從日本熊本強(qiáng)震看地震風(fēng)險(xiǎn)及其防范*

趙紀(jì)東　鄭軍衛(wèi)

(中國(guó)科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心， 蘭州730000)

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動(dòng)態(tài)

從日本熊本強(qiáng)震看地震風(fēng)險(xiǎn)及其防范*

趙紀(jì)東※鄭軍衛(wèi)

(中國(guó)科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心， 蘭州730000)

引言

日本當(dāng)?shù)貢r(shí)間2016年4月14日21時(shí)26分， 熊本縣發(fā)生6.5級(jí)地震， 最大震度達(dá)日本標(biāo)準(zhǔn)最高為7度， 與東日本大地震震度相同， 是近5年來日本發(fā)生的最大地震， 日本近半個(gè)世紀(jì)的第4強(qiáng)震。 4月16日凌晨， 地震級(jí)別更是達(dá)到7.3級(jí)， 釋放的能量相當(dāng)于1995年的阪神地震， 最大震度亦達(dá)7度。 與此同時(shí)， 地球進(jìn)入“振動(dòng)”模式的話題再次引發(fā)廣泛熱議。 在此， 本文結(jié)合相關(guān)科研成果和權(quán)威媒體報(bào)道， 對(duì)熊本地震的發(fā)震機(jī)制、 地震特征、 未來風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要梳理和總結(jié)， 并在此基礎(chǔ)上探討未來的地震科學(xué)研究和風(fēng)險(xiǎn)防范， 以供參考。

1發(fā)震機(jī)制： 斷層橫向錯(cuò)動(dòng)

熊本地震是2011年?yáng)|日本大地震以來， 日本再次發(fā)生的最大震度達(dá)7度(日本標(biāo)準(zhǔn)最高震度)的地震， 亦是近5年來日本發(fā)生的最大地震。 對(duì)于熊本縣所在地區(qū)九州而言， 如此規(guī)模的地震尚屬首次， 是該地區(qū)自1923年以來百年一遇的大地震。

從發(fā)震機(jī)制來看， 2011年?yáng)|日本大地震由海底板塊運(yùn)動(dòng)或板塊推移引發(fā)， 屬于板塊型地震。 熊本地震則屬于“橫向錯(cuò)動(dòng)斷層型”， 也有人稱之為“橫裂斷層型”， 具體表現(xiàn)為南北方向的擴(kuò)張性牽拉[1]。

圖1　熊本縣附近的兩條斷層

日本地震調(diào)查研究推進(jìn)本部的研究表明， 在熊本縣附近有兩條斷層[2]： 一條為布田川斷層， 長(zhǎng)約64 km； 另一條為日奈久斷層， 長(zhǎng)約81 km。 名古屋大學(xué)教授山岡耕春表示， 此次地震很可能與附近的布田川斷層和日奈久斷層帶有關(guān)。 日本氣象廳專家也表示， 熊本縣強(qiáng)震是布田川斷層和日奈久斷層橫移造成的。

2地震特征： 直下型地震

熊本地震發(fā)生于日本內(nèi)陸正下方的斷層， 與1995年阪神大地震相似同屬直下型地震， 震級(jí)也與阪神大地震相同， 均為7.3級(jí)。 但是， 熊本7.3級(jí)地震的加速度卻是阪神大地震的約2倍， 表明此次地震會(huì)對(duì)地表造成巨大破壞。 由于震源較淺， 所以在斷層上方引發(fā)劇烈搖晃。 向南北拉扯的橫向錯(cuò)動(dòng)斷層型地震在熊本地區(qū)很普遍， 但是， 與過去的情況相比， 此次搖晃十分劇烈， 熊本地區(qū)更是觀測(cè)到高層大樓明顯的長(zhǎng)周期晃動(dòng)。 更有媒體報(bào)道， 當(dāng)?shù)鼐用裢蝗宦牭降氐紫乱宦暰揄懀?然后身體就像被吊起來一樣有一種強(qiáng)烈的懸空感， 然后就是一種蕩秋千的感覺。

