中國給地球“做CT”

　　為何會發生地震？如何提高地震預測和風險防范能力？地震發生后又怎樣將損失降到最低？針對這些長期困擾地震學界的難題，不久前，中國啟動地震科技創新工程，將實施“透明地殼”“解剖地震”“韌性城鄉”和“智慧服務”4個計劃。未來10年，中國的地震科學研究水平以及防震減災能力將大幅度提升，達到國際先進水平。

　　探察地下結構

　　“我們現在可以上天下海，但對腳下大地的認知還不夠。”中國地震局地震預測研究所副所長張曉東介紹，“透明地殼”就是要開展對地下結構的探察，特別是主要地震帶的深淺結構和斷層活動習性，把地下搞清楚。“這就好比給地球深部‘做CT’，讓看不見的地殼逐漸變透明，進而從中尋找地震孕育發生的規律。”

　　“CT”如何做，原理如何？中國地震局地球物理研究所研究員吳建平介紹，地震被認為是瞬間照亮地球內部的明燈。由于地球內部物質的物理性質不同，其密度、磁性、電阻率以及地震波穿過時的傳播速度和衰減特性存在差異。地震波在地下介質中傳播時會發生反射、折射和透射，儀器接收到這些帶有地球內部信息的信號，經過復雜的科學處理以后，就會得到地下結構，包括地下三維介質的物性、電性、磁性等圖像，科學家在此基礎上就能開展深入的地震科學研究工作。“通過觀測不同傳播路徑的地震波速變化，獲得地球內部結構圖像，其原理與醫學中的CT成像類似。”

　　中國在內陸采用氣槍震源在水中激發地震波的方法獲取地球內部結構信息和連續、高精度介質變化圖像。目前，地震科研人員已經在全國建立了4個人工氣槍震源實驗基地，未來還要建設6個人工氣槍震源實驗基地。

　　解剖已發生地震

　　“透明地殼”是“解剖地震”的基礎，前者提供大的地殼構造和結構背景，后者主要研究地震孕育發生機理，探索地震預測方法。“你去醫院看病，有了檢查的‘片子’，醫生才能據此分析病情。”張曉東說。

　　吳建平介紹，“解剖地震”計劃最終目標是對已發生的地震進行詳細解剖，對典型強震進行全面深入的綜合研究，建立典型強震的科學樣本。“世界上大多數的大地震屬于板緣地震，而中國很多是大陸內部地震，其強震孕震機制和前兆機理存在差異。‘解剖地震’能夠發展和提出適用于中國大陸強震發生的機制和模型，其相關研究成果還能為中亞等大陸內部地震多發國家提供借鑒。”張曉東說。

　　國際上主要國家都開展了構建區域動力學模型和地震綜合預測研究方面的工作。比如，美國通過25年的持續研究，建立了加州地區強震孕育發生的概率預測和動力學模型。中國地震預測研究始于1966年，經過多年探索，中國發展了中國大陸地震的活動地塊理論，并在川滇地震多發區建設了地震監測預報實驗場。“解剖地震”計劃完成后，中國將完成對海城、唐山、汶川和玉樹等地震的深入研究，并構建相關地震孕育發生模型，提升對強震孕育發生機理的科學認識。

　　建設大數據中心

　　保障人們生命財產安全，就要做好地震信息服務和提升地面建筑的抗震能力。

　　為提升地震信息服務水平，中國將實施“智慧服務”計劃，建設地震科學大數據中心，構建防震減災信息從云到端的智慧服務體系。“國家地震科學大數據中心將匯集涵蓋地球物理、地球化學、大地測量和地質學等學科領域的觀測數據，形成全國統一、分布管理、合作共享的地震數據資源體系，服務國防、核電、水利建設，服務城市重大基礎設施、高速鐵路安全。”張曉東說。

　　地震損失降至最低，要做到地震發生時免遭破壞，或者即使造成一定程度災害也具備高效可恢復性。這就需要了解地面建筑結構特點，加強抗震能力設計。“韌性城鄉”計劃就是以“地上結實”為主要目標，確保重要建筑和生命線工程在強震襲擊后可以在短期內恢復功能，顯著提高城鄉抗震能力。

　　據介紹，中國將率先建成10個示范韌性城鎮，并將科學評估全國的地震災害風險，采用和創新世界上最先進的抗震技術提高城鄉的可恢復能力。

(責編：馮人綦、崔東)