这是一场混乱后的灾难。在加州大学洛杉矶分校校园西端Acacia住宅楼前。受害者无处不在，流血不止，神志不清，进进出出。一个戴着棒球帽和短裤的小男孩躺在一块红色防水布上。“没有,非常低的脉冲,”;一名帮助抬他过去的人说，然后匆忙返回搜救现场。考虑到当时的骚动，很难说是否有人听到了她的话。附近，一名女子笔直地坐着，一滴血从她的耳朵里滚出来，流到她的脸颊上，另一名女子用一个临时的纸板夹板支撑着她血迹斑斑的腿。
几十名急救人员把受害者转移到彩色防水布上绿色代表最稳定的，黄色代表需要医护人员的，红色代表最危急的。一名现场急救人员跪在男孩旁边，检查他的脉搏，然后迅速站了起来。“我们这里有个死人，”她大叫着问。但是没有时间停下来。
这是发生在圣莫尼卡断层的6.8级地震的后果。它是一个“大的”南加州人早就知道有一天会发生。那一天就是今天。
挑大梁时除外。victims&rdquo的;都是演员，伤痕累累，小男孩活得好好的。第一反应者是来自社区应急反应小组的志愿者，他们在校园里进行演练，测试应急反应程序。
虽然这6.8级地震didn’ t真正发生时,通过在加州大学洛杉矶分校的研究人员和科学家的工作,我们知道地震等确定性的可能影响,警告那些如何感受它的颤抖,如何计划围绕其破坏力甚至如何确保建筑像金合欢宿舍don’ t下降。从地球结构的最深层运动到我们建筑物的地基，再到支撑现代社会的关键城市系统，加州大学洛杉矶分校的研究正在增进我们对脚下土地如何运动以及如何在大地震中幸存的理解。
据估计，1906年旧金山发生的7.9级地震造成3000多人死亡，1923年日本关东大地震造成14万多人死亡。幸运的是，近年来，特别是在美国，地震造成的死亡相对较少。不像过去，当建筑物倒塌，里面的人被压碎的时候，我们现在知道如何建造能够抵抗地震的建筑物。
我们从倒塌的建筑物中吸取了教训。1994年，发生在圣费尔南多谷的6.7级地震摧毁或严重破坏了估计9万幢建筑物。大约60人死亡，其中33人在倒塌的建筑物中。最常见的是小型公寓楼，它们坐落在很大程度上可以停车的空地上。随着足够的震动，这些公寓轰然倒塌，砸向下面大部分空无一物的空间。
斯科特·布兰登伯格(Scott Brandenberg)是加州大学洛杉矶分校(UCLA)亨利·塞缪尔利工程与应用科学学院(Henry Samueli School of engineering and Applied Science)土木与环境工程学教授，研究地震对建筑环境的影响。他住在一栋软楼层的房子里。他说。软层建筑的设计并不是为了抵抗现行建筑规范中规定的地震力，应该进行评估以进行改造。这些建筑中有一些在1994年的北岭地震中倒塌。
今天，勃兰登堡的建筑，以及该地区成千上万的其他建筑，已经通过强制性的翻新条例进行了翻新。
从过去吸取教训是加州大学洛杉矶分校在多个领域开展地震研究的关键。例如，布兰登伯格正在创建一个关于液化的国际数据库。液化是地震中有时观察到的一种现象，在地震中，土壤像液体一样流动，导致土地滑动，建筑物地基滑动。他和他的同事们正在全球范围内收集有关液化后果的案例研究。“我们从来没有真正为整个社区提供一个可用的数据库，”Brandenberg说。他希望广泛获取这些数据将有助于标准化液化背后的科学。
研究人员不能坐等地震来袭;风险太高了。土木与环境工程系教授乔纳森•斯图尔特(Jonathan Stewart)一直在收集地震对堤坝及其相关饮用水系统影响的全球数据。他的主要工作领域是:在加州建造一个1100英里长的堤坝网络，将水引入州水工程的饮用水和农业用水输送系统，防止海水从旧金山湾进入。
