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地震或可提前一周预报了!机器学习精确预测断层断裂时间
王强 2017-10-27
导语

美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的一项研究,可能会让科学家们提前一周准确预报即将到来的地震,我们将可从容应对大自然的暴虐!

编者按:本文来自微信公众号"徐德文"(ID:xudewen028),e科网经授权发布。

9年前汶川大地震发生的时候,我从五楼沿着剧烈摇晃的楼道往下跑,心里只有两个念头:要死了吗?还来得及吗?出了楼道门,大厅大门还在十米开外,心里已经有了希望:最后几米了,我会逃出去,我会逃出去!

这样的心路历程可能每一个经历过较大地震的人都会有,虽然各不相同,但那种绝望却是令人终身难忘的。但以后,我们可能不会再被这种刻骨铭心的绝望折磨了,美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的一项研究,可能会让科学家们提前一周准确预报即将到来的地震,我们将可从容应对大自然的暴虐!

一个由剑桥大学、波士顿大学和洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员组成的国际小组,对地震、前兆地震和断层之间的相互作用进行了研究,发现地震发生前,在越来越大的应力作用下,岩石会发出人耳不能听到的低沉的隆隆声,这种隐藏的关键信号通常在地震前一周就会发出,但由于很难和随机噪声区分,此前一直无法得到有效的应用。

研究人员在实验室用钢块、活塞等材料,模拟真实地震中的物理作用力,记录下产生的大量信号和声音,然后用高科技算法训练机器自主学习,从大量噪声中“揪出”隐藏的地震信号,精确评估地震中的应力变化,并预测岩层断裂前的剩余时间,从而可提前一周准确预测地震的发生。

尽管这项研究是在实验室进行的,但研究人员将模拟地震和圣安地列斯断层重复的小地震,以及美国和加拿大交界处卡斯卡迪亚断层持续数周或数月的缓慢地震进行了比较,发现该实验重建的地震与现实中非常相似,其结果可以用来预测地震发生的准确时间。

研究人员认为下一步的挑战是提前确定地震震级,以建立可靠的地震预报系统,让每一次地震都有足够的时间来疏散人群,减少生命和财产损失。研究人员说,这项研究也可应用于雪崩、滑坡等地质灾害的预报。

这项研究发表在最近的《地球物理研究期刊》上。

文章链接:

Bertrand Rouet-Leduc et al, Machine Learning Predicts Laboratory Earthquakes, Geophysical Research Letters (2017). DOI: 10.1002/2017GL074677 

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作者 王强

硕士研究生

西北工业大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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