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专家信息 科学研究 论文专著 荣誉奖励 媒体报道

专家信息:


倪四道,男,1970年8月出生,现任中国科学技术大学地球与空间科学学院地球物理学教授、博士生导师,地球与空间科学学院壳幔物质和环境重点实验室副主任,蒙城地球物理国家野外科学观测研究站站长,教育部长江学者特聘教授。

教育及工作经历:

1988年毕业于凌城中学,江苏省理科第三名,徐州理科状元。   

1993年本科毕业于中国科学技术大学教学改革试点班,获地球物理学士学位。

2001年毕业于加州理工学院地质与行星科学系,获得地球物理博士学位。

2001年至2004年在加州理工学院地震学实验室从事研究工作,历任助理科学家,副科学家。

2004年3月任中国科学技术大学地球与空间科学学院地球物理学教授、博士生导师,科学院壳幔物质和环境重点实验室副主任。

社会兼职:

1、国家汶川地震专家委员会委员。

2、国际科学院组织(IAP)自然减灾项目专家组成员。

3、科技部国际合作专家组评委。

4、《应用地球物理》英文版编委。

教学情况:

主讲课程:

《地震学原理与应用》

培养学生情况:

资料更新中……

科学研究:


研究方向:

主要从事计算地震学、全球地震学、地震物理研究。

承担科研项目情况:

主持国家杰出青年基金,自然科学重点基金项目。

1、国家自然科学基金项目:D“的结构和后钙钛矿相变,2006。

2、中国科学技术大学:汶川地震破裂的运动学过程研究,2009。

3、国家自然科学基金:新疆西南天山钙长斜长岩墙群的岩石学、年代学及地质意义,2005-2007。

4、国家自然科学基金:利用环境噪音研究首都圈地下精细速度结构, 2007-2009。

科研成果:

1、改进了地震学中的WKBJ和广义射线(GRT)理论。

2、发展了二维和三维的WKM(WKBJ modified)方法。

3、推翻了传统的下地幔热柱(PLUME)的热起源理论。

4、确认了下地幔中。

发明专利:

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论文专著:


发表的在EPSL,JGR,GRL,GJI,PEPI,BSSA,GSA等国际刊物上文章,共50余篇。

出版专著:

资料更新中……

发表论文:

英文:

1. Ni SD, Helmberger DV, Tromp J, Three-dimensional structure of the African superplume from waveform modelling , GEOPHYSICAL JOURNAL INTERNATIONAL 161 (2): 283-294 MAY 2005

2. Helmberger DV, Ni SD, Approximate 3D body-wave synthetics for tomographic models , BULLETIN OF THE SEISMOLOGICAL SOCIETY OF AMERICA 95 (1): 212-224 FEB 2005

3. Ni S, Kanamori H, Helmberger D, Seismology - Energy radiation from the Sumatra earthquake , NATURE 434 (7033): 582-582 MAR 31 2005

4. Ni S, Cormier VF, Helmberger DV, A comparison of synthetic seismograms for 2D structures: Semianalytical versus numerical , BULLETIN OF THE SEISMOLOGICAL SOCIETY OF AMERICA 93 (6): 2752-2757 DEC 2003

5. Ni SD, Tan E, Gurnis M, et al.,Sharp sides to the African superplume , SCIENCE 296 (5574): 1850-1852 JUN 7 2002

6.Lowermost mantle shear velocity anisotropy beneath Siberia 杨凤琴; 刘斌; 倪四道; 曾祥方; 戴志阳; 吕彦 School of Earth and Space Science University of Science and Technology of China; School of Earth and Space Science University of Science and Technology of China; China 【期刊】Acta Seismologica Sinica(English Edition) 2008-03-15

中文:

1 利用远震接收函数分析三峡库区重庆段地壳厚度变化 王小龙; 倪四道; 刘渊源; 余国政; 李克昌 中国科学技术大学; 重庆市地震局; 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室 地震地质 2010-12-15

2 一个发生在沉积盖层里的破坏性地震:2010年1月31日四川遂宁-重庆潼南地震 罗艳; 倪四道; 曾祥方; 谢军; 陈颙; 龙锋 中国地震局地震预测研究所; 中国科学院测量与地球物理研究所; 中国科学技术大学地球和空间科学学院 科学通报 2011-01-15

