【海洋之谜】最新测量显示日本大地震位移20米远超预期

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日本大地震前后各测量站位移情况

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海上保安厅在日本外海5个地点设置了海底测量装置

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海啸和地震袭击日本后，汹涌而来的海水冲过防洪堤，瞬间淹没黑河入海口附近的一个海滨村庄。

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  据英国媒体报道，根据设置在海床上的仪器实测数据，3月11日日本大地震引发的板块位移超过了20米。这一实测数据几乎相当于之前专家仅仅依据理论计算得出结果的两倍。
8 E! W6 ]( X2 v/ V) X  日本海上保安厅负责维护设置在日本近海断层附近海床上的测量仪器，这些断层带地震频发。在这次的实测数据中还发现3·11大地震引发的海床抬升超过了3米。这些数据再次提醒我们日本东北大地震及其随后出现的海啸的巨大威力。
$ T2 p+ T6 l( m$ ?! K  日本海上保安厅的佐藤麻理子博士告诉英国广播公司(BBC)的记者称：“此次测量显示的位移程度超出原先理论估算的两倍。我们的这一结果显示了在外海海床上安置实测装置的重要性。”佐藤博士的论文是将在本周出版的《科学》杂志上予以报道的三篇论文之一。
( f4 V: x/ Z* u0 Q; Z# I  V1 D  这三篇论文一起，为揭示这场大地震的起因和复杂性提供了进一步的线索。但与此同时它们也暴露出科学家之间对于这一问题的看法存在分歧。
* @4 {% h- P5 B! y5 R/ h  美国加州理工学院的马克·西蒙斯(Mark Simons)教授评价道：“我认为他们应当做的更好一些。” 西蒙斯教授和他的团队一直致力于通过对大量数据的分析，了解地震发生当天地球内部究竟发生了何种地质学变化。
  海底测量站的重要性
+ T" y0 e: r4 w8 H  3·11东北大地震的震源位于日本海沟，这是一个版块交会点。在这里，密度较大的太平洋板块向上覆的亚欧板块俯冲。
- s& E+ m) r" E4 d  不过万幸的是这次地震的震中位于日本外海，距离最近的宫城县仙台市也有近130公里，但这次地震的震源很浅，仅有32公里，因此仍然造成了巨大的破坏。
% j7 d  J, x! [( W7 m8 o/ C9 R+ m  设在陆地上的GPS基站测量到日本本岛在地震中向东南方向出现了位移，这些数据随后也被用来对日本外海海底的位移情况进行估算。
  但日本海上保安厅的工作人员最后成功地获取了更多的直接测量数据，他们测定了设在海底的5个测量站的位置数据。其中一个测量站几乎恰好位于震中位置。
3 l: i9 D; |6 G% u5 y" \' P" S: S$ h' L0 D  佐藤博士解释说：“海底测量设备就像是声波镜子。我们首先通过GPS技术测定调查船的位置，随后在测量船上向海底测量站发送声波，以便测定其位置。重复这一过程，我们便能得到地震前后海底基站的位移数据。”
6 G# |7 P, ?4 z" c2 ^  这些设备在10年前便已经安装，但是有关它们精确位置信息的数据是直到去年9月份才获取的。今年3月底4月初，海上保安厅派出调查船，以便获得震后的精确位置信息进行对比。
  对比的结果显示日本附近海床向东南方向出现了5~24米的水平位移，垂直方向的位移值约为-0.8米~3米。记录到24米的最大位移值的测量站名为MYGI，可以在附图中看到。
" e5 U$ i: v1 `5 @1 _# ]- i  佐藤博士表示：“测量结果显示在断层线附近出现了大规模的板块移动，这导致了惊人的海啸。不过光凭这些数据还不足以解释此次海啸的规模，但这些数据确实可以为我们在构建事件模型时提供很好的限制性依据。”
: G5 Y; Q' f5 F; z& {9 I4 e  现有模型的缺陷
  这场地震的规模和位置都让很多科学家们吃惊不已。在此之前，学界普遍认为，宫城县附近的断层不会发生大地震，因为这里常年发生7级左右的地震，释放了大量的地质应力。但西蒙斯教授的团队根据大量数据构建的模型显示，先前的看法可能是非常有问题的。
  到目前为止，科学家们仍然搞不清楚为什么宫城县附近的这一断层带竟然会累积这么强大的应力。有一种观点，认为可能是太平洋板块在向亚欧板块下方俯冲时，被一些海底火山卡住了，这样就导致了应力的急剧增加。
# T+ I" u7 J5 F; O  西蒙斯解释说：“你可以将其理解为两块相互移动的木板之间的一颗钉子。尽管木板之间可能还是可以发生微小的移动，但最终还是被这个钉子卡住了。”
' K  {% B; w+ E2 o* K- _* [  他继续表示：“这样的缓慢蠕动可能会引发一些规模相对小一些的地震，如之前发生的一连串7级左右的地震，但最后，钉子终于承受不住强大的应力而崩溃，于是巨大的位移瞬间发生，引发超强地震。而如果这样的应力累积持续1000年，一次地震出现的位移量甚至可以达到50~100米。”
6 \5 f! d3 l3 |  q  对于未来的担忧
, W1 i' b( t; _  现在专家们普遍担心的是，接下来，在断层带的南侧在未来究竟会发生什么。这里靠近东京，全日本四分之一的人口集中在此。
  这里的茨城县断层地带一直以来都呈现和此次发生强震的宫城县断层带相似的活动现象。
  西蒙斯教授强调说：“我想说，我们绝非在预测一次未来的地震，我们所做的仅仅是再次提醒人们我们对地震现象是多么无知。以此激励我们投入更大的努力去研究地震的预报技术。”
  根据最新的警方统计数据，在此次日本大地震中确认遇难的人数已经上升到1.5万人，另有1.1万人依然失踪。