朱 林 馮 蔚 錢(qián) 庚
1) 中國(guó)地震局發(fā)展研究中心,北京 100036
2) 中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)研究所,北京 100036
3) 湖北省地震局,湖北武漢 430071
地震是造成人員傷亡最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一,地震的突然性、瞬時(shí)性以及所造成的災(zāi)難對(duì)人類(lèi)社會(huì)造成了極大的危害。全球有3 大地震帶,分別是環(huán)太平洋地震帶、歐亞地震帶以及海嶺地震帶。環(huán)太平洋地震帶全長(zhǎng)約40 000 km,該地震帶板塊移動(dòng)劇烈。主要經(jīng)過(guò)美國(guó)阿拉斯加和加利福利亞、墨西哥西部、哥倫比亞、印度尼西亞、菲律賓、日本等地,這一地震帶集中了世界上80%的地震;歐亞地震帶又稱(chēng)“ 地中?!柴R拉雅山地震帶”, 橫越歐亞非3 大洲,全長(zhǎng)超過(guò)20 000 km,該地震帶集中了世界上15%的地震;海嶺地震帶分布在全球洋脊的軸部,均為淺源地震,震級(jí)一般較小。地震造成的災(zāi)害主要表現(xiàn)在2 個(gè)方面,一是對(duì)自然環(huán)境的破壞;二是對(duì)設(shè)施建筑的毀壞。地震對(duì)自然環(huán)境的破壞是指地震可能會(huì)造成山體崩塌或滑坡、地表塌陷等,發(fā)生在海底的大地震有時(shí)還會(huì)引發(fā)海嘯。地震對(duì)設(shè)施建筑的破壞主要表現(xiàn)在毀壞房屋設(shè)施等;破壞生命線(xiàn)工程,例如對(duì)水、電、交通、通信設(shè)施的損壞等。本文通過(guò)整理中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心(CENC)和美國(guó)地質(zhì)勘探局(USGS)發(fā)布的地震目錄數(shù)據(jù),并通過(guò)多種渠道搜集地震當(dāng)?shù)毓俜骄W(wǎng)站發(fā)布的災(zāi)害情況、主流媒體的報(bào)道、現(xiàn)場(chǎng)直播、視頻和圖片等,結(jié)合全球范圍內(nèi)歷年地震災(zāi)害資料,統(tǒng)計(jì)了2022 年全球地震災(zāi)害信息,并進(jìn)行總結(jié)和對(duì)比;同時(shí)針對(duì)造成人員死亡較多的地震進(jìn)行詳細(xì)的描述,歸納了造成人員傷亡的主要原因,繪制了近20 年逐年災(zāi)害地震頻度與人員傷亡變化曲線(xiàn)和2022 年全球?yàn)?zāi)害地震分布情況。
根據(jù)CENC(http://news.ceic.ac.cn/)和USGS(https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/)正式公布的地震目錄,2022 年全球共發(fā)生6 級(jí)以上地震127 次,其中6.0≤M≤6.9 地震116 次,7.0≤M≤7.9 地震11 次,8.0級(jí)以上地震0 次。據(jù)統(tǒng)計(jì),20 世紀(jì)后半葉的全球年均地震頻次6.0≤M≤6.9 地震165(±5)次,7.0≤M≤7.9 地 震17(±2)次,M≥8.0 地 震0.7~0.9 次[1]。與20 世紀(jì)后50 年相比,2022 年的6.0≤M≤6.9 和7.0≤M≤7.9 地震頻次減弱,8.0 級(jí)以上地震頻次基本持平;21 世紀(jì)前20 年的全球年均地震頻次6.0≤M≤6.9 地震138.9 次,7.0≤M≤7.9 地震14.0 次,M≥8.0地震1.2 次[2-21]。2022 年全球地震活動(dòng)與本世紀(jì)的平均水平相比偏弱。
根據(jù)古登堡所提出的能量計(jì)算公式[1]:
式中,M為地震震級(jí),Erg 為該地震所釋放的能量。利用2022 年全部M≥6.0 地震進(jìn)行估算,本年度全球釋放的地震波總能量約為3.38×1016J,低于近10 年的年平均值5.99×1017J[12-22]。
