科學(xué)家現(xiàn)在用最先進(jìn)的激光雷達(dá)掃描技術(shù)(LiDAR)，可以準(zhǔn)確觀(guān)測(cè)大地震對(duì)地形造成的破壞，即使幾英寸的地方也清晰可見(jiàn)。
激光雷達(dá)顯示的墨西哥地震情形：藍(lán)色部分代表下沉的地面，紅色表示向上運(yùn)動(dòng)的地形。
地震給地面造成的破壞：大地震后，墨西哥城市墨西卡利公路上出現(xiàn)一條大裂縫。
巨大破壞力：地震摧毀了一座墨西卡利教堂。
整裝待發(fā)：科學(xué)家已準(zhǔn)備用激光雷達(dá)掃描技術(shù)再現(xiàn)美國(guó)圣-安德烈亞斯斷層帶情形。1906年發(fā)生的一場(chǎng)地震使大部分舊金山地區(qū)變成廢墟。
LiDAR的意思是“光探測(cè)和測(cè)距”，其工作原理是激光器產(chǎn)生激光脈沖，打在地面物體上，然后接收器接收從地面反射的激光脈沖?？茖W(xué)家用它制作出詳細(xì)的地形圖。激光雷達(dá)掃描已被用于遭到地震破壞的墨西哥某地區(qū)，一個(gè)由美國(guó)、墨西哥和中國(guó)地質(zhì)學(xué)家組成的科研團(tuán)隊(duì)從而有機(jī)會(huì)繪制最全面的地震前后圖像。
首席研究員、美國(guó)加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校地質(zhì)學(xué)教授邁克爾-奧斯金說(shuō)：“通過(guò)研究新的斷層破裂，我們可進(jìn)一步了解地震是如何發(fā)生的。”這個(gè)科研團(tuán)隊(duì)目前同美國(guó)國(guó)家機(jī)載激光測(cè)繪中心(NCALM)合作，他們乘專(zhuān)機(jī)到墨西哥北部城市墨西卡利一個(gè)地區(qū)的上空，用激光雷達(dá)掃描技術(shù)進(jìn)行掃描。2010年4月，這里發(fā)生了7.2級(jí)地震。
奧斯金表示：“研究人員在不到3天時(shí)間里，就對(duì)140平方英里(約合362.6平方公里)作了一次詳細(xì)掃描。我們知道，墨西哥政府曾于2006年用激光雷達(dá)掃描技術(shù)將這個(gè)地區(qū)繪制成圖。”地震發(fā)生時(shí)，奧斯金和美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)的拉蒙-阿羅史密斯正從美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)申請(qǐng)資金支持，進(jìn)行一次空中測(cè)量，以便比較測(cè)量結(jié)果。
奧斯金說(shuō)，激光雷達(dá)掃描能更好地顯示出鄰近斷層的地表變形情況，用以前的技術(shù)并不能輕易得到這些結(jié)果。科學(xué)家通過(guò)先進(jìn)的激光雷達(dá)掃描技術(shù)，能獲得斷層在科羅拉多河泛濫平原農(nóng)田下運(yùn)動(dòng)時(shí)地形的折疊情形。奧斯金指出：“在該地區(qū)看到這種地形變化是非常困難的。”
科研團(tuán)隊(duì)用加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校W-M-凱克地球科學(xué)有效可視化中心的“虛擬現(xiàn)實(shí)”設(shè)備，處理和觀(guān)察來(lái)自這次墨西哥調(diào)查的數(shù)據(jù)。通過(guò)比較前后的地震調(diào)查結(jié)果，他們能準(zhǔn)確看到地面的運(yùn)動(dòng)情況。
研究顯示小斷層的變形導(dǎo)致地震，這些測(cè)量結(jié)果將為了解多斷層地震的形成提供線(xiàn)索。奧斯金表示：“2010年墨西卡利地震并沒(méi)有出現(xiàn)在像圣安德列斯一樣的主斷層上，而是貫穿了地殼中的一連串小斷層。這些小斷層在主斷層周?chē)殖Ｒ?jiàn)，并沒(méi)有引起重視。這類(lèi)地震就突然發(fā)生了。”奧斯金說(shuō)，新的激光掃描顯示7個(gè)小斷層聚到一起造成一場(chǎng)大地震的過(guò)程。
這份研究報(bào)告的作者之一、美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地球物理學(xué)家肯-赫德納特10年前首次使用機(jī)載激光雷達(dá)，掃描了赫克托礦地震區(qū)，記錄下震后地形的破壞情況。但缺乏震前數(shù)據(jù)。赫德納特表示，從那以后，美國(guó)國(guó)家機(jī)載激光測(cè)繪中心就對(duì)圣-安德烈亞斯斷層和其他位于美國(guó)西部的活性斷層作了激光雷達(dá)掃描，從而為預(yù)測(cè)今后可能發(fā)生的地震提供了重要的參考資料。
他說(shuō)：“墨西哥頭號(hào)科研中心恩塞納達(dá)科學(xué)研究和高等教育中心(CICESE)工作人員能把地震情況清晰地展現(xiàn)出來(lái)。他們用激光掃描技術(shù)繪制出地震前后的圖像。這個(gè)科研團(tuán)隊(duì)的工作標(biāo)志著一個(gè)重要的里程碑，我很激動(dòng)。”
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