凱米

墨西哥城的地震

2017年9月7日深夜，墨西哥東南部恰帕斯州附近的太平洋海域發(fā)生了8.2級地震。然而，當維克多·克魯茲·阿蒂恩薩聽到這個消息時，這位墨西哥國立自治大學的地球物理學家并沒有感到非常意外，因為震源位于太平洋東部的科克斯板塊與北美大陸板塊的交界處。經(jīng)過多年的地震理論研究，阿蒂恩薩了解到，科克斯板塊正在下沉到北美版塊之下，形成所謂的俯沖帶，而俯沖帶每隔一段時間就會爆發(fā)一次地震，由此釋放板塊之間相互擠壓碰撞而積累的能量。

恰帕斯州的地震不足為奇，真正讓阿蒂恩薩擔心的是距離震源數(shù)百千米之遙的墨西哥城。600多年前，阿茲特克人在特斯科科湖的湖心島上建立了墨西哥的這座首府，當?shù)厝艘徊讲綌U張著城市的面積。西班牙人來到這里之后，填湖造陸變本加厲，最終，湖面消失，取而代之的是一處經(jīng)濟繁榮、人口密集的大都會。然而，人力對自然的破壞給這座城市帶來了巨大的安全隱患。城市大部分的建筑都是建立在不穩(wěn)定的回填土上，它們對于地震之類的天災(zāi)毫無抵抗力。更重要的是，由于特斯科科湖退化，墨西哥城的1000多萬市民和10多萬家工廠只能從地下獲得水源。墨西哥城是由湖泊沉積巖支撐而成的盆地，南北兩邊是火山巖，隨著地下水的過度開采，這些無比堅硬的巖石依托的地表將處于相對真空狀態(tài)。一旦地質(zhì)運動達到一定強度時，地表便很容易出現(xiàn)塌陷。

為家園研究地震

阿蒂恩薩親身經(jīng)歷過的1985年墨西哥大地震，便是由上述安全隱患所導致的一場浩劫。當年9月19日清晨，墨西哥西南海岸外的太平洋海域發(fā)生了8.1級地震，地震波僅用了2分鐘就到達了400千米之外的墨西哥城。城市地面頓時劇烈顫動，僅僅1分鐘的時間，市中心就有將近一半的建筑物化為瓦礫，數(shù)千人死亡，數(shù)十萬人無家可歸。

當時11歲的阿蒂恩薩雖然幸免于難，但地震導致的人間慘劇令他印象深刻，于是他立志要研究地震科學。在墨西哥國立自治大學，阿蒂恩薩選擇了與地震相關(guān)的地球物理專業(yè)，隨后，阿蒂恩薩又前往法國國家科研中心、美國圣地亞哥州立大學等著名學府深造。

2016年，阿蒂恩薩成長為墨西哥國立自治大學地球物理學院地震系主任，他要用所學的地震理論來服務(wù)家鄉(xiāng)。在論文中，阿蒂恩薩利用1985年大地震的科學記錄，通過計算解釋了墨西哥城特殊地貌對于地震波動的放大作用。由于墨西哥城位于下陷的盆地，盆地周圍是硬介質(zhì)（巖石），而盆地內(nèi)是軟介質(zhì)（回填土），地震波在盆地內(nèi)多次反射和折射，并與盆地內(nèi)的軟介質(zhì)發(fā)生共振，可以使得城市地面震動的幅度加倍放大。

通過GPS系統(tǒng)和計算機技術(shù)，阿蒂恩薩建立了墨西哥城的三維“地震信息地圖”，可以清楚標識出地震波釋放的能量會如何在墨西哥城所處的湖泊盆地周圍回蕩，以及墨西哥城的哪些區(qū)域會在地震中“震”得最劇烈或者時間最長。

抓住了地震的脈搏

時間回到2017年9月，阿蒂恩薩對于墨西哥城的擔憂不久就得到了驗證。9月19日——恰帕斯州地震僅僅兩周之后，墨西哥城發(fā)生了1985年之后最大規(guī)模的一次地震，導致數(shù)百人死亡。此次地震中市區(qū)受損的程度，完全符合阿蒂恩薩論文中的理論以及他所建立的模擬模型。因此2017年年末，阿蒂恩薩被《自然》雜志評選為當年對科學產(chǎn)生重大影響的十大人物，他是榜單中唯一一位來自拉丁美洲的科學家。

如今，阿蒂恩薩仍在繼續(xù)追蹤地震，他和同事們在墨西哥太平洋沿岸海域部署了水下地震傳感器系統(tǒng)，不僅可以監(jiān)測地震，還能提供關(guān)于板塊構(gòu)造和地質(zhì)運動的數(shù)據(jù)?！蹲匀弧冯s志的嘉許給了阿蒂恩薩信心，也許在將來，他真的能夠?qū)崿F(xiàn)地震預(yù)測，讓飽受地震之苦的墨西哥人民松一口氣。