據(jù)多方統(tǒng)計(jì),2022 年全球?yàn)?zāi)害地震共有35 次造成人員死亡,2022 年全球地震災(zāi)害共造成2 068 人死亡,約16 328 人受傷,其中死亡人數(shù)少于10 人的地震有26 次,死亡人數(shù)在10 人及以上的地震有9 次,死亡人數(shù)超過(guò)100 人的地震有2 次,死亡人數(shù)最多的 是2022 年6 月21 日 阿 富 汗6.0 級(jí) 地 震 的1 163 人。據(jù)統(tǒng)計(jì),20 世紀(jì)地震造成年均死亡人數(shù)約1.2 萬(wàn)人[1],近10 年地震造成年平均死亡人數(shù)約3 809 人,2022年因地震死亡的人數(shù)少于以往的平均水平。
為直觀(guān)表現(xiàn)2022 年與近20 年全球?yàn)?zāi)害地震的區(qū)別,繪制了2002—2022 年出現(xiàn)死亡的災(zāi)害地震頻度與傷亡變化曲線(xiàn)(圖1),可以看出近20 年災(zāi)害地震頻度總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì),2022 年發(fā)生35 次災(zāi)害地震,頻度較上年同比有所增強(qiáng),高于近20 年的平均水平(19.6 次);近20 年災(zāi)害地震造成的死亡人數(shù)總體呈現(xiàn)減弱趨勢(shì),2022 年全球?yàn)?zāi)害地震共造成2 068人死亡,較上年有所減少;近20 年災(zāi)害地震造成的受傷人數(shù)總體呈現(xiàn)減弱趨勢(shì),2022 年全球?yàn)?zāi)害地震共造成約16 328 人受傷,較上年也有所減少。
圖1 2002—2022 年災(zāi)害地震頻次及傷亡人數(shù)統(tǒng)計(jì)圖Fig.1 Statistic of disaster earthquake frequency and casualties from 2002 to 2022
總體來(lái)看,近10 年與之前10 年相比,發(fā)生災(zāi)害地震的次數(shù)有所升高,但是地震造成的傷亡人數(shù)有所降低,這也表現(xiàn)出在全球范圍內(nèi),整體的抗震能力有所提升。2022 年傷亡情況比去年有所減少,與近10 年的傷亡數(shù)量類(lèi)似,重大的傷亡主要是由于地震引發(fā)了山體滑坡等次生災(zāi)害以及建筑物損毀、倒塌所造成的人員傷亡。
2022 年全球?yàn)?zāi)害地震分布(圖2)顯示,災(zāi)害地震主要發(fā)生在印度和歐亞板塊的交界處以及環(huán)太平洋地震帶。根據(jù)統(tǒng)計(jì),2022 年發(fā)生在歐亞地震帶和環(huán)太平洋地震帶上的地震造成的死亡人數(shù)達(dá)2 000人,占比達(dá)96.7%。2022 年災(zāi)害地震多發(fā)生于北半球及赤道地區(qū),并且分布上具有較明顯的聚集特征,位于印度和歐亞板塊交界處的阿富汗尤為突出,2022年阿富汗因地震死亡人數(shù)高達(dá)1 222 人,約占全球死亡人數(shù)的一半;除此之外,印度尼西亞遭受地震破壞也相當(dāng)嚴(yán)重。
圖2 2022 年全球?yàn)?zāi)害地震分布圖Fig.2 The distribution of the hazard earthquake in 2022
2022 年造成人員傷亡相對(duì)較多的地震有6 次:2022 年1 月17 日阿富汗M5.3 地震,造成30 人死亡,49 人 受 傷;2022 年2 月25 日 印 度 尼 西 亞M6.1 地震,造成19 人死亡,425 人受傷;2022 年6 月21 日阿富汗M6.0 地震,造成1 163 人死亡,6 027 人受傷;2022 年9 月5 日中國(guó)四川M6.6 地震,造成93 人死亡,423 人受傷;2022 年9 月10 日巴布亞新幾內(nèi)亞M7.6 地震,造成21 人死亡,42 人受傷;2022 年11 月21 日印度尼西亞M5.6 地震,造成635 人死亡,7 729人受傷。阿富汗是遭受地震災(zāi)害較為嚴(yán)重的國(guó)家,其位于印度板塊和歐亞板塊交界的地中?!柴R拉雅地震帶上,2022 年地震共造成該國(guó)1 222 人死亡,占全球地震死亡人數(shù)的59%。
