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地震和降雨周期

类别:加州中部|地震断层和断层|圣安德烈亚斯断层

2017年6月15日

这位博客在研究Paso Robles东部加州中部的圣安德烈亚斯断层时,已经有过几次这样的经历。这个地区的牧场有数万英亩大。在这个令人难以置信的夏天,我们遇到了脾气暴躁的老农场工人,他们准备把我们从他们的土地上赶走。但当他们了解到博主的日常工作是地震学家时,他们经常改变语气:“感觉今天是地震天气”,他们咕哝着,转身让博主独自做他的工作。当然,我们科学家知道,天气与地震的发生无关。月亮的盈亏和行星的排列也不一样。但根据伯克利地震实验室(BSL)的同事今天发表的一项新研究(BSL是本博客的主持人),这些硬邦邦的老农场工人可能有一定的道理。沿着加州的一些断层,小地震的数量确实会在仲夏和夏末发生轻微的增加。然而,克里斯·约翰逊和罗兰Bürgmann在最新一期的《科学》杂志上写道,微地震数量的小幅上升与日常天气无关,更多的是与长期的年降水模式有关。


那么,地震活动和降雨之间的联系在哪里呢?这与两件事有关:水的重量和我们金州降雨量的强烈季节性。正如去年冬天所清楚显示的那样,加州超过95%的降水都发生在10月至5月之间。其中大部分在内华达山脉堆积成雪。此外,地面被雨水浸湿,并保留了大部分雨水。事实上,雪的重量和地面的湿度是如此之大,以至于它将塞拉山脉和山麓向下推了大约半英寸。这个数字太小了,在日常生活中很难被注意到。然而,它可以通过被称为“大地定位系统接收器”的灵敏工具来测量。这些仪器的功能与你的智能手机或汽车上的导航系统相同,但它们要精确得多,可以测量微小的运动——甚至是水的重量对山脉造成的推力。这样的测量结果还显示,在夏季,当所有的雪都融化了,地面都干了,塞拉斯的重量就减轻了。 The mountains rise and the surrounding Earth crust will flex, only to be depressed again by next winter's rain. A similar seasonal up and down can be measured in the Coast Ranges, albeit not nearly as pronounced as in the mountains further east.


根据车贴语研究人员的说法,每年这种小小的山体运动的阴和阳足以改变作用在加利福尼亚地震断层上的机械力。用科学的说法,我们称这种影响为断层上的“应力变化”。每当这种应力发生变化,就有可能产生地震。Johnson和Bürgmann通过对比九年的小地震次数和水荷载,发现应力变化在仲夏和夏末特别明显。结果是微地震的数量略有增加。

这项研究的目的不是要证明或否定由加利福尼亚农场工人传播的民间传说。相反,测量沿断层的应力变化的原因和影响有助于我们更详细地了解地震是如何产生的。这个基本问题的答案在地震科学中仍然是一个巨大的谜。(hra141)

车贴语的约翰逊和Bürgmann的研究论文可以在这里找到:
http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aak9547