3 天然地震频率范围内首都圈地区近地表S波速度结构 沈伟森; 罗艳; 倪四道; 崇加军; 陈颙 蒙城地球物理国家野外科学观测研究站中国科学技术大学地球和空间科学学院; 中国地震局地震预测研究所 【期刊】地震学报 2010-03-15

4 利用远震接收函数研究江西省地震台站下方莫霍面深度及泊松比分布 杨中书; 崇加军; 倪四道; 曾文敬 江西省地震局; 中国科技大学地球与空间科学学院 【期刊】华南地震 2010-03-15

5 2010年4月14日玉树地震:一个有前震的破坏性地震 倪四道; 王伟涛; 李丽 中国科技大学地球和空间科学学院; 中国地震局地球物理研究所; 中国地震局地壳运动监测工程研究中心 【期刊】中国科学:地球科学 2010-05-15

6 汶川地震余震区东北端一个余震序列的地震学研究 罗艳; 倪四道; 曾祥方; 郑勇; 陈棋福; 陈颙 中国科学技术大学地球与空间科学学院; 中国地震局地震预测研究所; 中国科学院测量与地球物理研究所动力大地测量学重点实验室 【期刊】中国科学:地球科学 2010-06-15

7 远震体波有限破裂过程反演敏感性测试及其在汶川地震上的应用 韦生吉; 倪四道; Ozgun Konca; Don Helmberger; 陈颙 中国科学技术大学地球和空间科学学院; Seismolab Caltech 【期刊】地震 2010-07-15

8 地震相关的声音现象研究进展 丁丹; 倪四道; 田晓峰; 敬少群 中国科学技术大学地空学院; 湖南省地震局 【期刊】华南地震 2010-06-15

9 利用远震接收函数研究辽宁地区的地壳厚度及泊松比 贾丽华; 崇加军; 刘渊源; 倪四道; 戴瑾; 王帅 辽宁省地震局; 中国科学技术大学 【期刊】地震地质 2010-06-15

10 龙门山周边地区地震波速度结构的有限频率反演 万柯松; 倪四道; 赵里 中国科技大学地球与空间学院; 中研院地球科学研究所 【期刊】国际地震动态 2010-06-25

11 超临界距离上SmS震相对强地面振动衰减关系影响的初步探讨 罗艳; 倪四道; 陈颙 中国科学技术大学地球和空间科学学院; 中国地震局地震预测研究所 【期刊】中国地震 2010-06-15

12 汶川大地震中的应急地震学 万柯松; 倪四道; 曾祥方; Paul Sommerville 蒙城国家地球物理野外观测研究站; United Research Services Corporation; Pasadena 【期刊】中国科学(D辑:地球科学) 2009-01-15

13 汶川地震强余震(M_s≥5.6)的震源机制解及其与发震构造的关系 郑勇; 马宏生; 吕坚; 倪四道; 李迎春; 韦生吉 中国科学院测量与地球物理研究所; 中国地震局地球物理研究所; 中国地震局地震预测研究所; 江西省地震局; 中国科学技术大学地球与空间科学学院; 江苏省地震局 【期刊】中国科学(D辑:地球科学) 2009-04-15

14 外核顶部刚性薄层探测 黄建平; 倪四道; 万柯松 中国科学技术大学地球与空间科学学院; 蒙城地球物理国家野外科学观测研究站 【期刊】科学通报 2009-04-23

15 核幔边界的速度结构对PKPab波形的影响 洪德全; 倪四道 中国科学技术大学地球与空间科学系; 蒙城地球物理国家野外科学观测研究站 【期刊】华北地震科学 2009-06-15

16 区域最小完整性震级时空分布的确定──以龙门山断裂带为例 龙锋; 闻学泽; 倪四道 中国科学技术大学地球与空间科学学院; 四川省地震局; 中国地震局地震预测研究所 【期刊】地震 2009-07-15

17 利用远震接收函数反演陕西地震台站下方的地壳厚度 刘春; 崇加军; 倪四道; 李少睿 中国科学技术大学; 陕西省地震局 【期刊】地震地质 2009-06-15

