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紐西蘭第二大城市基督城（人口約377,000人）位於南島的坎特伯雷平原上，週二遭受了里氏6.3級地震的重創，這是去年9月份7.1級地震的餘震。在這兩次地震事件發生之前，坎特伯雷平原可能數千年來都沒有發生過地震。事實上，科學家們直到去年斷層破裂才意識到那裡存在地質斷層。
最近的基督城地震雖然不如最初的地震強烈，但造成的破壞卻更大，並奪去了數十人的生命。（9月份的地震中無人死亡）。基督城的震中僅在城市外10公里處，而2010年的地震發生在西部約40公里處，那片區域大多是農田。更不幸的是，這次餘震發生在城市下方僅約4公里的深度，而9月份的地震震源深度約為10公里。雪上加霜的是，週二的地震發生在午餐時間，當時城市裡一片熱鬧，而早先的災難發生在清晨。
《大眾科學》採訪了俄勒岡州立大學科瓦利斯分校的地質學榮譽教授羅伯特·耶茨，探討了為什麼地震如此難以預測，以及正在採取哪些措施來減少突發地震的機率。
[以下是訪談的編輯稿。]
9月份發生的7.1級地震讓當地人完全措手不及。為什麼那次地震以及週二的餘震如此令人意外？
地震發生在紐西蘭南島的一個區域，那裡沉積著來自南阿爾卑斯山和附近河流的沉澱物。沉積物一直延伸到東海岸，即所謂的坎特伯雷平原。9月份破裂的斷層在數千年內都沒有發生過破裂，在此期間，沉澱物堆積在其上方。我曾去過那裡，感覺就像在任何平坦的地方開車一樣。那裡有農場，但沒有任何跡象表明“這裡有斷層”。因此，當9月份發生地震時，他們完全措手不及。在南島，霍普斷層和馬爾堡斷層系統更為人所知——1888年沿霍普斷層發生了一次地震。關於坎特伯雷平原的斷層情況知之甚少，因為在他們的歷史記錄中沒有發生過地震。
如何定義“餘震”而不是地震？一次地震事件需要經過一定的時間才能被認為是地震嗎？
地震活動需要經過多年才能被認為是地震，而不是之前地震的餘震。這是地震學家們爭論的一個問題。如果您檢視南加州地圖，您會看到貝克斯菲爾德南部聖華金谷有相當多的小地震。有些人認為那些仍然是1952年地震的餘震，那次地震震級為7.3級。這不是共識，但這表明這些餘震會持續數十年。一切恢復平靜需要很長時間。另一方面，聖安德烈斯斷層在1857年發生了一次大地震，就在聖華金谷的西部，現在卻異常平靜。同樣的情況也發生在1906年舊金山地震沿聖安德烈斯斷層的區域。你不能把所有餘震序列都一概而論。
您提到餘震是“淺層”的。發生在地下4公里處的地震和發生在地下10公里處的地震（如9月份的地震）有什麼區別？
這就像你離炸彈爆炸的距離有多近一樣。如果你在幾公里之內，你很可能會受傷。如果你的距離是三四倍，你就不太可能受傷。波浪正在向地表衰減或傳播。基督城的地震非常淺，這也是為什麼破壞比早先的地震嚴重得多的原因。
當您調查特定區域的地震活動時，您會關注什麼？
如果我研究特定的斷層，我喜歡知道它的滑動速率，它的移動速度有多快，是一毫米每年還是一釐米每年。隨著板塊的移動，它們會產生應變，我估計在破裂之前會累積多少應變。紐西蘭人在挖掘斷層（沿斷層線挖掘溝渠以研究以前的地震活動）方面做得很好。這個斷層的問題是他們甚至不知道它的存在。這告訴我它是一個移動非常緩慢的斷層，但是，儘管如此，當它積累到7級地震時，它將會在很長一段時間內繼續產生餘震。這不是一門精確的科學。
我正在與紐西蘭地質與核科學研究所合作一個由全球地震模型資助的專案，以繪製地球上所有活動斷層的地圖。這個全球斷層地球專案將包括一個全球活動斷層和震源資料庫，以及我正在撰寫的一本書。在不久的將來，如果您聽說像基督城這樣的地方發生地震，您將可以點選此資料庫以瞭解有關它的已知資訊。
從本週紐西蘭的餘震中可以學到什麼？
我們可以繪製斷層圖，這就是我們所做的，我們可以利用我們對這些斷層的瞭解來建立地震發生的機率，但你不能繪製所有斷層圖。就基督城而言，我不確定他們還能做些什麼。他們本可以說，讓我們對整個基督城大都市區進行地震勘測，以確保城市下方沒有任何動靜。但是，斷層不太可能從原來的達菲爾德地震地點向南延伸那麼遠，所以我不能責怪他們沒有這樣做。
你必須認識到，紐西蘭擁有世界上最嚴格的建築規範，這些建築規範也受到尊重。這意味著會有人員傷亡，但只有數十人或可能100或200人。如果同樣的地震發生在發展中國家同樣規模的城市下，死亡人數將達到數千人，甚至數萬人。例如，土耳其有很好的建築規範，但這並沒有阻止數萬人死於1999年伊茲密特7.6級地震，因為他們沒有關注這些規範。