【快讯】80万米高空俯瞰汶川大地震

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根据镜头里的画面，这里原来是平静的县城。 一条河在这里弯了九十度，然后蜿蜒而去。 沿着河滩和山地之间狭长的平地，大家鳞次栉比。

这座山附近的水小镇被称为汶川。

发生“512”大地震后，在同样立场的场景中，河流蜿蜒，但面对河流站着的房子倒塌了，变成了瓦砾。 瓦砾下，还埋着数万条生命。

即使离开镜头80万米，这场灾害依然令人瞠目结舌。 一群来自中国的科学家根据700公里到800公里上空的两个雷达卫星记录的观测数据进行了分解计算，结果发现这里的地表岩石在地震中也剧烈上升了近6米，相当于两层楼的高度。

根据卫星数据，计算了整个地震区地震前后地表的变化状况，分析了导致该变化的地壳断层运动状况。 参与研究的中国地震局地质研究所的孙建宝博士在接受记者采访时表示:“这是第一次全面准确地观测到如此巨大地震引起的地表变形。”

根据这一研究结果写的论文题为“汶川地震中断层破裂和障碍体的逐渐失稳”。 2009年第10期的“自然地球科学”发表了封面复印件。 这是《自然》杂志的子刊物之一，也是地质学界的顶级刊物之一。

就像一个巨大的“寻找争吵”游戏

“要理解地震，非常基本的问题之一是知道破碎是如何分布在断层面上的，这与地面的振动量和地面上可能发生的破坏有直接关系。 」。 孙建宝博士说。

为了知道这个问题，孙建宝和北京大学的沈正康教授等合作者选择了雷达卫星作为第一观测手段。 在地震研究中，这是共同的研究方法。 他们选择了欧洲空间局发射的envisat卫星和NASA发射的alos卫星，将其观测结果作为研究的数据源。

根据这些观测数据，研究者制作了彩虹般的丝带在平面上蜿蜒、环绕的巨大颜色地图。 看起来像道路面积的水滴打在汽油上后反射的阳光。

这个学名是被称为“彩色干涉条纹图”的照片，描绘了地震后发生的地面移动状态。 彩虹带分别代表2.36米的变形量。 图像中间，变形量最大的点达到7米，对应的地方是地震损伤最大的北川县。

这个描绘彩虹图案的过程，其实就像网上流行的“找人打架”游戏:地震前，用卫星从上空俯视地震地带，就会拍照。 地震后，从同样的立场，拍另一张照片。 发现两张照片的区别，就能表现地表移动的样子。

但在实际的科学研究中，这个过程变得非常复杂。 首先，“拍照”是非常困难的。

雷达卫星是这项研究的主要观测工具。 这最依赖于电磁波到地面时再次反射，卫星接收反射的电磁波，测量电磁波往返1次的时间，从而推测地面的海拔和地形，向地面放射电磁波的作用。

但是，在能够复盖震源区域的雷达卫星中，欧洲空间局发射的卫星的c波段的电磁波波长太短，遇到山区会向四面八方散射，无法测量。 NASA发射的卫星l波段的电磁波波长太长，可以测量山区，但在上空受到电离层的影响，发生观测错误。

因此，研究者只能综合两个卫星的测量结果，参考gps数据，使用地球物理的方法，将雷达观测到的一系列数据转换为“照片”，对应实际地图。 为了进一步防止测量偏差，沈正康带领另一组研究者对地震地区进行了野外调查，校正了卫星测绘的数据。

等到“照片”结束，“树桩”也“找”不好。 最直观的问题是，图像中的地表起伏不一定是地震引起的变形，有可能是地表本身存在的地形起伏，或者是地球本身表面弯曲的弧线，这些因素必须通过反复测量、计算一个一个地去除。

另一方面，雷达图像显示的地表形状的变化只能改变“量”，但不能明确地改变方向。 “例如，通过分析数据得知北川地区的地表移动了7米。 但是，这个移动是水平的还是垂直的，雷达的观测非常不准确。 ”。 孙建宝说:“这要依靠地球物理的模型进一步计算、解体。 ”。

地震发生两个月后，孙建宝拿到了最后的雷达数据。 小组花了几天时间完成了这个雷达数据的所有模拟和计算工作。

在4000年能量积累的瞬间爆炸了

科学家们除了“树桩”外，还开发了卫星数据和gps测量相结合的模型。 他们不仅想记录地表的一些变化，还想深入地下，分析地块的运动和断层破裂的情况，说明地震发生的机理。