18 九江-瑞昌地震的精确定位及其发震构造初探 吕坚; 倪四道; 沈小七; 高建华; 曾新福 中国科学技术大学; 安徽省地震局; 江西省地震局; 南昌市洪都北大道; 合肥市金寨路 【期刊】中国地震 2007-06-15

19 超低速区研究进展与展望 倪四道 中国科学技术大学地球和空间科学学院 安徽合肥; 蒙城地球物理国家野外科学观测研究站安徽蒙城 【期刊】中国科学技术大学学报 2007-08-15

20 理论地震图的F-K算法的并行实现 韩立波; 郑勇; 倪四道 中国科学技术大学地球和空间科学学院; 中国地震局地球物理研究所; 中国科学技术大学地球和空间科学学院 安徽合肥; 蒙城地球物理国家野外科学观测研究站; 安徽蒙城; 安徽合肥 【期刊】中国科学技术大学学报 2007-08-15

21 下地幔可以发生地震吗? 万新; 倪四道 中国科学技术大学地球和空间科学学院; 蒙城地球物理国家野外科学观测研究站 安徽合肥; 安徽蒙城 【期刊】中国科学技术大学学报 2007-08-15

22 2007年宁洱6.4级地震强余震库仑破裂应力触发研究 刘强; 倪四道; 秦嘉政; 付虹; 王绍晋 中国科学技术大学地球和空间科学学院; 云南省地震局; 云南省地震局 【期刊】地震研究 2007-10-15

23 2005年11月26日九江—瑞昌M_s5.7、M_s4.8地震的震源机制解与发震构造研究 吕坚; 郑勇; 倪四道; 高建华 中国科学技术大学; 中国地震局地球物理研究所; 江西省地震局 合肥; 江西省地震局 【期刊】地球物理学报 2008-01-15

24 利用H-Kappa方法反演中国地区台站下地壳厚度 黄建平; 崇加军; 倪四道 中国科学技术大学地球与空间科学学院; 中国科学技术大学地球与空间科学学院 安徽合肥; 蒙城地球物理国家野外科学观测研究站; 安徽蒙城; 安徽合肥 【期刊】中国科学技术大学学报 2008-01-15

25 2004年苏门答腊大地震激发的T-波 黄建平; 倪四道; 傅容珊 中国科学技术大学地球与空间科学学院; 中国科学技术大学地球与空间科学学院 合肥 【期刊】地球物理学进展 2008-02-15

26 印度洋T波与地震震源参数的相关性 黄建平; 倪四道 中国科学技术大学地球与空间科学学院; 中国科学技术大学地球与空间科学学院 安徽合肥; 安徽合肥 【期刊】中国科学技术大学学报 2008-04-15

27 欧洲南部410km间断面的波速结构 万柯松; 倪四道; 傅容珊 中国科学技术大学地球和空间科学学院; 中国科学技术大学地球和空间科学学院 合肥 【期刊】中国科学(D辑:地球科学) 2008-03-15

28 瑞利型槽波的本征方程及其应用 徐果明; 倪四道; 王汉标 中国科学技术大学 【期刊】煤炭学报 1998-04-25

29 西伯利亚下地幔底部的剪切波各向异性 杨凤琴; 刘斌; 倪四道; 曾祥方; 戴志阳; 吕彦 中国科学技术大学地球与空间科学学院 【期刊】地震学报 2008-03-15

30 应急地震学的研究进展 倪四道 中国科学技术大学 合肥 【期刊】中国科学院院刊 2008-07-15

31 2004年东乌珠穆沁旗地震震源参数研究 张爱萍; 倪四道; 杨晓勇 蒙城地球物理国家野外科学观测研究站; 中国科学技术大学地球与空间科学学院 【期刊】地震 2008-07-15

32 首都圈地区莫霍面起伏及沉积层厚度 罗艳; 崇加军; 倪四道; 陈棋福; 陈颙 中国地震局地震预测研究所; 中国科学技术大学地球与空间科学学院蒙城地球物理国家野外科学观测研究站 【期刊】地球物理学报 2008-07-15

33 薄互层等效横向各向同性的研究 徐果明; 李跃; 倪四道; 王汉标 中国科学技术大学地球和空间科学系 【期刊】石油地球物理勘探 1996-12-15

34 用深度震相pP,sP确定汶川地震余震的震源深度 罗艳; 倪四道; 曾祥方; 陈棋福; 陈顒 【会议】中国地球物理学会第二十四届年会论文集 2008-10-01