根據(jù)日本氣象廳的統(tǒng)計(jì)， 熊本地震是1949年以來在日本本土觀測(cè)到的第4個(gè)震度達(dá)到疊加7級(jí)的地震[3]， 亦是日本九州觀測(cè)史上出現(xiàn)的最高級(jí)別地震。 1949年， 日本氣象廳設(shè)定震度標(biāo)準(zhǔn)(最高為7度)， 此前一共監(jiān)測(cè)到3次達(dá)到該影響強(qiáng)度的地震， 分別是： ①發(fā)生在兵庫(kù)縣淡路島北部的阪神大地震(1995年1月17日， 7.3級(jí)， 震源深度16 km)； ②發(fā)生在新瀉縣舊川口町(現(xiàn)長(zhǎng)岡市)的新瀉縣中越大地震(2004年10月23日， 6.8級(jí)， 震源深度13 km)； ③發(fā)生在三陸沖的東日本大地震(2011年3月11日， 9級(jí)， 震源深度24 km)。

此外， 除主震之外， 從該地震序列其他地震強(qiáng)度來看， 可謂是連環(huán)強(qiáng)震。 以東日本大地震為例， 截至2011年3月31日[4](共計(jì)21天)， 共發(fā)生震度5弱以上地震16次*震度7： 1次， 震度6弱： 1次， 震度5強(qiáng)： 6次， 震度5弱： 8次。。 相比之下， 截至2016年4月20日[5](共計(jì)7天)， 熊本已經(jīng)發(fā)生震度5弱以上地震18次*震度7： 2次， 震度6強(qiáng)： 3次， 震度6弱： 3次， 震度5強(qiáng)： 3次， 震度5弱： 7次。。 如果從震度6弱以上地震次數(shù)來看， 目前熊本地震及其前震和余震的強(qiáng)度及次數(shù)(共8次)均已經(jīng)超過了東日本大地震(共2次)[6]。

3未來風(fēng)險(xiǎn)： 斷層聯(lián)動(dòng)或引發(fā)更大地震

熊本震源剛好位于布田川斷層帶和日奈久斷層帶的交匯點(diǎn)附近， 日本東北大學(xué)教授遠(yuǎn)田晉次指出， 此次地震應(yīng)屬于一部分發(fā)生錯(cuò)動(dòng)， 今后仍需要加以注意， 因?yàn)楫?dāng)布田川斷層和日奈久斷層出現(xiàn)整體錯(cuò)動(dòng)時(shí)， 很可能發(fā)生更大規(guī)模的地震。 同時(shí)， 也有專家指出， 如果這一震源觸動(dòng)兩個(gè)斷層帶聯(lián)動(dòng)的話， 那么將會(huì)有8.2級(jí)大地震發(fā)生。

京都大學(xué)教授川崎一朗亦表示[7]， 4月14日發(fā)生了6.5級(jí)地震之后， 震源正漸漸向東移動(dòng)， 大分縣的地震距離震中100 km， 可能引發(fā)大分縣別府的萬年山斷層帶出現(xiàn)聯(lián)動(dòng)反應(yīng)， 如果中央構(gòu)造斷層帶的某一處震動(dòng)的話， 也許就會(huì)引發(fā)讓人最為擔(dān)心的南海海溝大地震*2013年11月30日， “大阪府南海海溝巨大地震災(zāi)害對(duì)策研究小組”宣布， 如果南海海溝發(fā)生9～9.1級(jí)地震， 并引發(fā)海嘯， 大阪府轄區(qū)內(nèi)最大將有13萬人死亡。。 與此同時(shí)， 日本著名私立大學(xué)立命館大學(xué)歷史都市防災(zāi)研究所教授高橋?qū)W表示[8]， 熊本地震可能是日本南海海溝大地震的前兆。

4地震風(fēng)險(xiǎn)及其防范啟示與建議

4.1主震和余震的判斷需謹(jǐn)慎

一般而言， 主震的震級(jí)是一次地震序列中最高的， 在主震之后， 不大可能出現(xiàn)更高震級(jí)的地震。 基于此， 政府及相關(guān)機(jī)構(gòu)可以科學(xué)制定具體的救災(zāi)計(jì)劃， 開展救援活動(dòng)及后續(xù)恢復(fù)行動(dòng)。 4月14日， 日本氣象廳曾表示， 今后1周左右有可能發(fā)生烈度在6級(jí)左右的余震。 這表明， 14日發(fā)生的6.5級(jí)地震是主震。 但是， 4月16日熊本縣發(fā)生7.3級(jí)地震后， 日本氣象廳則表示， 可以認(rèn)為這是4月14日以來所發(fā)生地震的主震。 至此， 熊本地震序列的主震才基本被確定， 而之前發(fā)生的多次地震只是前震。

