土耳其地震为何破坏性如此之大且伤亡惨重

袭击土耳其的7.8级地震实属罕见,凸显了制定和执行建筑规范的重要性

Rescue workers and volunteers search for survivors in the rubble of a collapsed building

2月6日,在土耳其东南部发生7.8级地震后,救援人员和志愿者在土耳其迪亚巴克尔一栋倒塌建筑的废墟中进行搜救行动。在该地区近一个世纪以来最强烈的地震发生后,土耳其和叙利亚的合计死亡人数已上升至3000多人。

周一清晨,土耳其南部发生强烈地震,在该国及其邻国叙利亚造成大范围破坏和数千人死亡。救援人员一直在建筑废墟中搜寻幸存者,他们面临着严寒的冬季气温,以及断电断水——以及持续余震的恐惧。

美国地质调查局称,震级为7.8级的地震于当地时间凌晨4:17袭击了努尔达吉附近,离加济安泰普市不远。黎巴嫩、以色列和塞浦路斯也有震感。地震发生数小时后,又发生了7.5级余震,以及多次较小的余震。(地震震级标度是对数标度,因此7.0级地震比6.0级地震大10倍。前者释放的能量也是后者的32倍。)

周一的地震涉及断层破裂,震源相对较浅,约在地表以下18公里(11英里)处,使得地面运动更加剧烈。据《纽约时报》报道,这次地震导致土耳其近3000栋建筑物倒塌,并在土耳其和叙利亚两国造成3000多人死亡。[编者注(2/13/23):死亡人数已上升至35,000多人]预计伤亡人数还会上升,因为该地区人口密度高,特别是许多叙利亚难民经常居住在临时或不太坚固的建筑物中。


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为了更多地了解这个臭名昭著的地震活跃地区,以及为什么这次地震破坏性如此之大,《大众科学》采访了灾难建模公司Temblor的首席执行官、地震学家罗斯·斯坦。

[以下是采访的编辑稿。]

为什么土耳其是一个地震如此活跃的地区?

土耳其正受到一个巨大的构造“虎钳”的挤压。阿拉伯次大陆正在向北推挤,并将土耳其向北推向基本上固定的北欧边界。因此,发生的情况是土耳其向西挤出,在那里它溢入地中海,并最终像我们在日本附近看到的那样,在俯冲带中被推到克里特岛下方。

这种规模和强度的地震在土耳其有多常见?

它们很罕见——这是简短的答案。它们可能属于百年一遇的事件。我们在1939年确实发生过7.8级地震。那是世界上已知最壮观的多米诺骨牌式地震序列的开始。在60多年的时间里,一系列12次特大地震使北安纳托利亚断层破裂了1000多公里——几乎从一端到另一端。这是一场慢动作的车祸,一次地震引发下一次,再下一次。尽管我们知道圣安德烈亚斯断层和这类断层有能力发生类似的事情,但这是我们已知的最清晰、最简单的例子。

是什么让这些更强烈的地震如此罕见?

在地震的奇怪数学中,每次你震级单位增加一级,发生率就会降低十分之一。因此,随着震级越来越大,它们变得越来越不频繁。关于这一点存在争议。有些人认为你可以确定表征断层的最大地震震级。但我认为数据并非如此。在100年里,如果我们有20次7级地震,我们应该有两次8级地震。粗略地说,我们看到的就是这样。

它们还会变得更大吗?没人知道。地震界的狂妄之处在于认为我们可以预测[特定断层上]地震的最大震级。在东安纳托利亚断层[最近地震发生的地方],许多研究人员曾认为最大震级在7.4左右。

这次地震破裂了相当长的距离,约400公里,随后发生了7.5级余震。您能谈谈这些以及这次地震的任何其他有趣方面吗?

因此,我们所做的事情之一,Temblor所做的事情以及许多科学家所做的事情,是尝试计算一次地震如何改变其周围的破坏条件。我们称之为“库仑应力触发”。我们昨晚做了一个计算,并发送给了我们的客户,我们在计算中表明,这次地震应该会点亮东安纳托利亚断层的北部和南部部分。今天早上[美国东部时间]早些时候,我们在基本上是那个“喷枪”区域发生了7.5级地震。因此,这有点类似于我们在北安纳托利亚断层沿线的“多米诺骨牌”序列中看到的情况——这意味着这可能还没有结束。地震是一种连锁反应;它们通过应力传递进行对话。一次地震可能会降低破裂部分的应力,但它会将其转移到其他部分。余震告诉我们这个故事。余震不仅发生在它们破裂的地方。它们发生在周围相当大的范围内。

为什么这次地震破坏性特别大?

最重要的因素是建筑质量。它超越了一切。建筑质量受建筑规范和规范执行的控制。土耳其经历了可怕的1999年伊兹密尔地震,地震造成[超过15,000]人死亡,因此土耳其在地震发生几年后就制定了现代建筑规范。因此,你会说,“好吧,既然如此,为什么建筑物会倒塌?这些建筑物是否比20年前更旧?或者这些建筑物的建造方式是否没有得到适当的加固?”

在1999年伊兹密尔地震之后,我在那里。我们正在检查一家工厂。你用钢筋混凝土建造坚固的建筑物,这是全世界通用的标准建筑材料。你要做的是:你有钢筋——这些钢筋在柱子和梁的内部。你将强度和密度集中在任何角落、任何连接处,因为那里是地震应力集中的地方。

所以我们在一家倒塌的制造厂内部,我可以看到其中一个接缝处有一条很大的裂缝——大到我可以把手伸进去看看里面有多少根钢筋。我把手伸进去,拉出了一块泡沫塑料。如果混凝土是半透明的,世界会更安全。这就是问题所在:作弊太容易了。

我不知道[最近地震中]倒塌的建筑物是旧建筑物还是较差的建筑物,所以我没有指责任何人。但这在全世界都是一个问题,而不仅仅是在土耳其。

您还想让人们意识到哪些与地震风险相关的事情?

我认为这是一个提醒。我认为过去五年发生的事情是:人们自欺欺人地认为地震不再发生,现在只有洪水和野火。因此,这绝对是加利福尼亚州的观点。这有点像故意视而不见。这是可以理解的,因为加利福尼亚州[自上次大地震以来]已经很长时间了。因此,这提醒人们在非常类似于圣安德烈亚斯断层的环境中可能发生的事情,即大地震确实会发生。这就是我们的未来。相对无害的地震和灾难之间的区别在于我们建造建筑物的质量和我们准备的充分程度。

如果人们想做一件事——花费1美元——让自己在地震带更安全,请在你的钥匙链上放一个国际橙色口哨。原因是:如果你被困在建筑物里,除非他们知道你还活着,否则没有人会试图把你挖出来。你不可能长时间呼救,因为你会用尽所有的水分,而且你的声音也传不了多远。有了这个口哨,你可以真正响亮地吹很长时间。

安德里亚·汤普森是一位负责环境、能源和地球科学的副编辑。她已经报道这些问题16年了。在加入《大众科学》之前,她是Climate Central的高级撰稿人,报道气候科学,并且是Live Science的记者和编辑,主要报道地球科学和环境。她曾主持过小组讨论,包括作为联合国可持续发展媒体区的一部分,并曾在主要网络的广播和电视采访中露面。她拥有纽约大学科学、健康和环境报道的研究生学位,以及佐治亚理工学院的大气化学学士和硕士学位。在Bluesky上关注汤普森 @andreatweather.bsky.social

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