​三问墨西哥地震

三问墨西哥地震

文章来源：港西Baby

北京时间2017年9月20日2时14分，在墨西哥 (北纬18.58度，西经98.47度)发生7.1级地震，震源深度约50公里。震中位于墨西哥中部普埃布拉州，距离普埃布拉州首府普埃布拉市约60公里，距墨西哥首都墨西哥城约110公里。

1为什么墨西哥地震频发？最近两场强震有无关联？

此次地震距９月７日墨西哥南部海域8.2级强震后还不到两周。为什么墨西哥地震频发？最近两场强震有无关联呢？地震专家对此进行了解读。

根据板块构造学说，墨西哥正好位于地球三个最大板块即北美板块、太平洋板块和太平洋东部的科科斯板块交界处，每当板块发生摩擦或者碰撞就会发生地震，墨西哥因此地震频发。

过去一个世纪，本次地震震中附近250公里范围内已发生19次6.5级以上地震，而不久前发生地震的墨西哥南部海域震中周围250公里范围内，则发生过８次７级以上地震。

美国《地震研究快报》主编、佐治亚理工学院教授彭志刚指出，墨西哥的强震大多发生在太平洋板块和北美板块交界附近，属于板块间逆冲地震。而最近两场强震都发生在俯冲板块内部，是板块撕裂过程中发生的正断层地震。美国地质勘探局地质学家拉斐尔•阿夫雷乌指出，这一地区位于地震多发带，我们对于此次地震的发生，以及造成的损失并不感到意外。即便连续发生两次地震“也并不表明这一地区地质活动增加”。

其实，地震作为一种自然现象本身并不是灾害，但当它达到一定强度，发生在有人类生存的空间，且人们对它没有足够的抵御能力时，才会造成灾害。据了解，我们生活的地球每年约发生500万次地震，绝大部分的地震感觉不到，仅有1%左右的地震可以感觉到。而在这有感的1%的有感地震中，约有100次左右的地震对人类形成了灾害。平均来说全球6级以上的较大地震每年约发生100余次，7级以上强烈地震每年约发生18次，8级以上的特大地震每年约发生1至2次。中国也是世界上遭受地震灾害最多的国家之一。地震多发、震灾严重是我国的基本国情之一。中国大陆年平均发生20次5级以上地震，3.8次6级以上地震，3年2次7级以上地震。新世纪以来全球共发生24次8级以上地震，仅有的3次大陆8级地震均发生在我国及边邻地区。

2此次地震缘何损失惨重？怎样减少地震带来的损失和伤亡？

据悉，此次地震目前已造成200余人死亡。地震发生时，首都墨西哥城震感强烈。墨西哥城市长曼塞拉说，至少有40多栋建筑严重损毁或坍塌。坍塌的建筑中包括学校、工厂、超市以及公寓楼。此外，全城发生多起火灾及燃气泄漏事件。墨西哥国家电力公司说，380万用户遭遇电力中断。地震发生的同时，墨西哥城附近的波波卡特佩特火山小规模喷发，导致一处教堂倒塌。此次地震为何造成如此严重的灾情呢？

墨西哥位于环太平洋地震带东部以及太平洋、北美洲、加勒比等多个板块的交会处，为全世界主要的地震高发区之一。

墨西哥国家综合学院建筑师卡洛斯•丹尼尔•莱昂分析指出，之所以此次地震损失严重，除震级较高造成巨大破坏力外，地震波及的城市缺乏规划和管理也是重要原因。

他指出，一些地区的地质结构和土壤不适合建造房屋，但却盖起了楼房；民众私建违建严重，危房旧房没有被及时拆除。根据专家对7日和19日两次地震中受损房屋的调查，很多坍塌建筑都为砖瓦或木制结构的老旧房屋，没有任何钢筋结构。此外，一些近几年新建楼房也严重受损，虽然这些建筑使用了钢筋材料，但是结构和数量都存在问题，没有充分考虑防震因素。

他举例说，一些商场、超市和购物中心在此次地震中受损，主要原因之一是它们只追求全国各地分店在设计和建筑形式上的统一，但实际上不同地区的地质结构和地震风险并不一样，建筑格局和使用材料应该根据当地的实际情况决定。

由此看来，城市规划建设必须充分考虑地下结构，房屋抗震设防标准等因素，才能有效减轻地震灾害风险。

中国近年来在灾前预防工作取得了较大进展。据悉，在今年6月份召开的全国地震科技创新大会上，中国地震局推出了国家地震科技创新工程，其中就有“透明地壳”“韧性城乡”等规划。“透明地壳”即全面开展地下结构和构造的探察工作，特别是主要地震带的深浅结构和断层活动习性，逐步实现“地下清楚”的目标，为全球地震灾害预防提供中国样板。“韧性城乡”则通过科学评估全国地震灾害风险，研发并采用先进抗震技术，显著提高城乡可恢复能力，不断促进我国地震安全发展。

此外，中国还发布实施了第五代全国地震区划图，充分考虑“极罕遇地震”对社会经济带来的灾难性冲击，消除了不设防地区，为新时期全面提升城乡抗震设防能力提供了科学依据。完成了华北构造区和南北地震带中南段等重点区域的40余条主要活动断层的填图工作，为西气东输、南水北调、铁路建设（青藏）、核电选址等国家重大工程选址，城乡规划和工程建设避让提供更为可靠的依据，有效降低了灾害风险。全国累计建成抗震农居约2200万户，受惠人口达6000多万。特别是新疆维吾尔自治区实施的安居富民工程，显著提升了房屋抗震能力，经受住了多次中强地震的检验，没有出现倒塌情况，减灾效益充分显现。2017年8月新疆精河6.6级地震发生后，无一死亡，也充分得益于安居富民工程功效。减隔震技术蓬勃发展并得到广泛应用，目前中国已建成昆明长水国际机场航站楼等各类减隔震建筑6000余幢，约占世界的一半。另外，地震应急演练规范化、常态化和公众的防震减灾意识提高等等都为减轻地震灾害风险奠定了坚实的基础。

