004年印尼大地震发生的位置仅相隔100多公里,但二者却有本质上的不同。2004年地震发生在欧亚大陆板块、印度澳大利亚板块和巽他板块交界处的海沟里。“2004年的灾难之所以严重,主要是因为地震之后引发的海啸。板块相互俯冲,一个板块插到了另一个板块下边,海底地貌有一个垂向的相对运动,海底破裂了1000多公里,整个板块都插到下面去了,地形的变化使海水大量涌动,推动海水产生巨大的海啸。而这一次的地震发生在印度澳大利亚板块的内部,而不在三大板块交界的边缘,洋中脊扩张,印度澳大利亚板块整体向东北方向推挤,但板块内部各部分速率不一样,产生差异运动,中间就会撕开,在水平方向上发生相对错动,产生走滑型断层。水平触动的方式轻易不会发生海啸。”
  “导致海啸的地震条件包括:地震足够大,具有一定水深,触动方式是垂向上下的。一般7级以下的地震不会激起海啸波,7.5级以上才被认为会诱发海啸。地震发生之后,首先可以确定的是破裂点,即地震震中,但破裂过程一时还无法知晓,短时间内只能先发出海啸预警,通过逐步观测,待地震波数据累积的时间足够长之后,进行地震过程反演,研究震源机制,同时观测海啸波的变化情况。这都需要时间,先发出海啸预警,再不断修正,这是最保险的方法。”蒋海昆说,“这次地震发生在海沟的外部,海沟对海啸有一个很大的削减作用,经过海沟进入内陆之后,海啸的能量已经有比较大的衰减。”
  蒋海昆说,2004年印尼地震海啸之后,人们开始对地震海啸预警重视起来。由中国、德国、日本、印尼及其他国家合作建立的“印尼地震海啸预警信息系统”于2004年底开始建设,至2008年建成,覆盖印度洋及其周边地区建立了160多个地震台,及几十套海啸观测仪器,其中中国援建了10个地震观测台和一套地震台网观测系统。“这次启动了40多个观测点,地震台网中心自动定位,自动运行系统,地震发生后两分钟确定震级为8.2级,5分钟后修订为8.8级,10分钟后自动修订为8.6级。这套系统能在第一时间进行地震定位,确定地震发生时间和震级大小。”
  “这次地震的特殊之处在于它发生在一块弥散型的形变带上。构造形变以地震形式释放,为科学家们提供了一个难得的机会去认识这个地方的地质构造、形变场是怎么样的。”北京大学地球物理学系教授沈正康向本刊记者分析道,“形变带是一个很宽的地带,不像边界是一个很窄的地带,发生地震非常明确,地震非常多。这个地带由于形变速率非常缓慢,发生地震数相对边界带要少得多,不是说没有形变,只是我们平时看到它真正产生形变的机会少很多。”
  “研究地震的特点是无法深入进去,我们知道断层是一个薄弱面,但地质如何、是否含水我们都不清楚。通过地震波携带的信息,特别是地震源的信息,可以对整个断层带内部的物理结构、力学过程有一个具体的认识。比如这次,虽然弥散型形变的速率非常缓慢,但最后依然有可能通过非常大型的地震完成。这次断裂带有几百公里长,是史无前例的一次。过去我们知道这个地区发生的地震最大是7.2级,这次居然连发两次8级以上地震,而且距离不太远,科学家们对板块内部形变带的形变方式、产生地震的破裂方式有一个更新的认识。”沈正康说。
  依赖地震检测的海啸预警
  “大陆边缘地质活动活跃的弧形岛链,十分靠近且几乎与印尼的印度洋海岸线相平行,这使得海啸在地震发生大约30到40分钟后就会抵达印尼海岸。因此,必须要将发布早期预警的时间提前到地震发生后的5至10分钟内。”德国国家地球科学研究中心(GFZ)科学理事会的亚历山大·拉德劳夫(Alexander Rudloff)博士告诉我们,这是印尼海啸预警系统(InaTEWS)的主要技术挑战。由于印尼是整个印度洋海啸威胁的主要发源地,其海啸预警系统是印度洋海啸预警体系的重要组成部分。
  2005年德国提出要为印度洋海啸早期预警系统的开发与安装提供技术支持,德国政府为此投入了5300万欧元,是印尼海啸预警系统最大的捐助国。这套系统同时包括中国、日本等国的援助,耗资1.33亿美元,自2005年开始动工兴建,2011年11月12日正式启用。