35 子波效应学说与动测桩身缺陷波形特征 黄理兴; 姚琦; 席道瑛; 倪四道; 陶海平 【会议】面向21世纪的岩石力学与工程:中国岩石力学与工程学会第四次学术大会论文集 1996-05-01

36 使用短周期波形数据反演震源机制解 陈伟文; 倪四道 【会议】中国地球物理•2009 2009-10-10

37 文安地震深度的精确测定及其同华北地壳低速层的关系 王伟涛; 倪四道; 罗艳; 陈颙 【会议】中国地球物理•2009 2009-10-10

38 地壳结构对汶川余震定位及震源机制反演的影响 郑勇; 谢祖军; 汪荣江; 倪四道; 熊熊; 葛粲 【会议】中国地球物理•2009 2009-10-10

39 核幔边界起伏,D″速度分布与PcP波振幅 吴文波; 倪四道 【会议】中国地球物理•2009 2009-10-10

40 利用ScS-S到时研究中亚地区D″层S波速度异常 俞竹琳; 倪四道 【会议】中国地球物理•2009 2009-10-10

41 四川盆地中部浅层地壳一维剪切波速度结构 谢军; 倪四道 【会议】中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集 2010-10-17

42 D″低速层结构对S+ScS波形的影响 俞竹琳; 万柯松; 倪四道 【会议】中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集 2010-10-17

43 历史强震对于2010年CHILE M_W8.8地震的触发研究 金笔凯; 倪四道; 单斌; 熊熊 【会议】中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集 2010-10-17

44 近距离确定震源深度的震相sPL 崇加军; 曾祥方; 倪四道 【会议】中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集 2010-10-17

45 三维Moho面下的远震深度震相前驱波pmP 吴文波; 倪四道 【会议】中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集 2010-10-17

46 单台法和双台相关法研究台风引起的地脉动信号 曾祥方; 夏英杰; 倪四道 【会议】中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集 2010-10-17

47 云南大姚、姚安两处双主震的余震区重合度研究 包丰; 蔡键; 倪四道 【会议】中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集 2010-10-17

48 运用近远震联合反演方法确定2010年高雄地震震源机制解与深度 陈伟文; 汪贞杰; 倪四道 【会议】中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集 2010-10-17

49 利用有限频率方法反演一维速度结构 万柯松; 倪四道; 赵里 【会议】中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集 2010-10-17

50 槽波及其在反演煤层平均厚度中的应用 倪四道; 徐果明 【会议】1993年中国地球物理学会第九届学术年会论文集 1993-09-01

51 薄互层地震参数的研究 徐果明; 黄志斌; 倪四道; 王汉标; 李跃 【会议】1996年中国地球物理学会第十二届学术年会论文集 1996-10-01

52 考虑了桩土作用后的桩波动方程的理论分析 倪四道; 席道瑛; 刘孝敏; 黄理兴 【会议】第四届全国岩石动力学学术会议论文选集 1994-10-01

53 D”层研究的进展 倪四道; 傅容珊 【会议】中国地球物理第二十一届年会论文集 2005-08-01

54 欧洲南部410km间断面的精细结构 万柯松; 万新; 倪四道 【会议】中国地球物理第二十一届年会论文集 2005-08-01

55 欧洲南部410km间断面的精细结构 万柯松; 万新; 倪四道 【会议】中国地球物理第二十一届年会论文集 2005-08-01

56 基阶及高阶面波频散和接收函数的联合反演 沈玉松; 徐果明; 倪四道; 朱良保 【会议】中国地球物理第二十一届年会论文集 2005-08-01

57 地球深部间断面对苏门答腊地区大地震震源反演的影响 徐敏; 倪四道 【会议】中国地球物理第二十一届年会论文集 2005-08-01

58 印度洋东部俯冲带地区T波能量与地震震级的相关性 黄建平; 倪四道; 傅容珊; 罗涛 【会议】中国地球物理学会第22届年会论文集 2006-10-01

59 FIJI/TONGA地区深震激发的T波 黄建平; 倪四道; 傅容珊; 阮友谊; 张爱萍 【会议】中国地球物理学会第22届年会论文集 2006-10-01

60 印度洋东部苏门答腊地区地震及其激发T波的相关性 黄建平; 倪四道; 傅容珊; 阮友谊; 张爱萍 【会议】中国地球物理学会第22届年会论文集 2006-10-01

