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全球地震的危險性該如何評價?

2018-12-26 14:03:57      來源:北京日報

全球地震災害圖。顏色越深表示災害越重。在環太平洋地震帶中,中美洲、菲律賓,阿爾卑斯-喜馬拉雅一線,喜馬拉雅山南麓、伊朗西部以及土耳其,地震災害尤為嚴重。另外,中國的華北、印度尼西亞震害亦很嚴重。

賈斌

日前,國際上一個叫全球地震模型的組織發布了三張圖,一張表示地震發生的可能性,一張是全球建筑物(人口)密度圖,一張表示地震可能帶來的危害,系統地展示了全球不同區域的地震風險。

評價地震危險

要考慮各種因素

要研究地震的危害,首先是給出發生地震的可能性,但這只是第一步。一般而言,危害是針對人類來說的,如果地震沒有給人類帶來傷害,那么就是沒有危害。地震危險性的高低,也是根據地震給人帶來的損失來評價的,損失越大,危險性也就越高。所以,要評價地震的危險性,要考慮各種因素。

一是地震因素,地震越多,震級越高,危險性就可能越高。

二是人聚居的密度。人類聚居的密度越高,那么潛在的危險性就越高,因為地震帶來的損失會越大。比如,2001年青藏高原昆侖山口發生了一次8.1級大地震,但幾乎沒有造成什么傷害,因為那里是無人區,無人員傷亡,僅對部分公路造成了一些破壞。但是,2010年發生的7.1級玉樹地震,雖然也發生在青藏高原上,但是地震發生在青海玉樹市區附近,人口密集,就導致近2700人的死亡,財產損失慘重。因此,評估地震風險的時候人口(建筑物)密度是一個必須要考慮的因素。

三是建筑物的質量。我們知道,不同質量的建筑物抵抗地震風險的能力是完全不同的,高質量的建筑,即使遇到大地震,也能夠保持不倒,不會造成太大的人員傷亡。而劣質的建筑,完全抵御不了地震的晃動,一震就倒,損失巨大。比如日本,今年6月在大阪發生了一次6.1級地震,雖然震級小,但是這次地震就發生在大阪市的正下方,僅造成5人死亡,300人受傷,這也是很了不起的。而在2010年,海地發生了7級地震,距震中25公里外的首都太子港一片廢墟,總統府和國會大廈倒塌,造成9萬多人死亡,其中包括8名中國維和人員。損失慘重的主要原因是海地建筑物質量低劣,幾乎不抗震。

所以,在這項研究中,來自美國地質調查局、中國地震局等全球十幾家地震研究機構的地震學家組成的全球地震模型團隊,綜合考慮了各地區的地震風險、人口密度以及建筑物質量等因素,全面評價了全球地震災害風險。

三張圖告訴我們什么

基本上,全球地震危險性最大的地區都在兩大地震帶上:環太平洋地震帶和阿爾卑斯-喜馬拉雅地震帶,但是因各地條件的不同又致使地震危險性有所不同。

在阿爾卑斯-喜馬拉雅一線,青藏高原、伊朗東部以及阿富汗等地由于人口稀少,雖然地震很多,但震害較小。但是在青藏高原的周邊,如喜馬拉雅南麓的尼泊爾、印度北部邊境和中國的四川、云南等地,由于人口眾多,震害則非常嚴重。如2008年的汶川地震、2015年的尼泊爾地震,就造成了很大的人員傷亡和財產損失。而這一地震帶的中西部,如伊朗高原、土耳其第一大城市伊斯坦布爾周邊,也因人口眾多致使地震的危害很高。如1999年,土耳其相繼發生7.4、7.2級地震,造成1.8萬人喪生。1939年的土耳其8級地震,更是造成5萬余人死亡。而這一線經濟相對落后,建筑物抗震能力很弱,更是雪上加霜。

在環太平洋地區,地震同樣大且頻繁,但不同的地方對抗地震的能力卻截然不同。如美國的西部以及智利,雖然都在這一地震帶上,但是兩國經濟水平高,平時對地震災害十分重視,建筑物的抗震水平很高。雖然地震危險性很高,但是地震災害并不高。而相同地質條件的中美洲就不是這樣了。中美洲地區的經濟十分落后,社會管理水平低,對防震重視不夠,震害比較重。如1985年墨西哥8.1級地震,雖然震中距離首都墨西哥城400公里,但僅在首都地區,就至少有5000人死亡。究其原因,是墨西哥缺乏資金加固建筑物,對抗震規范執行不夠徹底。而菲律賓震害很高,也是同理。

此外,在非洲,東非大裂谷的地質活動也非常活躍,也有一定程度的震害。

三張圖就夠了嗎?

