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2011年地震后,波动影响了日本的地壳

New Scientist2026年6月18日 19:00

地球 2011年3月11日,9级东日本大震灾发生后15分钟,几乎整个日本突然向东移动了半厘米。这一猛然的移动是由一波强大的地震波引起的,该波经过5800公里到达地球的核心,随后反弹向地表。在地震造成的破坏背景下,包括局部地面移动数米和导致福岛第一核电站三座反应堆熔毁的40米海啸波,5毫米的移动似乎微不足道。但此移动发生在3000公里的距离上,几乎是地震主裂缝线长度的七倍,也是记录到的任何滑动的长度之上。芝加哥大学的朴善英(Sunyoung Park)表示,此事件的特殊之处还在于时间和模式。“我们看到几乎全日本几乎同时并且相似的大小发生了5毫米的东向移动,而在那个确切时刻并没有普通的地震。”这一位移不仅在南北范围上巨大,而且其宽度覆盖了整个日本及其周边海域。“这并不是仅仅移动的狭窄‘边缘’,”朴说。“东向的移动至少覆盖了我们有GPS站的整个日本。如果我们在海床上有同样密集的仪器,我们可以更准确地说出这一动作延伸到海岸外的距离,但在陆地上,这种移动几乎在日本的每一个地方都有观察到。”通过分析在灾难期间记录的大量GPS和地震数据,朴及其同事们找出了这种极其广泛的运动是如何触发的,以及为什么在主震后15分钟才发生了裂缝。地震通常会产生深入地球内部并反射到核心的波动,但在到达地球中心并返回地表时,它们通常会减弱。在东日本的案例中,主震如此强大,以至于原始波虽然减弱,却仍然能够在返回地表时保持足够强烈,导致全国性的位移,因为四个相邻的构造板块同时运动。“我们认为,原始东日本大震灾的猛烈震动可能已经削弱了板块边界,使它们更容易在核心反射波经过时被移动,”朴说。此事件表明,地震后存在以前未被认识的破坏机制,朴表示。“这表明,在大地震之后,我们可能还需要意识到潜在的地震危害,因为这种深层传播的波动到达后可能会引发更多事件,并在更大的距离上。”新西兰坎特伯雷大学的罗宾·李(Robin Lee)表示,如今需要更多的研究来理解这种运动对世界其他类似断层地区的影响。“这表明大地震可以在几分钟后引发广泛的延迟断层运动,覆盖比预期更大范围,”李说。

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