61 三维黏性分层热对流的热柱动力学 韩立波; 傅容珊; 倪四道 【会议】中国地球物理学会第22届年会论文集 2006-10-01

62 用震相分离方法研究苏门答腊地震的探讨 万柯松; 徐敏; 倪四道 【会议】中国地球物理学会第22届年会论文集 2006-10-01

63 西太平洋下地幔D″层的精细结构 万柯松; 倪四道 【会议】中国地球物理学会第二十三届年会论文集 2007-10-01

64 接收函数方法研究Moho面倾斜 崇加军; 倪四道 【会议】中国地球物理学会第二十三届年会论文集 2007-10-01

65 吉帕压强区金属固-液相线研究 谢芸; 倪四道 【会议】中国地球物理学会第二十三届年会论文集 2007-10-01

66 利用有限差分计算不规则网格中地震波走时 曾祥方; 倪四道 【会议】中国地球物理学会第二十三届年会论文集 2007-10-01

67 1998年青藏中部两个正断地震序列研究 张爱萍; 倪四道 【会议】中国地球物理学会第二十三届年会论文集 2007-10-01

68 利用区域地震数据反演大陆地震——对赤峰地震的研究 韦生吉; 郑勇; 倪四道; 陈颙 【会议】中国地球物理学会第二十三届年会论文集 2007-10-01

69 PP/SS前驱波研究地幔过渡区间断面起伏 汪贞杰; 倪四道 【会议】中国地球物理学会第二十四届年会论文集 2008-10-01

70 利用井下摆地震记录研究首都圈浅部S波速度结构 崇加军; 沈伟森; 罗艳; 倪四道; 陈顒 【会议】中国地球物理学会第二十四届年会论文集 2008-10-01

71 用PcP波研究核幔边界起伏 吴文波; 倪四道 【会议】中国地球物理学会第二十四届年会论文集 2008-10-01

72 深度震相对有限频率kernel中走时的影响 万柯松; 倪四道 【会议】中国地球物理学会第二十四届年会论文集 2008-10-01

荣誉奖励:


1、国家杰出青年基金获得者。

2、中国科学院“百人计划”入选者。

3、第六届高等教育国家级教学成果奖。

资料更新中……

媒体报道:


媒体报道(一):

中国科技大学教授倪四道:中国缺少地震预警系统

“中国就是缺少地震预警系统。”昨日,在“中国科学与人文论坛”第74场报告上,汶川地震专家委员会成员、中国科技大学教授倪四道指出,地震发生过程之中如果可以做好早期预警,可以在一定程度上避免灾难扩大化。

因为地震预报的难度,地震预警系统显得尤为重要。倪四道指出,利用发生后地震前几秒钟信息,是可以预估地震能够造成的损失。以此次汶川大地震为例,从震中映秀传播,到北川有一次比较大的能量释放,然后到达青川又有一次比较大的能量释放,前后跨度200多公里,耗时100多秒。若事先建立预警系统,地震扩散过程中,及时提醒其他地方利用10秒钟人躲出20、30米没有问题,而且离地震越远做准备的时间更长。青川离震中200公里左右,其间可以做不少事情,有些损害是可以避免的。

另外,倪四道指出,地震危险性评估也是预警系统的一部分。即根据历史上发生地震,再通过地表变形的测量,是能够推断某个地方地震可能性有多大,超过6级、7级、8级地震概率多少。地球科学可以对这个地方做一个非常好的评估。如果地震危险性不大,就可适当把房子建在这个地方,如果有一定危险性,也可以很好地对建筑进行设防。

倪四道告诉记者,地震预警系统可以通过增加地震监测网点、完善信息传播机制来建立,硬件上,在我国只需两年就可建成。(记者鲍颖)

文章来源:《新京报》 2008年05月26日

媒体报道(二):