“南加州40%的水都来自这个系统，”他说。“所以这个系统的稳定性和可行性是非常重要的。为了让系统工作，整个系统都必须工作。你不能只分析单个的部分。所以我们开发了一些方法来做到这一点。”
根据以往的堤坝系统附近地震活动在日本,斯图尔特和他的同事们可以确定泥炭的动态属性组成的三角洲地区的堤坝下的基础结构,学习堤坝能解决多少,从而导致漫溢而造成侵蚀。他们还决定了要保留多少土壤来修补发生的裂缝。加上计算机建模，他们可以预测系统中断的最坏情况，并计划如何应对。
这种系统的、基于模型的思维方式是地震研究的一个新领域，地震研究在很大程度上是基于对特定事件的观察。“(研究)是在小规模的基础上进行的:个别教员和他们的研究生在做一些事情，写一篇论文，其他人也在做同样的事情，我们得到了所有这些不同的文件，”斯图尔特说。“然后必须有人想出如何处理这一切。我们正试图改变这项研究的范式。”
将这一信息应用于现实世界的大学外从业者表示，加州大学洛杉矶分校的工作正在发挥作用。Ronald T. Eguchi是Long beach – on ImageCat的总裁兼首席执行官，该公司为建筑物和基础设施创建地震地图和危险暴露模型。该公司的客户包括美国航空航天局(NASA)和联邦应急管理局(FEMA)，以及私人保险公司。Eguchi说来自加州大学洛杉矶分校的数据帮助使这些地图更加精确。
“没有(加州大学洛杉矶分校的)研究，我认为我们不可能做出这些定量评估，”他说。“我们利用这些信息来了解位移或地面破坏的程度。”
有用的数据可能来自令人惊讶的来源。工程教授Ertugrul Taciroglu研究地震对城市基础设施的影响港口，桥梁，电力线开发了一种方法，利用谷歌提供的丰富图像来可视化地分析基础设施，并开发预测模拟模型来量化其地震风险。
“我和我的学生开发了计算机代码，可以定位每一座桥，并从多个角度通过谷歌街对其进行检查。我们的算法提取关键的测量值，如柱高和截面尺寸。我们使用这些度量来创建一个结构分析模型。我们打算为加州所有的25000座桥梁都这样做，”他说。这些图像非常准确。塔西罗格鲁说，他已经用谷歌的图像和加州运输公司的图像对自己的模型进行了检查。原始的桥梁蓝图，尺寸匹配在亚英寸的水平。
谷歌地球还为电力线路和其他提供电力的生命线传输走廊提供了丰富的数据来源。“我可以用预先编程的机器人在谷歌地球内部四处走动，提取输电塔的位置、电缆的长度、电缆的垂度，从而创建配电网的结构分析模型。”Taciroglu补充道。“因为我知道它们在哪里，我知道未来每座建筑会发生什么样的地震。”
例如，了解输电线路在大地震中可能发生的故障，就可以知道哪些医院应该配备更好的备用电源。建模哪些桥梁可能会出现故障，将帮助我们了解如何防止城市的部分地区被基本服务切断。塔西罗格鲁说，一个理想的项目将是把所有这些信息整合到一个庞大的模型中，这个模型包括整个城市地区的全部复杂性及其所有相关风险。这一工具将对政府机构、设施运营商和保险机构极为宝贵。
这种城市范围内的思考可能已经不远了。加州大学洛杉矶分校地震研究人员的一个特别小组正在制定计划，以便更好地将系统思维和地震意识整合到城市和县实体(如公用事业)的运营中。“生命线基础设施可能会受到大地震的影响，”美国地质调查局(U.S. Geological Survey)负责降低风险的地球物理学家、加州大学洛杉矶分校土木与环境工程系讲师肯·哈德纳特(Ken Hudnut)说。哈德纳特为洛杉矶市长办公室的恢复力提供咨询。
继续阅读加州大学洛杉矶分校的杂志
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：http://newsroom.ucla.edu/stories/the-evolution-of-earthquake-science