陈晓非：要想有美好的未来，人类必须处理好与地球的关系—社科普及—深圳市社会科学网-k8凯发平台

　　在150亿年前，宇宙大爆炸诞生了星系空间，人类幸运地拥有了地球——一个恰当的空间和恰当的距离产生的美丽家园。如何保护我们的家园，一直都是人类的必修课。8月26日，深圳市民文化大讲堂邀请中国科学院院士、南方科技大学地球与空间科学系系主任陈晓非，围绕“探索地球奥秘”，与观众分享与交流。

　　粤港澳大湾区滨海断裂带未来有发生地震的可能

　　“宇宙包含了空间和时间，宇宙万物实际上不仅仅是物，本身是空间和时间的概念。所以，这是无限多样的世界，宇宙是由无数个星系组成，星系是大量恒星及星际气体聚集在一起的庞大天体系统。”陈晓非的讲座从浩瀚的宇宙开始，落到熟悉的地球。他说，“尽管地球的体积和质量在八大行星中排行第五，但它是最奇妙和最独特的。”

　　陈晓非称，地球内部整体的半径将近6400公里，由一个固体的内核和一个液体的外核来组成。地球从内至外，固体的内核半径是1200多公里，外核是3000多公里，然后是地幔、地壳。地壳类比一个鸡蛋的话，比鸡蛋壳还薄。“我们怎么知道内部结构是这样的情况呢？”他丢给观众一个问题，引起了大家的好奇心，“大家可能做过ct，我们对地球也是同样做ct，那怎么做？利用什么来做呢？就是用地震波。”这个答案令在场大多观众有些意外。

　　在我国，地震灾害是第一大灾种，是造成死亡人数最多的自然灾害。2008年的汶川地震就造成了将近7万人的死亡，直接经济损失超过8000亿元人民币。陈晓非称，地球有板块运动，板块运动虽然很缓慢，速率相当于指甲生长的速度，但是会不断积蓄能量，能量达到一定程度的时候就会发生地震。

　　大家常常容易把震级和烈度混淆，震级量度地震释放的总能量大小， 不随震中距变化； 烈度量度地面的摇晃程度，通常随着震中距衰减。一次地震有一个震级，多个烈度。陈晓非举例道，比如6级左右的地震释放的能量差不多相当于一个广岛原子弹爆炸的能量，7级地震可能是6级地震的30倍左右。而距离震中比较近的地方烈度高，距离远的地方烈度低一些。

　　陈晓非说，从统计结果来看，全球大地震的数量很少，小地震比较多，每年大于6级的地震大约有200个，大于7级的有8个，大于8级一个。根据1949年到2008年的统计，中国6级以上地震平均每年有4个，5级以上平均有20个，大部分集中在西部。“粤港澳大湾区不在主要的地震带上，并不表示大湾区没有地震风险，大湾区有很多断裂带，比如有滨海断裂带。当然有的断裂带不是非常活跃，发生大地震的机会比较小，但是有些滨海断裂带未来也是有发生地震的可能性。”

　　通过地震仿真模拟防御地震灾害

　　说到地震，大家最关心的肯定是如何防御地震灾害。

　　陈晓非首先提到地震预警。“预警和预测是不一样的，地震预警是地震一发生就探测出来，立即向地震灾害和地震波传播晚到达的地方发一个预警，告诉你地震可能快来了，造成的破坏可能快来了，这样就可以提前采取一些措施。”他介绍，地震本身有一个特点，破坏比较大的地震波动（s波）传播速度相对慢一些，预警后人们可能会有十几、二十秒，甚至更长时间做个人防护。

　　地震预警阻止不了地震发生，那人们如何防御地震灾害呢？“一个最重要的工作是抗震设计，比如避免雷电，可以增加避雷装置等，建筑物如果抗震设计做得好，就可以经受地震的晃动，免于倒塌，减少人员伤亡。”陈晓非说，抗震设计从防震减灾来说是非常重要的手段，我们国家很多土木工程等领域的科学家和工程师们作了大量的努力。