4.2震度的科學(xué)定義需明確

在此次地震中， 震度這一概念一度與烈度造成混淆。 日本的地震“震度”(亦即地震烈度)與中國(guó)的地震“烈度”相似， 均表示地震對(duì)陸地造成的傷害， 級(jí)數(shù)愈高表示地震愈強(qiáng)烈， 造成的破壞愈嚴(yán)重。 但是， 中國(guó)的地震烈度分12級(jí)(1～12度)， 而日本地震“震度”分為10級(jí)(0～7度， 包括5弱、 5強(qiáng)、 6弱、 6強(qiáng)， 其他依次按數(shù)字高低排序)， 同時(shí)， 兩者的計(jì)算方法也不一樣。 嚴(yán)格來說， 日本的“震度”和中國(guó)的“烈度”， 標(biāo)準(zhǔn)不同， 沒有可比性。 僅就地表?yè)u晃程度而言， 震度7應(yīng)在中國(guó)的地震烈度11度與12度之間。 相比而言， 2008年汶川地震最大烈度為11度。 此外， 對(duì)于一次地震的認(rèn)識(shí)， 應(yīng)該結(jié)合多個(gè)指標(biāo)來分析， 不能僅看震級(jí)， 因?yàn)檎鸺?jí)表示的是地震規(guī)模， 而震度或烈度則表示的是地震的破壞程度。

4.3全球地震頻率增加， 低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)不可忽視

2016年4月10日以來， 日本、 緬甸、 印度邊境(4月13日， 6.8級(jí)地震)、 菲律賓(4月14日， 5.9級(jí)地震)、 阿富汗(4月10日， 7.1級(jí)地震)等亞洲、 太平洋沿岸多個(gè)國(guó)家(多處于環(huán)太平洋地震帶和地中海-喜馬拉雅地震帶上)相繼發(fā)生地震， 而在日本熊本地震之后， 厄瓜多爾在北京時(shí)間17日發(fā)生了7.8級(jí)地震， 這讓人不得不再次開始懷疑， 地球是否進(jìn)入了地質(zhì)活躍期[9]。 2014年， 美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的一項(xiàng)分析表明[10]， 相對(duì)于1979年至今的平均水平， 2010年以來M≥7.0地震頻率增加了65%，M≥5.0地震頻率增加了32%。 因此， 結(jié)合當(dāng)前現(xiàn)狀， 可以認(rèn)為， 當(dāng)前全球主要地震帶的大地震威脅已經(jīng)超出了長(zhǎng)期平均水平。 同時(shí)， 對(duì)于遠(yuǎn)離最近地震活動(dòng)的區(qū)域而言， 雖然沒有證據(jù)表明其地震危險(xiǎn)已經(jīng)發(fā)生了變化， 但是， 這并不是說， 正在或即將發(fā)生的地震規(guī)模較小， 或應(yīng)該被忽略， 因?yàn)槟壳叭祟悓?duì)地震的認(rèn)識(shí)還很有限， 地震預(yù)測(cè)還具有很大的不確定性。

4.4 木結(jié)構(gòu)減少人員傷亡， 建筑結(jié)構(gòu)需重新審視

此次地震受災(zāi)最嚴(yán)重的是熊本縣益城町， 有3萬多人。 地震發(fā)生后， 不少房子震塌， 一些居民被壓在房子底下[1]。 但幸好大多不是混凝土建筑， 多數(shù)被壓在房子底下的人被當(dāng)?shù)孛癖姾途欤?或者是后來趕到的自衛(wèi)隊(duì)救出。 長(zhǎng)期以來， 不斷強(qiáng)調(diào)建筑的抗震性能， 以期減少倒塌的可能性， 進(jìn)而降低損失。 但是， 在極端情況下， 還是有建筑可能發(fā)生倒塌， 因此， 需要從建筑倒塌后， 減少傷亡的角度重新思考建筑的基本結(jié)構(gòu)。

