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我国将实施4项计划 给地球深部“做CT”—新闻—

发布时间:2017-12-03 阅读:

  中国将实施四项深层“CT”计划 - 新闻中心 - 科学网

  为什么会发生地震?如何提高地震预测和风险防范能力?如何尽量减少地震后的损失?不久前,中国启动了地震科技创新项目。建议落实透明地壳解剖抗震城乡和智能服务四项规划。未来10年,我国地震科学研究水平和防震减灾能力将大大提高,达到国际先进水平。

  开展地下结构勘查,使地壳逐渐透明化,寻找地震规律

  几乎所有发生在地球上的事物都可以在地球上找到答案。以地震为例,地震是地球内部应力的结果,了解地壳结构和地下应力变化将有助于我们探索地震的规律。

  我们现在可以出海了,但我们对脚下的地球还不够了解。中国地震局地震局副局长张晓东说,人类对地壳结构的认识还不够,因此很难深入研究地震发生规律,打破地震问题的科学预测。

  张晓东介绍,透明地壳是对地下构造进行勘探,特别是深部构造和断层活动习惯的主要地震带,地下地层清晰。这就像对地球进行深层CT扫描,使隐形地壳透明,寻找孕育地震的规律。

  CT该怎么做,原理如何?中国地震局地球物理研究所研究员吴建平表示,这次地震被认为是一瞬间照亮地球内部的闪光灯。由于地球内部物质的物理性质不同,地震波的密度,磁性,电阻率,传播速度和衰减特性都不同。地震波在地球的传播过程中被反射,折射和传播,仪器接收到来自地球内部的信息。经过复杂的科学过程,获得了地下结构,包括物理,电学,磁学等图像,科学家可以进行深入的地震科学研究。通过观测不同传播路径中地震波速度的变化,得到了地球内部结构的图像,其原理与医学上的CT成像相似。

  中国内陆利用气枪震源机制激发水中地震波,获取地球内部结构信息和连续,高精度的中等变化图像,目前地震研究人员已经建立了4个人工气枪试点基地今后将建成6个人造气枪实验基地。

  中国透明地壳计划实施后,将建立中国大陆地壳和地幔的三维精细结构模型,以获取地壳物理性质随时间变化的图像,并确定地壳的空间分布和活动参数200个活动断层,获得综合的地球物理场和时间变化图像。

  张晓东说,为了清楚地了解地下变化,只有静止透明的地壳是不够的,需要高密度综合地球物理场的动态观测。中国还将利用GPS,水准,重力和地磁观测网络监测和获取中国地壳的三维图像以及重力和岩石圈磁场变化的图像,这将为预测危险的长期在强烈的地震中的位置。

  发生了详细的地震解剖,增强了对强震发生机制的科学认识

  透明的地壳是解剖地震的基础。前者提供了大的地壳结构和构造背景。后者主要研究地震孕育机制,探索地震预报方法。你去医院看医生,带着检查片,医生可以相应地分析病情。张晓东说。

  吴建平介绍,解剖地震方案的最终目标是对地震发生的详细剖析,全面深入地综合研究典型强震,建立典型强震的科学样本。世界上大部分的地震属于平板地震,而我国的很多地震都是大陆内部的地震。地震孕育机制与强震前兆机制存在差异。解剖地震可以开发和提出适合中国大陆强震发生的机制和模式及其相关研究成果,并为中国等中亚地区大地震国家提供参考。张晓东说。

  世界主要国家开展了区域动力模型建立和全面地震预报研究工作。例如,美国已经通过25年的持续研究,建立了加州发生强震的概率预测和动力学模型。中国的地震预报研究始于1966年,经过多年的探索,中国大陆发展了中国大陆地震活动量理论,并在川滇地区建立了容易发生地震的地震监测预报试验场。中国将完成对海城,唐山,汶川,玉树等地震的深入研究,建立相应的地震发生模式,提高对强震机制的科学认识。

  中国对地球物理,大地测量,地球化学,地质等大量观测资料进行了资料同化工作,结合以往的研究成果和大规模地震案例,提取相关参数,建立了以大数据为基础的地震发生物理过程。基于超算术技术的相关计算方法和软件库,进行了地震资料的数值模拟实验和试验研究。同时也探索了人工智能等地震预测的新方法。

  张晓东说,实施透明地壳传播地震还存在一些技术问题。例如,地球的结构检测精度与观测站的密度密切相关,一般情况下,对检测目标的高精度精细检测需要较高的观测密度,目前,中国站间距离地震阵列测量约35公里。要进行密集观测,获得更高分辨率的地壳结构,应提高台站观测密度。另外,大震,少震,大震等地震观测资料的分辨率,精度,完整性和连续性难以满足研究需要。

  国家地震科学大数据中心的建设将显着提高城乡抗震能力

  地震是在地球演变过程中发生的自然现象。即使将来要开发技术,才能准确预测地震,人类也不能阻止地震。为了保护人民群众的生命财产安全,要做好地震信息服务工作,提高地面建筑抗震能力。

  以往只能提供地震后地震的时间,地点和大小信息,俗称地震的三要素。现在还需要提供其他地震学参数,如震源机制,地震矩,应力降,震源破裂过程等信息,为政府和公众提供参考。张晓东说。

  地震科技创新工程智慧服务计划,旨在提高中国地震信息服务水平据报道,中国将建设地震科学大数据中心,建设从云到地震,减灾信息的智能服务体系,最终重建业务信息流,包括地震预警和快速报告,灾害评估和快速报告,精细地震分区服务,抗震能力,地震科学知识普及,抗震救灾等信息,输出相关服务产品,提高抗震能力数据和产品的在线存储,计算和服务能力,实现密集的信息资源。

  国家地震科学大数据中心将汇集包括地球物理,地球化学,大地测量学,地质学等学科的观测资料,形成全国统一,分布式,合作共享的地震数据资源体系。它将服务于国防,核电,水利建设,服务于城市的重大基础设施,高速铁路安全。张晓东说。

  地震造成的损失降到了最低限度,在地震发生时被摧毁,甚至造成一定程度的灾害,同时也具有高效的可恢复性。这就要求了解地面建筑的结构特点,加强抗震设计。坚强城乡规划是以坚实基础为主要目标,确保发生地震后重大建筑物和生命线工程在短时间内恢复功能,显着提高城乡抗震能力。

  据介绍,中国将率先建设10个示范性强镇。科学地评估全国地震风险,采用和创新世界上最先进的地震技术,提高城乡抗灾能力。同时,开展隔震减震技术,回转结构体系,自动复位结构体系,可更换部件的结构构件,为坚强城镇建设提供技术支撑。

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