反复计算、模拟、反演后，其特大地震的发生过程逐渐明确。

灾害发生在汶川县西南部的地下。 这座县城所在的龙门山位于龙门山和四川平原的边界，其中龙门山地块向四川平原的斜上方涌来，而四川平大体上向龙门山的斜下方俯冲。 这个被定义为“逆冲”的分区运动，形成了大部分高原地形——世界上最大的高原青藏高原，其生成是由于两个板块的逆冲作用。

但是，在“512”地震发生之前，龙门山地区不是研究者关注的热点区域。 这里的地壳运动每年只有1~3毫米，在有地震记录的历史中，这个地区“没有发生大规模地震”。 “以前很多人认为这是不太危险的地区。 」。 孙建宝说。

但是，即使是每年几毫米运动储存的能量，也有可能在几千年后突然爆发。 比如这次汶川爆炸的能量，根据孙建宝的推测，“这样缓慢的运动速度，积累这么多的能量”大约需要4000年。

振动的能量首先沿着龙门山地区的断层带传到东北。 通过汶川县东北部时，破坏了靠近地表的坚硬岩石，巨大的能量支撑着这个地区的地表，被向斜上方举起近6米停止了。

研究者通过比较地图判断，这个地方是汶川县的映秀镇，由于地震整个城市的房屋几乎倒塌，死伤者很大。

但是，不是储存一千年的能量在那里停止运动，而是地下的一部分持续暗跃。

映秀的地表岩石被破坏后，爆竹般的能量很快到达北川羌族自治县，第二块地表岩石再次被破坏。 这次，储存的能量释放得更大，地表的升起距离达到了7米。 地表隆起，泥石流、泥石流、堰塞湖等一系列地质灾害相继发生。

关于这些被破坏的地表岩石，研究小组将其命名为“障碍体”。 没有发生地震的时候，在承受地壳运动带来的压力的同时，还维持着地表的稳定。 如果压力积累，超过这些“障碍物”的容错性，它们就会被突破。 在这种情况下，它们不是阻止地震的“障碍物”，而是推进地震能量传递的“助推器”。

经过北川，地震的能量继续传递到东北，在平武县的南堤町，地表的岩石第三次被冲破。 这次，能量已经衰减了，地表升起的距离也减少到了4米左右。 渐渐地，能量的传递开始沿水平方向变化，直到沿着断裂带传播完成。

这种惊险的传播过程其实只持续了两分钟。 在此期间，地震能量沿着龙门山断裂带传播了240公里，引起了4000年一次8.0级的巨大地震。

将来，这些资料可能可以用于地震预报

直到现在，想起“512”的地震，孙建宝还是觉得“出乎很多人的意料”。 在汶川所在的四川盆地西侧，平原和各山地的地块相互挤压、交错运动，该区域本身已经存在数十个大小的断裂。 在现有断裂带中，另一个“鲜水河断裂带”被认为更具危险性，但相邻的龙门山断裂带，断裂带不明，运动速度太慢，难以引起研究者的关注。

地震也将成为困扰许多地质学家的话题。 沈正康领导的研究小组在野外调查结束后，住宿在震区的地方政府。 30多岁的女员工静静地准备帐篷和晚饭，在离开之前，尽量仔细地向这次地震的专家小声询问。 “你预计会发生这么大的地震吗？ 」。

后来沈正康知道她丈夫刚在地震中去世。 “在整个野外调查中，经历了山体滑坡，经历了衣食不足的困境。 但是只有这次，我真的很沮丧。 ”。 沈正康说。

孙建宝也害怕自己的朋友们开玩笑说:“地震结束了，你们还能做什么？”

“地震结束了，但地块的移动还在继续。 围绕断裂带，千万的馀震也相继发生”。 孙建宝说:“地震机制和地表变化的研究，不仅有助于理解地震和断层发生的活动机制，也有助于判断该地区未来的地震风险。”

实际上，从这次高80万米的空对地地震俯瞰，增进了“地震机理的理解”，但对短期地震的预测没有直接帮助。 “我们现在只是做基础研究，如果有助于预测，那也是中长期的事件。 」。 孙建宝说。

他说的“帮助”是预测今后5年到10年以上是否会发生大规模的危险地震，建议在这个地区设定建筑物的抗震指数在适当的范围内。 关于“明天会不会发生地震”的问题，回答依然是“几乎不可能”。

“将来我们有可能把这份资料用于地震预报”孙建宝刚说了一句话，就补充了一句。 “但是，我现在还没到这里！ 」。 (本纸记者付雁南)

来源：亚洲公益报