2017年新疆6.6级精河地震中的抗震房（右）

3墨西哥地震预警为何在此次地震中作用并不显著？

此次地震发生在于当地时间19日下午13时14分，震中位于莫雷洛斯州阿克索恰潘市西南12公里处，震源深度57公里，距离首都墨西哥城大约127公里。

视频中可以清楚听到墨西哥地震预警系统报警器的声音

西班牙《国家报》报道称，官方表示墨西哥城的预警系统在这次地震中之所以没能提前报警，原因在于震中位置以及警报器所在位置导致预警装置无法正常运作。

墨西哥国家灾害预防中心主任（Cenapred） Carlos Valdésbiaosh表示，“至少需要三个传感器才能使警报器报警，技术上来说预警系统不可能覆盖整个国家。现在的系统主要监控国家沿海区域（离莫雷洛斯州很远），莫雷洛斯州的震源深度低，导致地震传播速度太快，传感器监测到地震与地震发生几乎为同时的。”

墨西哥国家灾害预防中心社会媒体部主任Tomás Alberto Sánchez Perez则表示，“预警系统需要一定的时间勘测到信息，可能只需要几秒钟，足以使得传感器预感到地震即将发生。这次的警报，几乎是在地震发生的同时响起。而不像两周前瓦哈卡的地震，那时在地震发生60至70秒前，警报就已经响起。”

墨西哥国家地震服务局局长Xyoli Pérez Campos指出，相比9月7日发生8.2级地震的墨西哥南部恰帕斯州和瓦哈卡州，此次震中莫雷洛斯州并不是地震高发区域。

据了解，1995年9月14日，格雷罗州科帕拉发生7.3级地震，在地震波到达墨西哥市前72s，其SAS（Seismic Alarm System）系统发布了警报，86台接收机中除12台外都收到了警报，及时采取了防震措施。据估计，在这次地震期间约有438.9万人听到了这个警报。尽管这是由于震中距远达320km而产生的特殊事例，但它证明其地震预警系统的功效。墨西哥国家理工学院2005年新开发的预警系统经过几次对墨西哥南部太平洋沿海地震活动的跟踪，表明该系统预警成功率在90%以上。

那么地震预警到底能不能救命，我们该怎么看待预警呢？其实，地震预警在原理上就存在一个难以避免的“预警盲区”。

上图是地震预警盲区的示意图。红星为震源，红房子为地震台。从地震发生到发出警报需要时间，这个时间包括：（1）地震波从震源到达地震台站（2）地震台收到地震信号再判定地震所需时间的总和。在这段时间里，地震波照样传播，这段时间对应的是横波传播距离，我们称之为地震预警盲区。

——假设最理想的情况是地震台正好在大地震的上方，也就是在震中位置。如果地震发生在12公里深，按照地震纵波传播速度6公里/秒，则地震纵波传到地面地震台大约需2秒钟，地震台收到地震波后需要进行快速的计算，从而确定前述的地震参数。目前全球最高水平的计算需要使用前3秒地震波，这样最短时间需要5秒中才能发出地震警报，这时地震纵波已经走了30公里左右，地震横波也已经走了将近20公里左右，我们称纵波走过的半径30公里和横波走过的20公里以内的区域为纵波和横波的地震预警的盲区。如前所述由于地震破坏的元凶是横波，所以一般指横波的地震预警盲区为地震预警盲区。显然在盲区内警报收到时，有破坏力的横波已经到达或过去了。

——对于中小地震，地震预警作用有限。而大地震在盲区以外的一定区域仍会产生强烈震动，具有一定的破坏性，如果进行地震预警，就可以减轻盲区以外的灾害，我们把这个区域称为地震预警的获益区。再远的区域，例如烈度为6度以下较远的区域，地震预警的作用也就不大了，称为地震预警的无效区。因此可以说地震预警对震级大的地震作用才大。

——这时就出现了一个问题，盲区内可能是地震破坏最大的地区。因此要使地震预警获得更大的效益，在技术上需要尽量缩短处理地震的时间，但是无法消灭盲区。当然有研究表明地震警报对于盲区也是有用的，它相当于给人以警示，无需人们再自身判断就可立即避险，其次，房屋的破坏并不是横波到达就立即破坏。另外自动紧急处置也可以在得到警报后立即动作，例如切断电源，减少次生灾害发生。

——总之，作为地球科学近些年发展的新技术，地震预警确实是有减灾作用。同时地震预警也是社会工程，我们需要了解和正确地运用才能更好地发挥它的作用。目前中国正在建设地震烈度速报与预警工程，共计在全国建设15000余个地震站点及相应的地震烈度速报与预警业务系统，计划5年建成后投入使用。项目建成后，将建成全球最大的地震监测网络，在华北、南北地震带、东南沿海和新疆天山中段4个重点区形成秒级地震预警能力，在全国形成分钟级烈度速报能力。目前已在福建、首都圈、川滇、甘肃部分地区建成地震烈度速报与预警示范系统，最快可于震后5秒产出地震预警信息。