凱米

墨西哥城的地震

2017年9月7日深夜，墨西哥東南部恰帕斯州附近的太平洋海域發(fā)生了8.2級(jí)地震。然而，當(dāng)維克多·克魯茲·阿蒂恩薩聽(tīng)到這個(gè)消息時(shí)，這位墨西哥國(guó)立自治大學(xué)的地球物理學(xué)家并沒(méi)有感到非常意外，因?yàn)檎鹪次挥谔窖髺|部的科克斯板塊與北美大陸板塊的交界處。經(jīng)過(guò)多年的地震理論研究，阿蒂恩薩了解到，科克斯板塊正在下沉到北美版塊之下，形成所謂的俯沖帶，而俯沖帶每隔一段時(shí)間就會(huì)爆發(fā)一次地震，由此釋放板塊之間相互擠壓碰撞而積累的能量。

恰帕斯州的地震不足為奇，真正讓阿蒂恩薩擔(dān)心的是距離震源數(shù)百千米之遙的墨西哥城。600多年前，阿茲特克人在特斯科科湖的湖心島上建立了墨西哥的這座首府，當(dāng)?shù)厝艘徊讲綌U(kuò)張著城市的面積。西班牙人來(lái)到這里之后，填湖造陸變本加厲，最終，湖面消失，取而代之的是一處經(jīng)濟(jì)繁榮、人口密集的大都會(huì)。然而，人力對(duì)自然的破壞給這座城市帶來(lái)了巨大的安全隱患。城市大部分的建筑都是建立在不穩(wěn)定的回填土上，它們對(duì)于地震之類的天災(zāi)毫無(wú)抵抗力。更重要的是，由于特斯科科湖退化，墨西哥城的1000多萬(wàn)市民和10多萬(wàn)家工廠只能從地下獲得水源。墨西哥城是由湖泊沉積巖支撐而成的盆地，南北兩邊是火山巖，隨著地下水的過(guò)度開(kāi)采，這些無(wú)比堅(jiān)硬的巖石依托的地表將處于相對(duì)真空狀態(tài)。一旦地質(zhì)運(yùn)動(dòng)達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，地表便很容易出現(xiàn)塌陷。

為家園研究地震

阿蒂恩薩親身經(jīng)歷過(guò)的1985年墨西哥大地震，便是由上述安全隱患所導(dǎo)致的一場(chǎng)浩劫。當(dāng)年9月19日清晨，墨西哥西南海岸外的太平洋海域發(fā)生了8.1級(jí)地震，地震波僅用了2分鐘就到達(dá)了400千米之外的墨西哥城。城市地面頓時(shí)劇烈顫動(dòng)，僅僅1分鐘的時(shí)間，市中心就有將近一半的建筑物化為瓦礫，數(shù)千人死亡，數(shù)十萬(wàn)人無(wú)家可歸。

當(dāng)時(shí)11歲的阿蒂恩薩雖然幸免于難，但地震導(dǎo)致的人間慘劇令他印象深刻，于是他立志要研究地震科學(xué)。在墨西哥國(guó)立自治大學(xué)，阿蒂恩薩選擇了與地震相關(guān)的地球物理專業(yè)，隨后，阿蒂恩薩又前往法國(guó)國(guó)家科研中心、美國(guó)圣地亞哥州立大學(xué)等著名學(xué)府深造。

2016年，阿蒂恩薩成長(zhǎng)為墨西哥國(guó)立自治大學(xué)地球物理學(xué)院地震系主任，他要用所學(xué)的地震理論來(lái)服務(wù)家鄉(xiāng)。在論文中，阿蒂恩薩利用1985年大地震的科學(xué)記錄，通過(guò)計(jì)算解釋了墨西哥城特殊地貌對(duì)于地震波動(dòng)的放大作用。由于墨西哥城位于下陷的盆地，盆地周圍是硬介質(zhì)（巖石），而盆地內(nèi)是軟介質(zhì)（回填土），地震波在盆地內(nèi)多次反射和折射，并與盆地內(nèi)的軟介質(zhì)發(fā)生共振，可以使得城市地面震動(dòng)的幅度加倍放大。

通過(guò)GPS系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，阿蒂恩薩建立了墨西哥城的三維“地震信息地圖”，可以清楚標(biāo)識(shí)出地震波釋放的能量會(huì)如何在墨西哥城所處的湖泊盆地周圍回蕩，以及墨西哥城的哪些區(qū)域會(huì)在地震中“震”得最劇烈或者時(shí)間最長(zhǎng)。

抓住了地震的脈搏

時(shí)間回到2017年9月，阿蒂恩薩對(duì)于墨西哥城的擔(dān)憂不久就得到了驗(yàn)證。9月19日——恰帕斯州地震僅僅兩周之后，墨西哥城發(fā)生了1985年之后最大規(guī)模的一次地震，導(dǎo)致數(shù)百人死亡。此次地震中市區(qū)受損的程度，完全符合阿蒂恩薩論文中的理論以及他所建立的模擬模型。因此2017年年末，阿蒂恩薩被《自然》雜志評(píng)選為當(dāng)年對(duì)科學(xué)產(chǎn)生重大影響的十大人物，他是榜單中唯一一位來(lái)自拉丁美洲的科學(xué)家。

如今，阿蒂恩薩仍在繼續(xù)追蹤地震，他和同事們?cè)谀鞲缣窖笱匕逗Ｓ虿渴鹆怂碌卣饌鞲衅飨到y(tǒng)，不僅可以監(jiān)測(cè)地震，還能提供關(guān)于板塊構(gòu)造和地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)?！蹲匀弧冯s志的嘉許給了阿蒂恩薩信心，也許在將來(lái)，他真的能夠?qū)崿F(xiàn)地震預(yù)測(cè)，讓飽受地震之苦的墨西哥人民松一口氣。