炼油厂燃起熊熊大火。铁轨像细绳一样扭曲。建筑物从地基中被撕裂。日本 8.9 级地震留下了深刻的印记,尤其是在预计死亡人数超过 1000 人。这段视频集锦展示了今天日本发生事件背后的科学。为什么(大多数)建筑没有倒塌 死亡人数估计约为 1000 人,这已经很糟糕了,但如果没有严格建筑规范强制执行的良好工程技术,这个数字会高得多。但这些规范并非一直都很严格。在 1995 年的 7.3 级神户地震中,有 6500 名日本人丧生,工程师们惊恐地看着许多建筑轰然倒塌;其中最致命的建筑建于 1981 年之前,当时建筑标准还比较低。
《每日电讯报》的彼得·福斯特(Peter Foster)说,神户的悲剧促使日本官员收紧了住宅、办公和交通基础设施的建筑法规。工程师们通过为建筑物配备“深层基础和减震器,以吸收地震能量”,并使建筑物的基础能够“相对于上层建筑半独立地移动,从而减少地震引起的摇晃”,从而使建筑物“防震”。福斯特说,现在摩天大楼在地震中会摇晃,但不会倒塌,这也有助于解释为什么这次东京的建筑损坏被控制在最低限度。[The Atlantic Wire]
为什么地质学家无法预测? 有些人可能会问,为什么地质学家无法预测今天的地震:本周早些时候的较小地震是否预示了周五的毁灭性地震?
美国地质调查局(USGS)的地球物理学家保罗·卡鲁索(Paul Caruso)在科罗拉多州戈尔登表示,无法预测日本有记录以来最大的地震。“我们那里经常发生大地震,”卡鲁索告诉 OurAmazingPlanet。卡鲁索说,就当时科学家所知,昨天发生的 6.3 级地震就是主震。“并非所有大地震都有前震,但所有地震都有余震。”[Science]
地质学家唯一能做的就是衡量风险——地震发生的可能性——至于预测,日本的地震打破了常规。
盖勒说,日本最新的国家地震风险图显示,未来 30 年该地区发生 7.5 级或以上地震的概率为 99%。虽然今天的地震在技术上满足了这一预测,但用于测量地震强度的对数尺度意味着 8.9 级地震释放的能量远远超过 7.5 级地震的 100 倍。“我不认为这些灾害评估是有意义的,”盖勒说。[Science]
海啸如何形成 看到海水和碎片吞噬日本景观和城镇的视频画面令人痛心:它甚至席卷了机场。那么,这究竟是如何发生的呢?卡鲁索告诉《生活科学》(Live Science):“通常情况下,除非发生浅层地震,否则我们不会发生海啸,”而这次地震的深度为 15.2 英里,非常接近地表,足以扰动海水并产生波浪。今天的地震在技术上被称为“巨型逆冲断层地震”,它是在太平洋板块滑入日本海沟,抬升海床,进而抬升海水时形成的。为了说明所涉及的能量,加州帕萨迪纳的美国地质调查局地质学家肯·哈德纳特(Ken Hudnut)补充说,“在...公海中,海啸的波速大约与商用喷气式飞机的地面速度相同。”令人担忧的一点是,故事还没有结束:日本很可能还会遭受更多的余震。
卡鲁索说,地震学家的经验法则是,地震的最大余震震级比主震小一级。这意味着即使一年后,该地区也可能发生 7.9 级地震。然而,根据美国地质调查局的数据,日本北部目前已经发生余震——有 35 次大于 5.0 级,14 次大于 6 级。[Live Science]
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