供稿 / 駐外記者 李青
地震給人類和自然環境帶來的災害是巨大的:1906年發生在美國舊金山的大地震,引起了大火,使城市的80%毀於一旦;1976年發生在中國河北的唐山大地震,將整座城市瞬間夷為平地,死傷慘重;近十年來發生的有2008年的四川汶川大地震;2011年日本沿海強震引起的海嘯,造成福島核電站嚴重核洩漏;還有2017年9月發生的墨西哥大地震。如果我們能在震前及時準確地發布地震預警,留出足夠的時間做撤離準備,那麼我們就能最大限度地減少人員和財產的損失。
可問題來了,我們能預測地震嗎?答案是:目前還不能。不過,利用科學數據,我們可以估算出未來發生地震的概率,並在震後數秒內發出警告,為人員和牲畜的撤離爭取寶貴的時間。
雖然地震還不可預測,但是古往今來,世界各地的科學家們都沒有放棄對地震監測的研究。中國東漢時期的張衡,在公元132年發明了世界上最早的地動儀,開創了人類使用科學儀器測報地震的歷史。英國地理學家約翰·米爾恩於1880年發明了第一臺精確的地震儀。
隨著英國物理學家麥可·法拉第提出電磁感應原理,俄國王子鮑裡斯·格裡芩於1906年發明了第一臺電磁地震儀。第二次世界大戰之後,科學家們不斷改進地震儀,現代的探測系統已經能客觀、及時地監測和記錄地震波的波譜。
地震監測系統需要安裝很多的傳感器,而裝備這些傳感系統是很昂貴的。最近,史丹福大學地球物理學教授比翁多·比昂迪(Biondo Biondi)和他的團隊發現了一種廉價的方法。他們在史丹福大學校園裡鋪設了4.8千米的光纜,利用光纜因地表振動會伸縮的原理,再排除其他產生振動的因素(比如路過的汽車),從2016年9月到現在記錄到了800次地震,包括最近發生的墨西哥地震。
用通信光纜監測地震(圖片來源/Stamen Design and the Victoria and Albert Museum )
這意味著什麼?意味著光纜不但能傳輸數據,還能用作地震傳感器。要知道,世界各地已經鋪設了成千上萬千米的通信光纜,所以材料是現成的。不可否認,光纜的監測效果目前還不如標準地震傳感器,但其造價便宜,敏感度也更高。比昂迪和他的團隊將於2018年展開另一項測試,試圖監測到那些傳統地震觀測臺監測不到的小地震。
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