  2005年11月,德国调查船将首批两个浮标安置在了苏门答腊岛附近海域,以便及时记录海平面突然发生的变化。此后,部署在印尼印度洋沿岸的传感器网络不断地扩大。德国还特别研发了评估软件,以便在几分钟内确定震源位置、深度和地震规模的确切信息。拉德劳夫认为:“分析了印尼气象与地球物理局海啸早期预警系统这次的表现后,我们相信它又一次获得了成功。自2007年后,该系统已经发现了数百次地震和超过15次海啸。”
  但并非人人都持肯定态度。美国南加州大学海啸研究中心主任克斯塔斯·斯诺拉克斯教授(Costas Synolakis)告诉本刊记者:“该系统几乎完全依赖于对地震的检测,在检测到地震的基础上,海啸预警系统开始运转,并发布警报。用各类地震仪对地震进行测量是间接的测量方式,它们告诉我们在什么地方发生了多大规模的地震,却不能‘足够迅速地’告诉我们地震的形成机制,以及会引发多大规模的海啸。基于本次事件的特殊性,各预警中心在忙着理解这次地震有何不同时,出现了不必要的延误。”北京大学理论与应用地球物理研究所博士、美国莱斯大学访问学者柳正也提醒本刊记者:“现代历史上,有记录的灾难性海啸,都是地震引发的。但理论上除了地震,陨石撞击、海底火山爆发、超大规模飓风等也都有可能引发海啸。”

  “对海啸的直接测量是更好地进行预警的唯一希望。”斯诺拉克斯说,“在太平洋上有更多的直接检测海啸的浮标(DART),它们记录并确认海啸的规模,允许向遥远的地方发出针对性的和有效的预警。比如,若在苏门答腊以西海域存在一个浮标网络,这次就没有必要在留尼旺岛或者斯里兰卡疏散人群了。”当本刊记者提及12日下午在墨西哥湾、加利福尼亚湾连续发生6.0级和6.8级地震后没有发布海啸预警时,他说:“我们确实得到消息,太平洋海啸预警中心检测到了地震,但是他们的初步分析显示没有可能引发海啸。”
  海啸检测浮标是“海啸检测仪”(Tsunamographs)预警系统的组成部分,该系统由美国国家海洋和大气管理局(NOAA)研发。位于海洋底部5000米处的压力记录仪,将监测的水压信息传送至水面浮标,浮标再通过卫星,将数据发送给预警中心。
  “如果你正坐在马尔代夫的海滩上,你不仅会想知道在苏门答腊附近海域是否发生了地震,还想知道在马尔代夫可能会发生多大规模的海啸。只有使用海啸检测仪才可能实现。”海啸检测仪造价昂贵,一套设备的成本大约是20万美元,且定期保养的花费亦不菲。但斯诺拉克斯认为:“这不仅仅是费用问题。印度洋海啸预警系统已经花费了超过1亿美元,却只是在复制业已存在的地震监测系统。若他们当时进行了理性思考,现在印度洋上就可以至少有50套海啸检测仪了。但目前只有4套,其中两套在澳大利亚的外海,印尼的海啸检测仪并没有投入使用。”
  柳正告诉本刊记者:“各个国家都有不同的地震监测系统,包括地震监测仪和信息处理中心。虽然其中大部分加入了全球检测,但出于政治等原因,并没有实现完全的即时数据共享。现有的固定台网基本只覆盖大陆区域,而海洋区域,例如这次地震的发生地,是没有固定台网的。海底地震仪(OBS)一般为临时的、流动性的检测,项目结束就回收,投入其他项目,其制造、维护、投放、回收都比陆上的地震仪要昂贵许多。”柳正进一步介绍:“利用地震波,是勘探石油和其他矿产资源的最有效手段之一,地震监测系统还可以用于监测地下核爆。而海啸检测仪也可用于勘探浅层的海底稀有资源。”这意味着,应用何种预警系统,不仅关系着对地震和海啸的监测,还有可能涉及到其他“副产品”。
  去年日本“3·11”地震和海啸发生后,斯诺拉克斯曾在美国《新闻周刊》上撰文批评:“国家间政治对于边界管辖权的处理、国家级预警中心对未来控制空间的错觉、数以百万美元的资金投入以及可预见的对冒险的否定,都导致了各国对预防海啸的‘无作为’。……如果欧盟能抛却虚荣心和白日梦,打听一下已经覆盖太平洋、印度洋和加勒比海的NOAA太平洋海啸预警中心的测控范围有多大,估计欧洲不久就会建成世界级的预警系统。”
  欧洲并非“毫无作为”。日本地震5个月后,“东北大西洋、地中海及其相连海域海啸预警和减灾系统”(NEAMTWS)对其通讯网络进行了首次测试。根据联合国教科文组织政府间海洋学委员会提供的信息,在这次演习中,设在地中海地区31个国家的各海啸协调中心都在数分钟内收到了从土耳其坎迪利天文台与地震研究所发出的测试信息。
