颶風艾琳可能引發了弗吉尼亞地震餘震

2011年8月23日地震後的餘震頻率在艾琳經過時急劇增加,這表明大型風暴引起的地面擾動可能足以引發震動

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科學家今天在猶他州鹽湖城舉行的美國地震學會年會上報告稱,2011年弗吉尼亞州發生5.8級地震四天後,沿美國東海岸向北移動的強風暴颶風艾琳可能引發了該地震的一些餘震。

佐治亞理工學院(Georgia Tech)位於亞特蘭大的地震學家、研究負責人彭志剛說,餘震頻率通常會隨著時間推移而降低。但是,在弗吉尼亞州礦物附近2011年8月23日地震發生後,餘震頻率並沒有按正常模式下降,而是在艾琳經過時急劇增加。

彭說,科學家最初沒有注意到這種不尋常的模式,因為餘震很小(許多小於2級),而且颶風本身產生了大量的地震噪聲。“你必須使用模式識別技術來檢測被這種噪聲掩蓋的小余震,”彭說。


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他的團隊使用了這種方法來檢查主要地震發生後幾天的地震記錄,識別出大約700次餘震——大約是之前使用不太靈敏的檢測技術報告的次數的10倍。

然後,彭和佐治亞理工學院的研究生孟曉峰將餘震的發生時間與地震帶的氣壓讀數進行了比較,檢驗了他們的假設,即風暴沿東海岸移動引起的氣壓下降可能降低了斷層上的力,足以使其滑動。孟說,對於像弗吉尼亞地震中涉及的逆衝斷層而言,這種效應將特別強烈。在這種型別的斷層中,一塊地殼在另一塊地殼被推到一起時會滑過另一塊地殼。

時間和潮汐
但是,該團隊並沒有在氣壓最低時發現餘震頻率的最大增加。相反,高峰出現在幾個小時後,當時風暴正在遠離。彭說,這可能表明氣壓下降並不是風暴引發餘震的機制。但他確信,在風暴經過期間,餘震頻率發生了變化。

研究人員並不是第一個研究颶風與地震活動之間潛在聯絡的人。佛羅里達州邁阿密大學的地震學家西蒙·維多溫斯基說,他發現極端潮溼的熱帶氣旋襲擊臺灣與三年後發生的強烈地震之間存在很強的相關性。他認為,這種風暴過後,滑坡碎屑的侵蝕會引發斷層載荷的變化,最終導致地震。

這項工作尚未發表。但美國和臺灣研究人員的另一項研究發現,慢地震——發生時間為數小時甚至數天——與臺灣的熱帶氣旋之間也存在類似的關聯。

儘管如此,弗吉尼亞理工學院暨州立大學布萊克斯堡分校的地震學家馬丁·查普曼表示,現在就斷定天氣是2011年弗吉尼亞地震餘震的原因還為時過早。他說,來自月球的潮汐力等其他因素也可能在起作用——事實上,彭的資料顯示,一些週期性模式的跡象可能與潮汐模式相關。查普曼說,下一步是將這些力與彭的團隊發現的餘震模式進行比較,看看它們可能起到了什麼作用(如果有的話)。

彭對此表示贊同。“基本上,這是一個單一的案例研究,”他說。“希望我們也能對其他事件這樣做。”

本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於2013年4月19日首次發表

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