　　另一方面，还可以基于对地震的过程进行仿真模拟来开展地震防御。陈晓非称，就像核爆的问题，最早的核试验都是要做真实的实验，后来我们可以通过电脑仿真。“地震没有发生，也可以利用科学的方法模拟仿真地震过程，看它造成的破坏是什么，从而制定防震减灾的预案，这就是地震过程仿真模拟。” 比如一旦地震发生，地震学家能够迅速在十几分钟、半个小时把地震震源情况得到，在此基础上就可以利用模拟地震的过程计算出地震波影响是怎样的、造成的破坏是怎样的，从而计算出地震烈度分布，计算出工程上关心的地表峰值加速度等，然后在此基础上做灾害评估，为政府的防震减灾提供预案。

　　陈晓非举了个简单例子，去年9月5日在四川泸定发生6.8级地震，这次地震发生之后，南科大研究团队立即开展模拟分析，第二天就给出了对这次地震的灾害评估报告。根据评估的结果最大的烈度应该是9度，主要是泸定县和石棉县受灾最严重，死亡估计是89人，经济损失是230多亿。9月11日根据政府统计公布的消息，此次地震最大烈度是9度，死亡人数是88人（一天后修订为93人），其中损失最严重的是泸定县和石棉县。基本上与快速评估结果一致。这说明了仿真模拟可以为政府开展应急救援，比如在资源布局方面、人员调配方面提供科学依据。

　　人类未来的命运掌握在自己的手中

　　“虽然地震灾害给人类的发展带来了比较大的损失，但是在研究与认识地震机理过程中发展起来的地震学有广泛的应用，成为深地探测、资源探测的基础，在深空探测中也有应用。”陈晓非说道。

　　在讲座一开始，陈晓非就曾经提过，地球内部的探测就是通过地震学的方法实现的。而在深空探测当中，比如月球内部的探测，也可以用地震学的方法。如今月球上就布设有地震仪，将来我国还计划在火星上放置地震仪，探测和弄清楚火星内部结构和地球内部结构有什么差别。

　　油气资源的探测，也离不开地震学的方法。陈晓非表示，在油气资源探测时，震源不是天然的地震，而是人工激发，就是人们用快速释放能量的方法激发地震波。人工震源包括震动车震源、气枪震源、电火花震源，以及早期使用的炸药震源。然后布置好地震仪记录地震波信号，之后利用地震学的方法进行成像，为深部地球资源的开发利用提供技术支撑。地震学的方法同样可以用于矿产资源的勘探，因为地震学方法相较于其他方法具有精度较高的特点，可以把地下的矿脉、矿体位置找出来。

　　此外，地震学在国防领域也有重要应用。例如利用地震学方法可以侦测或检测地下核爆炸以及其他的爆炸事件。

　　陈晓非表示，对普通老百姓来说，有生之年不一定会经历到地震，但是城市要持续发展，要站在更长远的角度上思考一个城市是否有大地震发生的概率。“我们从研究灾害来说都是极端事件，极端事件虽然概率很小，但是不能不防。”进行抗震设计，包括抗震工程技术发展，对城市来说是有备无患。

　　“由于无止境地向地球索取而不能善待它，人类目前已经面临生态危机、资源枯竭、环境污染、灾害频发等亟待解决的问题。”作为地球科研工作者，陈晓非认为，自然灾害频繁，有些是自然现象，和人类的活动没有什么关系，像是地震，但有些灾害却是与人类过度开发或者是不恰当的活动有关系，比如滑坡、泥石流等，通过人们的关注和努力，是能减少很多灾害的。“地球是人类的家园，人类未来的命运实际上已经掌握在自己的手中，要想有美好的未来，人类必须处理好与地球的关系，与大自然和谐相处、协调发展。”

　　来源｜晶报app