南加州建立在晃动的岩石地基上，地震的可怕威胁潜伏在阳光照射下。这种威胁很可怕，因为没有人知道大地震会在何时何地发生。
这一威胁困扰着Yehuda Ben-Zion教授。他是南加州大学多恩西夫文学院地球科学系的地球物理学家，在他的职业生涯中一直在研究地震。现在，作为美国南加州地震中心的新任主任，他有一个大胆的计划，要转变对地震过程的研究，增加对大型地震预报的关注。
Yehuda Ben-Zion(照片/由Yehuda Ben-Zion提供)
“我对拓展科学的疆界很感兴趣。我正致力于推进地震预报和开拓新的研究前沿的几个项目。”他说。
他设想在已知会发生大地震的断层上对传感器进行大规模扩展。他想通过研究断层在破裂前、破裂中和破裂后的变化来改变地震研究。他在《地震研究快报》和《自然》杂志最近的文章中概述了他对未来地震中心的设想。SCEC正在为美国国家科学基金会(National Science Foundation)、美国地质调查局(U.S. Geological Survey)和其他赞助商准备几项资助建议。
SCEC是一个由超过90个美国和国际研究组织组成的联合体，包括加州理工学院、斯坦福大学、麻省理工学院、哈佛大学和加州大学学院，总部设在南加州大学。它的年度预算约为1000万美元，资金来源多种多样。
地震预测可能吗?一些科学家仍持怀疑态度
自古以来，地震预测就一直是人们的希望。地震导致了中国和中东古代文明的衰落。大地震摧毁了加利福尼亚和世界各地的大城市，造成了数千亿美元的损失。像洛杉矶、东京、伊斯坦布尔、旧金山和墨西哥城这样的城市仍然面临着永久的风险。
然而，地震预测也一直是神秘主义者和骗子的领域。当被要求预测地震时，科学家感到不安。专家表示，目前还没有可靠的方法来预测重大地震。相反，他们依靠科学的、长期的概率估计来预测断层何时何地会发生大地震。Ben-Zion认为有机会推进科学，使长期预测更接近近期预测。
这是最有希望预测地震的游戏。
约翰Vidale
前SCEC主任约翰·维达尔教授说，本锡安正在与法国和其他地方的研究人员合作，寻求在地球科学方面的大胆挑战，尽管其潜力尚不确定。
他说:“有一个令人信服的理解是，地震的周期是从应力加载到破裂，再加载到下一个破裂，如果你能识别出这个周期的进程，你就离预测地震又近了一步。”
“但一些科学家持怀疑态度，因为到目前为止地震预测进展缓慢，他们预计地震会在没有预警的情况下发生，”他补充说。“有没有可能获得更多的信息，看看岩石在断裂之前的表现?”线索是否有力?它们在地震发生前可靠发生吗?在预测地震方面，它是最有希望的游戏，它有新的理论和测量方法，再加上(本-锡安的)建筑基于非常好的科学。”
将地震传感器集中在断裂带上
了解地震是具有挑战性的，因为它们起源于地下或海底深处，涉及复杂的地质，并且在地表破裂点提供的信息有限。因此，由于地震的高度不确定性和毁灭的可能性，地震是大自然的终极恐怖。一眨眼的功夫，一个断层就会转移，释放出几个世纪以来储存的能量，造成巨大的破坏和死亡。2019年里基克莱斯特发生的7.1级地震释放了约45枚广岛原子弹的威力。
南加州特别容易受到大地震的影响，因为它位于两个大陆大小的构造板块之间的地震活跃区，这两个板块紧靠着圣安德烈亚斯断层。主要的基础设施——包括石油、天然气、水和管道——都穿过断层。每年都有越来越多的人和房屋增加，其中许多离内陆帝国的其他大型区域性断层非常近，对断裂构成了单独和附加的威胁。此外，洛杉矶大部分地区都坐落在断层之上，这些断层具有发生重大地震的能力，例如1933年长滩地震、1971年西尔马地震、1987年惠蒂尔地震和1994年北岭地震。
科学家通过长期预测来预测大地震发生的可能性，从而评估风险。例如，美国地质勘探局估计，洛杉矶地区和旧金山湾区在30年内是否会发生7级地震，目前还很难说。在南加州，发生规模较小但破坏性较大的地震的概率要高得多，发生与1994年北岭地震规模相同的6.7级地震的概率约为三分之一。
为了提高预测水平，本-锡安寻求建立一个广泛的新网络，以提供信息，用于监测断层带和预测地震，从SCEC的大本营南加州开始。本锡安说，虽然该地区已经有大约1000个地震传感器，但这些传感器非常分散，大多数远离大断层。他说，这是一个盲点，在我们理解断裂之前的断层条件时留下了空白。
缩小数据差距至关重要。
耶胡达Ben-Zion
本锡安说:“没有在自然环境中对正在研究的现象的直接观察，任何科学都不可能发展。”“在断层带内进行测量是至关重要的，在那里可以观察到自然过程的细节。缩小数据差距至关重要。”
一个新的以美国为基地的地震中心可能包括什么?此外，SCEC还提出了一项重大的地震传感器扩张计划，包括加速计、宽带站和GPS站——它们有数百个——都位于距主要断层一公里的地方。它们将由摄影机、声学传感器和其他地球物理仪器加以加强。该系统将与区域传感器集成，激发新的理论研究、实验室实验和现场观察，并借助人工智能和其他先进技术进行分析。
该网络的起点将是位于河滨县和圣贝纳迪诺县的圣哈辛托断层——该地区最大的、历史上活跃的断层之一——以及圣安地列斯断层。
数据助长了Yehuda Ben-Zion对地震预测的乐观态度
是什么让本锡安对他的新方法感到乐观?
答案在他11月17日发表在《自然》杂志上的一篇论文中找到了，这篇论文分析了从世界各地最近发生的一些震级大约为7级以上的地震前近断层传感器收集的数据。在某些情况下，数据显示出诱人的线索，似乎表明一场大地震正准备袭击。
在早期预警信号中，有证据表明，未来破裂带周围的岩石和地壳的变形逐渐减弱，缓慢滑动事件和前震，以及地震活动越来越集中在最终破裂的断层顶部的一个狭窄地带。这篇论文解释说，这些过程在主震发生前几天、几周和几个月就观察到了。
该研究特别分析了其中一些现象是如何在1992年兰德斯地震、1999年赫克托矿地震和2019年莫哈韦沙漠Ridgecrest地震以及2010年下加利福尼亚州的El Mayor-Cucapah地震之前表现出来的。在日本的几次大地震以及2014年智利伊基克附近的8.2级地震之前，也记录了类似的线索。
本锡安说，虽然不是每一个断层都能发出断层破裂的警告，但“通过更精确的测量和在大地震发生前捕捉到的更好的近断层数据，我们可以在断裂带中获得信号，从而提高预测大地震的能力。”
如果一切按计划进行，一个新的地震中心可能有助于南加州抵御灾害。所谓的“大地震”，预测圣安德烈亚斯断层南部将发生从索尔顿海几乎延伸到贝克斯菲尔德的巨大地震，将引发大灾难。美国地质勘探局在十年前提出了“震荡地震”的设想，警告称一场7.9级的地震将造成1800人死亡、5万人伤亡和2000亿美元的财产损失。断层的最南端靠近索尔顿海和科切拉谷，300多年来一直没有破裂，这是一段异常漫长的平静期。
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