你可能聽說過超音速飛機，但你聽過 “超音速地震” 嗎？

最近美國加州的地震學家發(fā)出了一個讓人后背發(fā)涼的警告。

一種移動速度能超過自身地震波的 “超剪切地震”，正把加州推向前所未有的危險邊緣。

更讓人揪心的是加州現(xiàn)在用的建筑標準和災害應對措施，在這種特殊地震面前可能根本不管用。

要知道加州的洛杉磯和舊金山都是人口密集的大城市，一旦這種地震發(fā)生，后果不堪設想。

很多人對地震的印象，就是地面晃動、房屋倒塌，但 “超剪切地震” 和普通地震完全不是一個量級。

它的核心特點，就是地震破裂的移動速度，突破了巖石里的剪切波速度屏障。

這個過程有點像噴氣機突破音速時產(chǎn)生音爆，只不過地震帶來的不是聲音，而是能摧毀一切的沖擊波。

當這種地震的破裂速度超過剪切波，地面會形成一道強大的沖擊波前，帶來的震動比普通地震更強烈，影響范圍也更廣。

南加州大學全州地震中心主任耶胡達?本 - 錫安教授，在《地震學研究快報》上明確說，加州面臨的超剪切地震威脅，被忽視太久了，而且這種地震發(fā)生的頻率，也被大大低估了。

從全球數(shù)據(jù)來看，大約三分之一的重大走滑地震都屬于超剪切類型。

這個數(shù)據(jù)對加州來說尤其關鍵，因為加州很多靠近大城市的斷層都是走滑斷層，還具備發(fā)生 7 級及以上地震的能力。

像大家常聽說的圣安地列斯斷層、海沃德斷層、圣哈辛托斷層，都有可能引發(fā)超剪切地震。

地球科學教授艾哈邁德?埃爾巴納，還專門解釋了這種地震的破壞機制。

他說這種地震的能量釋放模式和傳統(tǒng)地震完全不同，能把強烈震動傳到更遠的地方，而且是 “雙重打擊”。

先是沖擊波前帶來的劇烈初始沖擊，緊接著又是尾隨的地震波，建筑物和基礎設施要承受的壓力，是之前從未遇到過的。

之前發(fā)生過的幾次地震，也印證了超剪切地震的可怕。

2002 年阿拉斯加德納利地震、2001 年中國昆侖地震、1999 年土耳其伊茲米特地震，都有超剪切特征。

這幾次地震造成的破壞，和傳統(tǒng)地震模型預測的差得很遠，也讓大家發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的災害評估方法根本不夠用。

此外科學界對圣安地列斯斷層的歷史研究也支持超剪切地震的威脅。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）發(fā)布的研究成果，通過對地質(zhì)記錄的分析。

科學家認為1857年發(fā)生在加州的特哈查比地震（震級約7.9級）很可能具有超剪切特征。那次地震造成了廣泛的破壞，是加州有記錄以來最強的地震之一。

面對這么可怕的地震，加州現(xiàn)有的建筑能不能扛住？答案可能讓很多人失望。

現(xiàn)在加州的建筑設計標準，主要是根據(jù)傳統(tǒng)地震模型制定的，默認最強烈的震動會出現(xiàn)在垂直于斷層的方向。

但超剪切地震的能量傳播路徑完全不一樣，它會沿著斷層線本身傳導，形成一個高強度震動的狹長區(qū)域。

這種差異對建筑安全來說，就是巨大的威脅。

傳統(tǒng)的抗震設計，主要考慮的是水平和垂直方向的地面運動，但超剪切地震帶來的定向沖擊力，早就超出了現(xiàn)有建筑的承受能力。

尤其是高層建筑、橋梁、醫(yī)院、學校這些關鍵基礎設施，在超剪切地震中可能會比預想中損壞得更嚴重。

本 - 錫安教授就直言，關鍵結構應該按更高標準建造，但到目前為止，它們還沒有達到這個標準。

這意味著，就算是按照最新抗震標準蓋的房子，遇到超剪切地震也可能扛不住。

美國地質(zhì)調(diào)查局最新的研究也證實了這一點，超剪切地震產(chǎn)生的地面運動峰值，比傳統(tǒng)模型預測高出 50% 以上。

這個發(fā)現(xiàn)也讓工程師們不得不開始考慮，要修改建筑規(guī)范才能應對這種特殊威脅。

為應對這一挑戰(zhàn)，加州相關部門持續(xù)推動建筑安全升級。

加州已強制要求對特定類型的脆弱建筑進行抗震加固。

同時美國土木工程師學會（ASCE）發(fā)布的最新建筑規(guī)范指南中，也已開始鼓勵考慮更復雜的地震破裂模式，這為未來建筑標準納入超剪切地震的影響奠定了基礎。

面對這個被長期忽視的威脅，地震學家們已經(jīng)在推動全面的應對策略了。

艾哈邁德?埃爾巴納就說，這需要大家一起努力，而南加州大學和全州地震中心，憑借在社區(qū)里的聲譽，正是推動這項工作的合適力量。

研究團隊提出了三個關鍵的改進方向。

第一個是在主要斷層附近，部署更密集的地震監(jiān)測網(wǎng)絡，這樣才能更準確地識別和跟蹤超剪切破裂的過程。

第二個是開發(fā)更先進的計算機模擬技術，準確預測超剪切地震的地面運動模式。

第三個就是制定更嚴格的建筑規(guī)范，專門針對超剪切地震的破壞機制。

現(xiàn)在加州地震局已經(jīng)開始和研究機構合作，評估現(xiàn)有的地震危險性地圖，看是否充分考慮了超剪切地震的威脅。

初步分析顯示，一些之前認為相對安全的區(qū)域，可能面臨更高的風險，尤其是那些在主要走滑斷層延長線上的地區(qū)。

在實際行動方面，美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）的“ShakeAlert”地震早期預警系統(tǒng)已在加州全面啟用并持續(xù)優(yōu)化。

該系統(tǒng)雖然無法預測地震，但能在破壞性S波到達前提供數(shù)秒至數(shù)十秒的預警，對于采取緊急防護措施至關重要。

此外USGS通過其“地震災害計劃”（Earthquake Hazards Program），長期資助對包括超剪切破裂在內(nèi)的復雜地震物理過程進行研究，以改進風險評估模型。

不過本 - 錫安教授也表達了自己的擔憂。

他說我們沒辦法準確預測下一次地震會在何時何地發(fā)生，也不知道哪一次會是超剪切地震，

可以肯定的是，未來幾十年里，加州一定會發(fā)生多次 7 級地震，不管準備好沒準備好，它們都會來。

現(xiàn)在這種擔憂也引起了其他地震多發(fā)國家的關注。

日本、新西蘭、智利等國的科學家，也在重新評估本國的地震威脅，考慮把超剪切地震納入國家地震災害評估體系。

雖然我們無法阻止地震發(fā)生，但只要提前做好準備，就能最大限度減少傷亡和損失。