飓风艾琳可能引发了弗吉尼亚地震余震

2011年8月23日地震后的余震频率在艾琳经过时急剧增加,这表明大型风暴引起的地面扰动可能足以引发震动

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科学家今天在犹他州盐湖城举行的美国地震学会年会上报告称,2011年弗吉尼亚州发生5.8级地震四天后,沿美国东海岸向北移动的强风暴飓风艾琳可能引发了该地震的一些余震。

佐治亚理工学院(Georgia Tech)位于亚特兰大的地震学家、研究负责人彭志刚说,余震频率通常会随着时间推移而降低。但是,在弗吉尼亚州矿物附近2011年8月23日地震发生后,余震频率并没有按正常模式下降,而是在艾琳经过时急剧增加。

彭说,科学家最初没有注意到这种不寻常的模式,因为余震很小(许多小于2级),而且飓风本身产生了大量的地震噪声。“你必须使用模式识别技术来检测被这种噪声掩盖的小余震,”彭说。


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他的团队使用了这种方法来检查主要地震发生后几天的地震记录,识别出大约700次余震——大约是之前使用不太灵敏的检测技术报告的次数的10倍。

然后,彭和佐治亚理工学院的研究生孟晓峰将余震的发生时间与地震带的气压读数进行了比较,检验了他们的假设,即风暴沿东海岸移动引起的气压下降可能降低了断层上的力,足以使其滑动。孟说,对于像弗吉尼亚地震中涉及的逆冲断层而言,这种效应将特别强烈。在这种类型的断层中,一块地壳在另一块地壳被推到一起时会滑过另一块地壳。

时间和潮汐
但是,该团队并没有在气压最低时发现余震频率的最大增加。相反,高峰出现在几个小时后,当时风暴正在远离。彭说,这可能表明气压下降并不是风暴引发余震的机制。但他确信,在风暴经过期间,余震频率发生了变化。

研究人员并不是第一个研究飓风与地震活动之间潜在联系的人。佛罗里达州迈阿密大学的地震学家西蒙·维多温斯基说,他发现极端潮湿的热带气旋袭击台湾与三年后发生的强烈地震之间存在很强的相关性。他认为,这种风暴过后,滑坡碎屑的侵蚀会引发断层载荷的变化,最终导致地震。

这项工作尚未发表。但美国和台湾研究人员的另一项研究发现,慢地震——发生时间为数小时甚至数天——与台湾的热带气旋之间也存在类似的关联。

尽管如此,弗吉尼亚理工学院暨州立大学布莱克斯堡分校的地震学家马丁·查普曼表示,现在就断定天气是2011年弗吉尼亚地震余震的原因还为时过早。他说,来自月球的潮汐力等其他因素也可能在起作用——事实上,彭的数据显示,一些周期性模式的迹象可能与潮汐模式相关。查普曼说,下一步是将这些力与彭的团队发现的余震模式进行比较,看看它们可能起到了什么作用(如果有的话)。

彭对此表示赞同。“基本上,这是一个单一的案例研究,”他说。“希望我们也能对其他事件这样做。”

本文经《自然》杂志许可转载。该文章于2013年4月19日首次发表

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