首页 > 封面故事 > 正文

恐惧之海

2005-01-06 12:14 作者:邢海洋 2005年第2期
事实证明,在真正致命的灾害和危险面前,科学往往是无助的——最后一分钟的生死时速不会,也不可能重演。这次海啸似乎重述的仍然是这样的主题。为什么?我们不妨回放海啸当时全球地震和海洋科学家与致命海浪的一段平行蒙太奇,看看海啸施虐的4小时内,自然的毁灭力量是如何战胜人类及其精心设计的防御系统

12月30日下午,我们采访中科院地质和地球物理所姚振兴院士的时候,他正带领着王卫民博士和一个课题小组夜以继日地做印度洋地震的研究课题。科学家们和时间赛跑,也和同行赛跑,要在第一时间拿出成果,对地震的范围、地震区域断层的走向、倾斜角度和强度做出精确定量的判断。全国这样的课题小组还有多个,北大的、地震局的……侧重点有所不同,却都通宵达旦。一次大地震提供给科学家难得的素材,正是出成果的时候。苏门答腊岛处于大陆和海洋板块的"汇合"地带,有相对丰富的地质资料,分析地震的软件也很成熟,现在,最需要的就是记录了地震波的,世界各地台站的数据资料。

1月2日,官方公布的截至1月1日海啸死亡数字超过14万人。

通常,全世界地震台站的数据都汇总到IRIS,地震机构联盟,研究者可以从它们的资料库里下载。这次,下载者堵满了通向IRIS的线路,整个下载过程持续了十几个小时。一个中等级别甚至通常意义上的大地震需要几天的分析时间,这次,地震级别太大,按王卫民博士的说法,至少需要十几天的时间。

地震预测的成功率微乎其微,地震发生在瞬间,几秒钟就释放出它绝大部分的破坏力。现在,科学家所做的,不过是为未来的预测做知识准备。但地震之后的海啸是完全可预测的,海啸的传播速度每小时700~800多公里,相当于喷气客机的速度。而我们依赖的通讯是以光速传播的,遗憾的是,这次科学家们并未能在海啸到来之前把消息通知到沿海居民那里。

事实证明,在真正致命的灾害和危险面前,科学往往是无助的——最后一分钟的生死时速不会,也不可能重演。这次海啸似乎重述的仍然是这样的主题。为什么?我们不妨回放海啸当时全球地震和海洋科学家与致命海浪的一段平行蒙太奇,看看海啸施虐的4小时内,自然的毁灭力量是如何战胜人类及其精心设计的防御系统。

地震的传播,分为面波和体波,也就是从地球表面上传到四面八方的震动和穿过地球内部穿过来的震动。它们传播的速度,也因传播的介质不同而由每秒几公里到每秒10余公里不等。面波速度慢,按3~4km/s的速度,传到万公里之外,世界上最主要的海啸预警中心,位于夏威夷美国太平洋海啸预警中心需要的时间超过2500秒,也就是40分钟。海啸预警中心捕捉的如果是这个讯号,海啸早已经席卷印度尼西亚的海岸。当然,地震台网遍布世界,预警中心的科学家Hirshorn最先收到的就是随身携带的Bp机上的讯号,讯号以每秒钟30万公里的光速传播过来,预警中心的专家几乎是和地震同步开始了他们的分析。地震发生几分钟后,他们计算出地震的震中,还计算出震级:8.0。地震15分钟后,他们发出了第一份报告。

15分钟,海啸传播200余公里。而通常海啸发生在浅海,当海底发生突然的火山或地震,上方的水体无法以柔缓的方式消解外力的扰动,生成巨大波浪传播出去的时候,才形成海啸。200公里的距离,15分钟的时间,对海啸预警来说应该说是致命的。不过,对于世界上仅有的5名被赋予海啸预警任务的科学家来说,使他们遗憾的却不仅仅是时间,还有地震预测的精度。15分钟内,他们测算了两次:第一次,接受到的是初步的数据,得出的是8.0,后来,又来了些新数据,得出的结果还是8.0。这个级别,又发生在印度洋,至少太平洋是安全的,于是在他们的报告里没有海啸预警。

地震只发生在几秒钟内,引起的震荡却是长期的,地震波也因在不同的介质,经由不同的路径传播而形成长时间的波动,地震台记录下长串的数据流。体波是在地球内部传播的地震波,比面波快,但从苏门答腊传到夏威夷,几乎要穿过地心,走上万公里的距离,以一般岩石中的穿行速度7~8km/s计算,需要20余分钟的时间。发出第一个报告后,科学家们开始用包括体波的更精确的数据测算,这一次,他们得出了8.5级的结论。预警中心的科学家开始感到了恐惧。

