科学家发现地震前兆可提前两小时预警

地震等自然灾害示意图。（Shutterstock）

自然灾害很难预测，包括其何时发生强度如何。科学家们已经磨练出对几类灾害的预测能力，例如卫星可以轻松追踪飓风登陆时的路线，美国国家海洋和大气管理局风暴预测中心（NOAA Storm Prediction Center）可以密切关注严重的风暴。但地震则完全不同。地质活动静悄悄地在我们脚下进行，地震可于瞬间迸发，无论白天或黑夜、下雨或天晴。但科学家最近发现地震具有前兆性的断层滑动阶段（fault slip phase），可将地震预警从几分钟增长到几小时。

50多年来，科学家们一直在寻找能够检测这些自然灾害的方法，7月20日发表在《科学》（Science）杂志上的一项新研究迈出了重要一步。蔚蓝海岸大学和法国国家可持续发展研究所（IRD）的两名研究人员昆汀·布莱特里（Quentin Bletery）和让-马蒂厄·诺凯 （Jean-Mathieu Nocquet）所着论文称，通过分析过去 90 次 7.0 级以上地震的 GPS 时间序列数据，他们发现这些地震的特点是：“震前两小时出现断层滑动的前兆阶段”。换句话说，这些地震是带着警报信号而来的。

以往对地震的回顾性研究表明，可以观察到地震主震前的前兆阶段，但这些阶段与实际发生地震之间的相关性很弱。而这些前兆阶段可能会频繁地出现，并且不总是最终发生地震。

为了找到更可靠的数据点，两人收集了全球 3,026 个地震测量站的数据，并搜集了 90 场 7.0 级以上地震前两小时的断层位移。统计分析显示，地震中心附近断层滑动呈指数加速的时期发生在主震前大约两个小时，主震是由被称为“地震成核”（earthquake nucleation）的过程所启动的。这一结果表明，许多大地震确实有一个前兆阶段，这种“指数加速”可以帮助地震多发社区在大地震发生之前得到预警。

加州大学伯克利分校的地质学家罗兰·布尔格曼（Roland Bürgmann）写道：“如果能够证实地震成核通常涉及长达数小时的前兆阶段，并且可以开发出可靠测量它的方法，那么就可以发出前兆警报。”布尔格曼没有参与这项研究，但写了一篇有关该研究的文章。他补充说，几个小时对于减轻损害来说并不算多，但可将其融入当前的地震预警系统中，该系统目前只能在地震发生前几分钟甚至几秒钟发出预警。

尽管这个断层滑动的前兆阶段与大地震有关，但目前尚不清楚类似的滑动是否也导致错误预警。另外，这项研究也有可能只是揭示了一个更长的震前阶段的末梢。

目前，地震仍是最扑朔迷离的自然灾害，但随着地质学家揭开地球许多断层线上那些撼动世界的巨震背后的秘密，针对地震的预言正在得到改进。