4.5災(zāi)后自救為先， 政府救助為次

從地震后的救助情況來看， 自救為先， 其次是互助， 再次才是公助。 據(jù)日本有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)， 地震獲救者中的70%緣于自救， 20%仰賴互救， 而政府的救助只有10%[11]。 所以， 在日本， 人們往往強(qiáng)調(diào)不應(yīng)過度依賴政府救助， 而要首先重視自救。 因此， 日本談到防災(zāi)救災(zāi)時(shí)， 最常用的3個(gè)關(guān)鍵詞是“自助、 互助、 公助”， 即自我救助、 互相救助、 公家救助。 但這并不表示政府就可以不作為了， 其實(shí)是要求政府在民眾的自救活動(dòng)中也起到政府該起的重要而細(xì)致的作用。 日本規(guī)定政府主導(dǎo)的救助在災(zāi)害發(fā)生72小時(shí)后必須開始， 反過來說， 震災(zāi)發(fā)生后的最初72小時(shí)， 即前3天主要依靠自救。

4.6或影響7國(guó)首腦峰會(huì)， 打亂安倍修憲步伐

對(duì)于安倍政府來說， 此次連環(huán)強(qiáng)震帶來的最大沖擊可能是： 西方6國(guó)首腦們因擔(dān)憂地震再次發(fā)生， 從而提出推遲或取消在日本舉行7國(guó)首腦峰會(huì)的要求[1]。 原定7國(guó)首腦峰會(huì)將在2016年5月下旬于三重縣伊勢(shì)志摩市舉行， 那里剛好是一個(gè)海港城市， 安倍政府為了這一個(gè)可以讓日本成為“世界領(lǐng)袖”的峰會(huì)， 已經(jīng)準(zhǔn)備了一攬子方案(最終目的是通過修改憲法， 解散眾議院， 對(duì)日本政府的運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行重大調(diào)整)。 如果這一次峰會(huì)無法召開的話， 那將會(huì)影響安倍政府的一系列計(jì)劃。 4月20日， 安倍晉三稱將優(yōu)先應(yīng)對(duì)熊本和大分兩縣持續(xù)的地震以及提振陷入停滯狀態(tài)的經(jīng)濟(jì)， 同時(shí)， 確定放棄在7月參議院選舉之際進(jìn)行眾議院選舉的“眾參兩院同日選舉”的意向。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 日本熊本縣7級(jí)地震有點(diǎn)蹊蹺. (2016-04-15)[2016-04-20]. http:∥blog.sina.com.cn/s/blog_4cd1c1670102w767.html

[2] 熊本地震或與阪神大地震同屬直下型. (2016-04-15)[2016-04-20]. http:∥cn.nikkei.com/politicsaeconomy/politicsasociety/19155-20160415.html

[3] 日本熊本地震為第4次震度達(dá)7級(jí)的大地震. (2016-04-15)[2016-04-20]. http:∥news.163.com/16/0415/09/BKMDR35N00014JB6.html?baike

[4] 「平成 23 年(2011 年)東北地方太平洋沖地震」について(第 31 報(bào)). http:∥www.jma.go.jp/jma/press/1103/31b/kaisetsu201103311700.pdf

[5] 「平成28年(2016年)熊本地震」について(第21報(bào)). http:∥www.jma.go.jp/jma/press/1604/20b/kaisetsu201604201530.pdf

[6] 「平成28年(2016年)熊本地震」について(第22報(bào)). http:∥www.jma.go.jp/jma/press/1604/20c/kaisetsu201604201800.pdf

[7] 地震學(xué)家： 發(fā)現(xiàn)新板塊揭日本存在更深地震隱憂. http:∥www.zaobao.com/news/world/story20160418-606446

[8] 日本熊本縣7.3級(jí)強(qiáng)震 日方直升機(jī)救出20名受困中國(guó)游客. (2016-04-17)[2016-04-20]. http:∥news.xinhuanet.com/world/2016-04/17/c_128902308.htm

[9] 亞太多國(guó)連鎖強(qiáng)震致傷亡 地球進(jìn)入地質(zhì)活躍期？. (2016-04-16)[2016-04-20]. http:∥news.qq.com/a/20160416/008627.htm

[10] Parsons T， Geist E L. The 2010—2014.3 global earthquake rate increase. Geophys. Res. Lett., 2014, 41： 4479-4485. doi:10.1002/2014GL060513

[11] 從震災(zāi)回家地圖看日本的自救活動(dòng). (2013-06-14)[2016-04-20]. http:∥blog.ifeng.com/article/28094903.html

* 收稿日期：2016-05-04； 采用日期： 2016-05-12。

中圖分類號(hào)：P315；

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A；

doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2016.05.001

※通訊作者： 趙紀(jì)東， e-mail: zhaojd@llas.ac.cn。