预报海啸:中国人先做到了--访中国科技大学地球物理教授倪四道博士

在全球范围内,海啸的预报预警问题从未像现在这样引人关注

记者:人类何时能够准确地预报海啸?“12•26”海啸过后,面对凄惨的灾难,多少人仰天长叹,发出这由衷的渴望。没有想到,我们中国人这么快就搞出了结果。您研究出来的这套计算方法真是令人兴奋,尤其是“12•26”海啸灾难发生地的人民。所以各方面都非常关注。甚至还有人幻想,如果我们能提前半年公布这一科学成果,印度洋沿岸国家的人民就可以从容面对海啸了。

倪四道:关于地震海啸这类课题,这些年来我一直在关注和研究。我们研究出来的预报海啸的方法是多年研究的结果,并非一日之功。只不过因为不久前印度洋发生了人类有史以来最大的海啸灾难,所以海啸的预报问题变得格外引人关注。人们的这种心情可以理解,但是科学毕竟是十分严肃的事业,不能以人的主观愿望而转移。

记者:倪教授,据我了解,海啸跟地震有关,地震是由地质活动引起的,正常情况下,公众对地质活动不甚了解,关切度也不高,但是印度洋海啸改变了这一切。您是研究地球物理的专家,这方面的知识您能给我们介绍一下吗?

倪四道:海啸是地震的副产品,地震是地质活动的剧变。地质活动很复杂,想了解海啸,先要弄清楚地壳板块移动是怎么回事。

地壳划分为五大板块,这些板块以每年1厘米至10厘米的速度在移动,板块移动形成三种状态:一是板块碰撞带,叫汇聚型边界,一个板块俯冲至另一板块的下方,比如海沟就是这么形成的;二是板块分离带,形成洋中脊;三是板块彼此交错形成的地带,如北美大陆西海岸分布的圣安德烈斯断层。由于地幔的对流,地下的岩浆上升将洋中脊拉开,板块在洋中脊分离、扩大,然后在俯冲带俯冲、消灭,从而引发火山、地震和其他地质活动。

引起“12•26”海啸的地震为9.3级,它释放的能量相当于一百万颗投在日本广岛的原子弹

记者:您谈过,地震必须发生在海底,才能够引发海啸,是不是意味着海底地震都能发生海啸?

倪四道:我知道在印度洋海啸之后,公众很关心这类问题。在回答这个问题之前,我想解释一下地震是什么。地壳板块移动过程中,岩石圈在内力的作用下突然发生破裂,地球内部能量强烈释放出来,引起一定范围内地面震动,这是地震。震级标度叫里氏震级,里氏是里希特,是个外国人名字,就好像咱们说温度是摄氏多少多少度。同测温度一样,测量地震也有仪器,这个仪器探入地下3000多米,来测量地震波。3级以下的地震,称为微震,人无感觉。5级以上称破坏性地震。“12•26”海啸是由9.3级地震引起的,它释放的能量相当于一百万颗投在日本广岛原子弹的当量。

海啸产生有几种情况,一是海底地震,是海啸形成的主要原因。但不是所有的海底地震都能产生海啸,研究发现,在1.5万次海底地震中,大约只有100次能够引起海啸。只有震源断层发生错位,一块板块从另一板块上掉下来,才可能引起海啸。一般地说,垂直差异运动越大,相对错动速度越大,面积越大,则海啸越大;震级越大,海啸越大。二是火山能引发海啸。三是海底山体或者是岸边的山体滑坡,也会引发海啸。再有就是海底核爆炸等人类活动和行星撞击地球也会引起海啸。

所以要预测海啸只要看有没有地震发生就行了。我们发现海啸是由板块汇聚型边界的海底地震产生的,一般来说9级以上地震都会产生大海啸。

高频P波信号计算地震过程,可以在地震发生25分钟后预测海啸

倪四道:研究发现,地震发生时会辐射出P波和S波。P波传播速度要远远快于S波传播速度。所以地震时,人们先感到上下颠,然后水平晃。S波的振动很强烈,它是引起建筑物破坏的重要原因。

计算地震破裂度的传统方法是利用较低频率的地震P波信号来反演地震的过程,这也是科学家们计算去年发生的“12•26”地震时采用的方法,不过用这种方法来研究地震需花费很长的时间,不能及时地预警海啸。