  对于太平洋和印度洋海啸预警系统的差异,拉德劳夫说:“夏威夷位于太平洋盆地的中心,海啸威胁来自四面八方,但来的速度却很慢。海啸生成后,在15至30分钟之内就会抵达智利、日本或印尼的海岸,但要在数小时之后才会抵达夏威夷。正因如此,我们要让预警系统包含尽可能多的不同类型的传感器,这是在监测层面。在决策支持过程中,有大约4000个预先计算好的模拟模型和海浪高度模型,这些都是人机互动的程序。至于涉及预警、观察或信息的所有决策,则都取决于印尼的政府官员。
  海啸应变社区:挽救生命的关键
  “2010年10月的印尼明打威群岛海啸证实了一点,即使已经有一套投入使用的海啸预警系统,如果像在明打威群岛的大部分地区那样既没有警报器也没有电视机,人们还是得不到保护。”斯诺拉克斯强调,“建设海啸应变社区是挽救生命的关键。应变力不仅仅依靠预警,也有赖于教育。比如,如果你在接近海岸的地方感到有地震持续时间超过30秒,或者观察到任何异样的海水运动,那就应该立即自行疏散,向内陆或是地势高的地方撤离,而不是等着听预警。”拉德劳夫也承认:“我们意识到把信息传递到民众那里仍然是一个巨大的挑战。尤其是像印尼这样的情况,有240个居民定居点,沿着海岸线还有超过1万个岛屿。”
  其实,在印尼海啸预警系统投入建设的同时,一个名为“本地社区能力建设”的辅助项目也由德国国际合作机构(GIZ)负责在印尼进行了实施。曾参与该项目的汉妮·维蒂尔瑞纳(Henny Vidiarina)是联合国教科文组织政府间海洋学委员会能力开发计划的印尼国家顾问。她告诉本刊:“这一项目在三个试点地区进行,西苏门答腊省的巴东市,爪哇南部的班图尔、加布棉和芝拉扎地区,巴厘岛的巴东地区。”去年项目结束后,维蒂尔瑞纳又投入到一个新的为期3年的项目——“海啸早期预警系统的训练、教育和咨询”中。
  印尼当地的团体也在积极行动。2005年,佩特拉·丽娜·德维被《国家地理杂志》3月刊的一篇报道所震惊,巴东市被列为世界上最危险的地方,因为在这个易受灾难袭击的地方居住人口却十分稠密。“我们计算过,大约有50万人居住在红色高危地带:地势只比海平面高出0~6厘米,或者距离海岸线只有0~2公里。”之后,在明打威群岛进行了14年俯冲带研究的两位美国学者告诉佩特拉,其实他们可以通过提供正确的教育使当地社区获得应变灾难的能力。佩特拉早先的经历也印证了这一点。2004年印尼大海啸过后,她和妹妹曾作为志愿者前往受灾的西默鲁岛。“因为当地世代相传关于‘Smong’(海啸在当地语言中的名称)的教育,岛上7.8万人中只有7人丧生于海啸。当时,岛上的人通过大喊‘Smong’将海啸警报传递开来,并立刻撤离到地势较高的地方。”就这样,佩特拉和一群朋友决定成立一个非盈利机构——“KOGAMI”(海啸警报社团)。
  通过定期举行避难演习,帮助学校建设灾难防御课程,以及协助政府制定各种灾难管理计划、本地行动计划、早期预警系统的标准操作规程、应急反应的标准操作规程,还有关于海啸的应变计划等,佩特拉和伙伴们的努力得到了回报。2009年9月30日,巴东市遭遇7.6级地震的袭击,但是在KOGAMI所服务的社区中,却没有发生人员死亡。
  佩特拉也透露了目前面临的困境:“主要挑战来自资金。我们每年在项目上投入将近4.5万美元,资金来自国外捐助者或国际非政府组织。我们还需要更多钱,因为我们这里有7个地区的92.1万人生活在沿海地带。有时候,我们需要向当地社区分发双波段无线电通讯设备,以及帮助社区建设一些小型的基础设施。有时候问题在于当地的文化、学识水平和信条。比如在某些地区,人们相信躲到伟大的宗教领袖的墓穴里可以挽救自己,即使墓穴就在靠海的地方。还有一个挑战来自政府层面。有时候政府在培养良好计划时能力有限,很难和他们及官僚机构合作。”特别是KOGAMI刚成立的时候,有些政府官员认为它所做的事情会给巴东带来负面影响,因为旅游者和投资者可能会害怕到巴东旅行和投资。

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分类:16期 | 标签: | 18 views