地震的能量释放,是按照对数形式一级级升上去的,也就是说,每增一级,能量和破坏力就以超出一个数量级的大小增长,8.5级释放的能量是8.0级的5.6倍,足以引起一场波及范围很广的大海啸了。这时,又半个小时过去了,科学家把这一结果通知了他们的老板McCreery,他们决定马上再发布一份预告,但仍然对8.5级地震能否把一个大洋全搅动有所保留。第二份报告发出的时间,已经过了1小时零5分钟。

1小时零5分钟,海水已经从西北到东南,席卷了整个苏门答腊岛,海啸的巨大的长波正向孟加拉湾进发,以几条缎带的形状冲向更远处的斯里兰卡、缅甸和印度。斯里兰卡的主岛在两小时的射程外,印度在3小时的射程外,缅甸也在3小时的射程外,科学家们还有充足的时间。可这个时候,他们遇到了沟通的麻烦——因为这些国家都是印度洋国家,不在太平洋海啸预警范围之内。

或许,如果意识到海啸能造成如此大的危害,科学家们会采取更急进的措施,以外交渠道把海啸的消息传播出去。但他们没有,这,可能又是一个科学的问题。又过了3小时,也就是地震发生4小时后,海啸预警中心接到哈佛大学地震中心的一份报告。此时他们震惊了——8.9级,一个翻江倒海,足以颠覆整个大洋的地震级别,他们的情绪滑落低谷。8.9级的能量释放,又是8.5级的4倍,现在,一个比最初预料到的,能量释放放大20余倍的大劫难摆在了眼前,科学未能上演一场好莱坞大片,留给人类永久的遗憾。最终,美国地质勘探局给出的这次地震的级别是9.0,这已经是最初预料到的能量释放的31倍。

学过中学物理的人应该都有势能的概念,即处于高处的物体具有的由高差所蕴含的能量。同样,把物体托举到高处所需要的能量也可以用物体获得的势能来量度,而势能是和高度成正比的。根据能量守恒定律,海洋从地震中获得的能量,很大的比例都变成了扑向海岸的波浪。若是8.0级的地震把一块水体托高一米,9.0级的地震托高的就应该是31米。当然,这只是一个假设,海啸运动还有非常多的变数。但能量和破坏力成正比,一个9.0和一个8.0地震的威力有着质上的区别。

在这最初的一个乃至两个小时中,科学家若是意识到这是一个百年少有的地震,凭着科学家的良知,相信他们不会因为没有更多的联系电话而放弃,因为凭着他们对地震级别和能量的理解,他们能明白这绝不是一个自然数的差距。

科学家们最终是在CNN上看到海啸肆虐的,随后,又从电话里听到了斯里兰卡一片泽国的消息,也就是说,地震两个小时后,他们不是靠自己的专业知识,而是靠这个世界最有效的,由商业利益驱动的新闻网络得到海啸的印象。随后,他们开始想尽办法通知波浪尚未到达的区域,他们联系到了非洲两个大使馆,但这时候,海啸的威力已经大致宣泄完毕了。或许,我们在这里过分苛责科学家了——即使他们在第一时间做出了正确判断,并及时发出消息,警报传到印度洋边的居民那里仍是障碍重重,在和大自然赛跑的“生死时速”中,以现在的经济和技术,我们注定失败。但我们多么盼望好莱坞大片不仅仅是在那个造梦工厂上演,去拯救那些虚拟的生命,我们多么渴望那些几天前还和我们一样鲜活的生命,都因这个世界上处处都有着肩负责任和使命的同类,而存活下来。

精确地测算一次如此级别的地震的详尽信息,在我们的科学家,可能需要10天时间。掌握了第一手资料的,被赋予拯救成千上万人性命的科学家也因时间和技术上的局限错过了拯救生命的时机,不能不说自然界蕴藏着多么惊人的力量和玄机。对震级屡次变动,美国地质勘探局给出的解释是,地震级别越大,地震波的特征频率越低,最初也就越难以测量。大地震能量的主要部分要通过体波传输过来,测量需要捕捉体波数据,需要时间。通常,需要收集震后几个小时的数据才能准确测算。尤其特大级别的地震,测算公式都要调整修改。

阅读更多更全周刊内容请微信扫描二维码下载三联中读App,注册就有红包哦!

版权声明:凡注明“三联生活周刊”、“爱乐”或“原创”来源之作品(文字、图片、音频、视频),未经三联生活周刊或爱乐杂志授权,任何媒体和个人不得转载 、链接、转贴或以其它方式使用;已经本刊、本网书面授权的,在使用时必须注明“来源:三联生活周刊”或“来源:爱乐”。违反上述声明的,本刊、本网将追究其相关法律责任。

    相关文章

已有0人参与

网友评论

用户名: 快速登录

《立冬》现已上线即刻前往 App Store 搜索“三联生活节气”体验更多精彩。

《霜降》 《寒露》 《秋分》

微博@三联生活周刊
微信:lifeweek
扫描下载三联中读App
三联中读服务号