加州面临“超剪切”地震威胁 科学家敦促加强建筑规范与监测

摘要:

美国南加州大学Dornsife州立地震中心的研究人员警告称,加州隐藏着一种严重的地震威胁——“超剪切”地震。这类地震运动速度快于地震波本身,会形成类似音爆的冲击波前,不仅震动强度极高,还能影响更广泛的区域,对临近主要断层的城市构成巨大风险。


一场大地震后,南加州高速公路的一段路段已成废墟。图片来源:美国地质调查局

常规地震已经为加州人所熟知,但科学家指出,超剪切地震是更少为人知的隐患。加州必须修订现有震害应对策略与建筑标准,以应对这种罕见但极具破坏力的地震类型。

科学原理显示,超剪切地震类似于飞机突破音障时在大气中产生的冲击波。当地震断裂速度超过岩石中的剪切波速度时,会生成能量更强的冲击波,远比普通地震造成更剧烈的破坏。该现象不仅导致更广范围的剧烈震动,还带来所谓“双重打击”:首先受到冲击波的急剧震动,随后是地震波的尾随晃动。

全球范围内,约三分之一的强烈走滑型地震属于超剪切地震。加州许多断层分布于人口密集城市周边,且具备发生7级以上地震的能力。科学家警告:“我们不能精确预测下次地震的时间、地点以及是否为超剪切地震,但可以肯定今后几十年里,加州必然会发生多次7级地震——它们正在到来,不论我们是否做好准备。”

现有建筑和基础设施设计标准未对超剪切地震的威力充分应对。当前关键性结构主要针对断层垂向最大震动进行设计,而超剪切地震的能量却沿断层方向集中传播。“重要建筑必须依据更高标准设计,目前尚未做到。”专家表示。研究团队建议在主要断层区域扩展监测网络,开展超剪切情景高级计算机模拟,并强化建筑规范。

专家强调,这是一项需要全社会协同努力的任务。USC和SCEC拥有良好的学术声誉,应发挥主导作用,推动相关工作尽快展开。

编译自/ScitechDaily

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