我们实验室采用受地震影响很小的高频P波信号。例如“12•26”大地震,我们分析了波形的长度与方位角的关系,快速确定了地震破裂的方向性,从而发现该地震的破裂长度超过1200公里,板块错位20米深,持续时间超过500秒,确定了此次地震为9.3级,而不是先前测定的9.0级。所以说,这是历史上破裂长度和持续时间以及破坏程度最大的地震,但从释放的能量来看居第二位,仅次于1960年在智利发生的9.5级大地震。我们的这种方法特别适用于震级9级以上的特大地震。重要的是,我们采用的计算方法,在地震发生后25分钟之内就可以获得地震的测量数据,从而预测是否能够引发海啸。

记者:您的这项研究成果听说是发表在一个对国际科学界极有影响的杂志上,国际上的同行是如何评价我们中国的这项研究的?

倪四道:这项研究成果发表在今年3月31日出版的英国学术刊物《Nature》杂志上。很凑巧,在同期杂志上,美国西北大学的SethStein教授等人也发表了一篇关于“12•26”地震的论文,文中提出的结论与我们的结论完全一样。

《Nature》杂志以《地球科学:引起海啸地震是有记录以来的第二大地震》为题专门为我们的相关研究成果发布了新闻。评论翻译过来是这样的:“倪四道和合作者们研究了地震的高频信号,发现地震在沿着1200公里的长度上释放出能量,该长度比一开始猜测的长度的两倍还长,美国学者STEIN和OKAL的工作也印证了该结论。”“该文章的研究内容极为重要,提出的算法确实干净利落,能够确定苏门答腊地震的破裂结束的位置。成果的快速发表将大大地促进其他科学家理解地震发生的过程,避免因采用不当的初步的地震参数而带来的无效努力。”

海啸不能避免,但未来海啸不会再有“12•26”

记者:据报道,苏门答腊附近余震不断,您认为东南亚一带还会发生大地震和海啸吗?

倪四道:因为印度板块以每年大约6厘米的速度向亚洲板块挤压,这一运动所积聚的压力就通过地震来消解。所以在苏门答腊岛的附近海域是非常活跃的地震带,余震不断。一般说来,某个断层一旦破裂,其能量基本上得到释放,在近期再次发生大地震的几率非常小。“12•26”地震发生在苏门答腊北部的印度洋海岸,也就是说从缅甸南部到苏门答腊岛北部附近海域超过1200公里的断层近期不会再引发大地震和海啸。至少在几十年之内,苏门答腊岛北部的居民没有大震之忧了。

记者:我国会有海啸发生吗?

倪四道:我国沿海地区不易发生地震海啸,首先,我国大陆海区内很少有大断裂和断裂带,板块近代垂直差异运动不明显,因此不具备发生大地震的条件;再有,只有海深达一两千米才会给海啸提供可能,我国的大陆架,水深大部分在二百米以内,不利于地震海啸的形成和传播。太平洋地震带上发生的海啸也不会威胁我国。因为我国的近海海域内分布着大小数千个岛屿礁滩,近海外侧又有日本群岛以及菲律宾诸岛拱卫,抵御外海海啸波的冲击。加之大陆架浅海底摩擦阻力的作用,当海啸波传来时,其能量已迅速衰减,构不成威胁。比如智利大海啸发生的时候,对日本造成了重大灾害,但我们在上海吴淞口的验潮站,只记录到15到20厘米的海啸波高。

此外,我国地震台网遍布各地,在预测方面可以说走在世界前列。

海啸不可避免。但未来海啸给人类造成的灾难决不会像“12•26”海啸了,因为世界各国已经加强了对海啸的预警和防范。同时,我们中国研究出来的这个方法完全可以为人们预防和回避海啸提供一定的时间量。

震后25分钟预警海啸,对人类意味着什么

记者:根据资料,“12•26”灾难死亡人数近30万人,灾区难民总人数达100多万,涉及10多个国家,造成重大经济损失。可以说这个灾难是世界性的。如果有海啸预警的话,灾难不会这样惨重,历史也要改写了。