三張圖就夠了嗎?

當然不夠,而且遠遠不夠。

首先,目前這三張圖展示的僅僅是地震的直接災害,也就是地震與在地震中損害的建筑物對人類造成的直接傷害,但這并非全部,有時候次生災害會更嚴重。如智利,雖然在本次評估中危險性較低,但若考慮海嘯的影響,其震害危險性必定要高不少。如1960年智利近海的9.5級地震就曾引發大規模海嘯,造成智利上千人死亡。

對于大陸地震,次生災害也同樣不容忽視,堰塞湖就是其中之一。在1933年,四川疊溪發生7.5級地震,引發了堰塞湖,堵塞岷江。數月后堰塞湖潰壩,洪水沿江而下,淹死下游居民數千人,至今堰塞湖尚存。而在汶川地震后,也形成了唐家山等數個堰塞湖,若非處置得當,勢必造成更大的損失。

但除自然災害外,社會因素是一個更重要的考量。比如2010年的海地7級地震造成了很大損失。海地是西半球最貧困的國家,醫療設施落后,食品匱乏,政府組織能力極弱。在地震發生后,海地各方面的問題更為突出:醫療不足,瘟疫肆行,糧價飛漲,暴亂叢生,全方位依賴國際社會的援助。并且,作為島國的海地,其首都太子港機場僅有一條跑道,承載能力遠遠不能滿足救災的需要。而2016年,日本熊本也發生7級地震,震中恰好位于熊本縣縣城之下,卻僅造成49人死亡。兩次相似的地震,震害反差巨大。

所以,這三張圖除了全面展示了全球各地區地震災害危險性的高低以外,其背后所表達的信息更引人深思,即相同條件下,發達地區震害低,而欠發達地區震害高。這也很容易理解,發達地區會投入更多的資金來進行防震工作,比如提高建筑物質量,而欠發達地區則無力進行這方面的投入。發達地區有著完善的社會組織和物質儲備,可以快速地展開救援,欠發達地區就不具備這個條件。而對地震的次生災害,如堰塞湖、瘟疫,發達地區可以妥善應對,欠發達地區則要依賴國際社會的救援。

歸根結底,抵御地震災害需要良好的經濟條件作為支撐,社會穩定與富足是最重要的前提。

延伸閱讀

從地質研究和歷史資料看地震風險

在20世紀的中前期,世界各國科學家紛紛展開了地震的預報工作,并在70年代中國科學家成功預報了海城地震后達到了高潮。但是,僅僅在一年后,唐山地震的不期而至,一下子澆滅了這種熱情,使得地質學家不得不尋找其他的方法來減輕地震帶來的災害,最常用的就是利用地質學和歷史學的資料來評估某地區地震的危險性。

我們知道,地震一般發生在斷層上,而且隔一段時間就會來一次類似的地震。如果我們能夠深入地研究斷層上的復發周期、歷史地震的震級,就能夠比較好地預測這一地區受到地震的危害有多大,損失可能有多高。但是,由于人類或自然的活動(如耕作和水流),地質活動的痕跡會被抹掉,無法進行深入的研究。而且,在沉積物深厚的地區,如中國的華北平原,往往找不到地震活動的記錄。

另外一種方法,就是在文獻記載中發掘歷史地震。一般有破壞性的地震,都會被記錄到史書中,從這些記錄中,可以估算當時的地震大致在什么地方,震級有多大。這種方法對具有連續且詳細歷史的國家比較實用,比如中國。

我國歷史悠久,各種典籍非常多,為我們研究歷史地震提供了很大的便利。中國地震局在綜合研究各種古文獻的基礎上,整理出版了《中國歷史強震目錄》,收錄了公元前23世紀到清末的強震(大于等于4.75級)1034次,而且部分地震還給出了表示震害的烈度圖(404幅),為研究中國地震災害和地質構造提供了極大的便利。

如公元1303年山西洪洞8級大地震,近震中地區記載,“居民官舍,當然無遺;房屋倒塌24600間,地裂成渠”等。而遠一些,則是“屋之存則什三四”等。更遠一些,則是有震感,房屋可修等。根據如此詳細的記載,可以畫出地震的烈度圖,為未來的建筑抗震設防提供依據。

這一方法在山東、河北、河南等地區尤為實用,因為該地區斷層大都被淹沒在黃河的泥沙下面,看不見摸不著。而根據歷史地震的記錄,我們就可以知道兩千多年來這一地區哪里發生過地震,哪里的地質活動強烈,在進行各項工程建設的時候加以考量。

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