为了预测地震，科学家准备充分利用海底、卫星和手机 | 早期实验室

　　编者按：地震预警是科学家们一直想要攻克的难题。目前，地震预警主要是依靠地面上的探测器，这种探测器离震源较远，因此预警较慢。科学家准备另辟蹊径，在海底安置探测器，这样就可以更快更准确地预测地震的发生。此外，科学家还打算利用卫星和智能手机来帮助预测地震。下面请看相关的介绍。

　　地震警报响起到地震真正发生，两者之间的时间间隔长短生死攸关。地震真正来临的时候，自动制动器可以使火车停止;人们可以寻找掩护或进行抢险。但目前的预警系统并不能满足这些，科学家们并没有完全了解确定地震大小和位置的关键因素。2015年，有将近一万人在地震中遇难，其中大部分人死于尼泊尔地震。据联邦政府估计，地震每年给美国造成价值53亿美元的建筑损失。

　　海洋深处

　　地面传感器有助于对地震预警，但它们的作用有限。日前，哥伦比亚大学的一群研究人员正在一个新的地方进行测量：水下。他们设计了一款系统，它可以为生活在受水下地震和海啸影响的地区附近的人们更快地提供预警。如果试验成功，他们可以帮助降低这类自然灾害造成的伤害，挽救生命。

　　我最近参观了位于纽约州洛克兰县(Rockland County, New York)哥伦比亚大学的拉蒙特多赫蒂地球观测站(Columbia’s Lamont-Doherty Earth Observatory)的实验室，技术人员在显微镜下测试了三英尺长的水下地震仪。实验室的落地式架子分为明黄色和橙色部分，用于模拟承受数千英尺深度的海底的压力。

　　陆上地震监测网络通过观察压力和地震信号的变化，来对地震进行预警。水下传感器可以比地面监测网络更精确地定位水下地震，领导该项目的是Lamont-Doherty的研究员Spahr Webb，他表示“该系统旨在部署于大地震的顶端，并真实地记录地震和海啸的大小与位置……通过在海上安装压力和地震传感器，可以更准确地确定附近地震的位置和深度。”

　　Webb说厚钢壳的螃蟹状的设计是为了防止地震仪被渔网从海底捞走。他说：“关键是要把这些东西放在应该放置的地方”。

　　该探测器大概会在一年后推出，其中10至15台地震仪将由起重机从船上小心地沉到海底。和地面传感器类似，它们将包含敏感的压力传感器和加速度传感器以测量和分离地震与海洋信号。这些传感器将监测隐没带(地壳的一块板块与另一块板块之下的位置)。当水下的一块板块在与相邻的板块碰撞后就像一个巨大的弹簧一样被弹开时，地震就在隐没带引发了海啸。

　　据Webb表示，有时候，地面地震仪距离海啸发生点超过100英里，这就影响了检测的速度和准确性。Webb说：“近海观测的一个重要原因就是，单独的陆地观测具有很大的不确定性，很难确定海啸引发的地震的程度。2011年的地震之后，日本在海上安装了一套价格昂贵的传感器系统，以加快预警和提高准确性。现在哥伦比亚海底地震仪将在全球各地获取与日本相似的海啸灾害的数据，以补充陆上预警系统的不足。

　　无独有偶，哥伦比亚大学的地震仪系统只是正在开发的各种新型地震监测技术之一。美国地质调查局(USGS，U.S. Geological Survey)的地球物理学家伊丽莎白·科克兰(Elizabeth Cochran)说：“有许多令人兴奋的科技已经上线。”

　　利用卫星

　　海洋深处提供了监测靠近源头的地震的机会，这就像是可以从太空看到更广阔的视野一样。伦敦大学学院(UCL)的科学家提出发射几颗小型卫星，使用电磁和红外线传感器寻找地震的迹象。到目前为止， 实验已经证明这个想法是行之有效的，但是该项目有一个问题影响着其真正落地：无论是自然和人为的，各种各样的东西都可以发出电磁和红外信号。

　　这个项目被大家称为TwinSat，Dhiren Kataria是该项目的领导人之一，他希望利用大量的卫星可以使研究人员从非地震事件中将地震分离出来。他补充说，多卫星系统可以提供全球覆盖，因为每个卫星绕地球一周只需要90分钟。

　　TwinSat团队未能从英国航天局获得资金，但他们计划在未来几个月内重新提交申请。Kataria表示，如果获得批准，该团队将在三年内发射卫星。为了控制成本，卫星必须设计得很小，并使用一些商业部件。

　　利用手机

　　研究人员正在尝试的另一种方法是将手机变成科学仪器。该应用程序叫MyShake，它可以在后台运行手机的运动传感器来分析其摇晃情况。如果运动符合地震的振动特征，应用程序会将该信息连同手机的GPS坐标一起传送给应用程序创造者，加利福尼亚大学伯克利分校(University of California, Berkeley)的地震实验室来进行分析。

　　地震实验室主任理查德·艾伦(Richard Allen)说，虽然并不打算用该应用程序取代传统的地震传感器网络，如美国地质调查局的地震传感器网络，但它可以通过来源于大量人群的数据提供更快更准确的预警。自该应用程序发布一年来，已有超过25万人下载。

　　这些更早发出的预警可以并入现有基础设施，提高安全性。旧金山的湾区速运(Bay Area Rapid Transit)将上述地震预警系统集成到了自己的系统中，当他们收到预警时，列车会自动减速。该系统的基础是监测站的电子信号，它比地震波的速度更快，从而有制动时间。Allen说：“我可以在许多人感到震颤之前发出预警。”

　　比起更快地发出预警，更早地预测到地震才是更好的应对地震的方法。洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)的研究人员使用人工智能模拟地震，从而能够预测地震发生的时间。但是，USGS的Cochran怀疑该方法预测地震的准确性。“地震非常复杂，”她说，“要预测这样一个复杂的系统是很难的。”

　　翻译来自：虫洞翻 翻译者ID：YLS编辑：郝鹏程......查看原文:http://www.hellosea.net/keji/tech/2017-03-31/39849.html