倪四道:完全可以改写,至少不会形成这么大的区域性灾难。

就拿这次“12•26”海啸来说吧,地震P波的传播速度是每秒10公里,假设在地震发生的同时发生海啸。而海啸的平均速度是每分钟8公里。以北京时间为准,地震发生在2004年12月26日8时58分55.2秒,第13分钟时,我们可以算出地震波的初始数据,地震持续了9分钟,这样我们可以在9时20分得到准确数据,测出地震的能量和破裂度,把这些数据传给海洋部门,在9时25分之前,我们完全可以向各地预警。而此时,海啸的浪头才走到200公里。除近距离外,海啸距离泰国还有1个小时时间,距离斯里兰卡最快也要一个半小时,3个多小时后才能到达印度和非洲沿岸。一般情况下,人们只要15分钟就能够撤到安全地区。所以,泰国、马来西亚、斯里兰卡、印度以及非洲国家完全可以避免灾难。这短短的25分钟,完全可以改变人类在海啸面前束手无策的命运,至少会挽救20多万人的生命。要知道,在灾难面前,时间就是生命。

再假设,如果预警机制特别成熟,我们在25分钟预警后,海啸到达区域的人们完全能够安全撤离,同时,科研机构可以组织人员迅速赶至海啸袭击现场,面对面地研究海啸。人类得以近距离研究海啸,对科学裨益极大。

当然,科学不能假设,这次地震正好验证了这套方法的科学性和实用性。所以说每次灾难都会带来科学研究的进步,哪怕只是一小步,对人类来说也是个巨大的收获。

记者:经过这次灾难后,各国都非常重视预警,在国际社会的帮助下,印度洋将在明年年底建成海啸预警系统,目前我国也正在立法,就是为了灾难预警。

倪四道:是的,海啸预警是个系统工程,要有尖端的硬件和软件。但是无论怎么预警,一定要有逃生的方案,而且要经过预演,这个很重要。例如,在“3•28”地震中,死了那么多人,但印尼风港电站的6名中国工人毫发未损,就是因为他们多次进行了地震演习,预先设定好了撤离路线和逃生方案,地震发生后立即逃生。

海啸让人类愈发意识到,必须加强国际间的科技合作,共同抵御自然灾难

记者:从媒体的报道中我们还了解到,在这次海啸中,也有人利用平时科学知识的积累而躲过劫难。是平时的科普教育在危难之际救了命。但这毕竟是一种特例。在科学技术高速发展的今天,在灾难面前我们总不应该去过分强调单体的抗灾能力。

倪四道:在“12•26”海啸中,依靠科学常识自救的事例不少。普吉岛上一个英国小姑娘在海边玩耍时,看到潮水突然间退了下去,她一下子就意识到要发生海啸,赶快告诉了妈妈,结果在海啸到来之前,和她们在一起的100多名游客都及时疏散了。这个小女孩就是把她学过的科普知识应用到生活中。如果我们每个人都把所学的知识应用到实际中,就会做出很多了不起的事情。当然,在现代社会,人类抵御自然灾难的方式已经不再是传统的“自扫门前雪”,而是强调社会总体功效。也只有这样才能把自然灾难给人类造成的损失减到最小。在海啸面前,人类完全有能力也应该建立起科学有效的预防体系,实现信息共享、技术共享,实现国际间的通力合作,抵御人类的共同灾难。科学研究的目的是造福人类是应用于社会。所以从我个人的角度讲,我希望能够尽快把这套可以实现海啸预报的方法应用到人类抗击海啸的实际中。

记者:“12•26”海啸给人类造成很大的灾难,您认为人类从中应汲取哪些教训?

倪四道:作为一名研究地震的科学工作者,我对这次灾难感到很痛心,如果我们能早些发现这些计算海啸发生的科学方法,虽然不能制止海啸的发生,但完全可以把人类的损失降低到很小的程度。

当然,科技只是服务人类社会生活的工具,像海啸这样的区域性的自然灾害,科技成果真正实现为抗震救灾服务最重要的是国际间的广泛而真诚的合作。也只有建立在充分的国际合作的基础之上,海啸灾难的预报才能发挥其实际作用。假设现在印度洋地震了,我们完全能够预测到某些国家地区在何时何地发生海啸,可是,如果没有国际间有效的合作渠道,我们便无法向受灾地区及时预警,海啸仍会给那里的人民造成灾难。这次海啸,如果说国际社会应该有所总结的话,那就是在实现资源共享方面国际间还有很多事情要做。

文章来源:《辽宁日报》2005年5月10日

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