2022 年全球地震共有94 次造成人員傷亡,其中35 次地震中導(dǎo)致了人員死亡,表1 為有人員死亡的災(zāi)害地震基本信息及災(zāi)情概況。
表1 2022 年全球有人員死亡的災(zāi)害地震一覽表Table 1 List of global earthquake disasters with death in 2022
2022 年,阿富汗發(fā)生多次災(zāi)害地震,造成嚴(yán)重的人員傷亡。阿富汗為亞洲內(nèi)陸國(guó)家,地震活動(dòng)幾乎全部發(fā)生在東北部帕米爾—興都庫(kù)什山區(qū),為多重板塊相互作用下的中亞地震活動(dòng)異常區(qū),地震多以中深源為主,其他地區(qū)地震較少發(fā)生。阿富汗境內(nèi)發(fā)育有NNE 走向的查曼斷層(Chaman Fault)、NEE 走向的赫爾曼德斷層(Helmund Fault)、NE 走向的赫拉特大斷層(Heart Fault)等,與近似NE 走向的庫(kù)納爾斷層(Kunar Fault)在帕米爾地區(qū)會(huì)合,形成中深源“地震巢”。 自1900 年以來(lái),阿富汗發(fā)生的37 次災(zāi)害地震造成約30 299 人死亡(表2),通過(guò)統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn),阿富汗是一個(gè)遭受地震災(zāi)害非常嚴(yán)重的國(guó)家,1900 年以來(lái)造成死亡人數(shù)超過(guò)千人的地震就有5 次。
表2 阿富汗災(zāi)害地震一覽表Table 2 List of major earthquakes in Afghanistan
當(dāng)?shù)貢r(shí)間2022 年1 月17 日16 時(shí)10 分,阿富汗發(fā)生M5.3 地震,震源深度11.4 km,震中位于巴德吉斯省首府瑙堡市以東40 km 處。此次地震共造成30 人死亡,49 人受傷,800 棟房屋損毀或受損。該地區(qū)的人口大部分居住在土坯房屋、無(wú)筋磚房屋以及木制房屋中,這些房屋極容易受到地震的影響,所以此次地震造成很多房屋倒塌。
本次地震主要是由于安納托利亞板塊運(yùn)動(dòng)引起,該地區(qū)板塊運(yùn)動(dòng)比較活躍,包括俯沖、大規(guī)模斷層轉(zhuǎn)換、擠壓以及地殼的伸展等。巴基斯坦北部和阿富汗的地震活動(dòng)是印度板塊與歐亞板塊相互擠壓造成的結(jié)果。印度次大陸北部和西部邊緣的大陸形成了世界上最高的山脈,包括喜馬拉雅山脈、喀喇昆侖山脈、帕米爾山脈和興都庫(kù)什山脈。在阿富汗東南部和巴基斯坦西部,印度板塊相對(duì)于歐亞板塊傾斜平移,形成了一個(gè)復(fù)雜的褶皺和逆沖帶。該地區(qū)存在走滑、逆沖和斜滑等類(lèi)型活動(dòng)斷層,并經(jīng)常發(fā)生淺層破壞性地震。1505 年,阿富汗喀布爾附近的查曼斷層發(fā)生斷裂,造成喀布爾和周?chē)迩f的嚴(yán)重破壞。1935年5 月30 日,發(fā)生在同地區(qū)的巴基斯坦奎達(dá)M7.6 地震造成3~6 萬(wàn)人死亡。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間2022 年6 月22 日1 時(shí)24 分,阿富汗發(fā)生M6.0 地震,震中(32.95°N,69.48°E),震源深度4 km,此次地震共造成1 163 人死亡,6 027 人受傷,約1 萬(wàn)間房屋損毀,是阿富汗20 年來(lái)“ 最致命”地震。本次地震在巴基斯坦伊斯蘭堡有震感,巴基斯坦一側(cè)距離震中最近的城鎮(zhèn)是吉德拉爾,但遠(yuǎn)至伊斯蘭堡和白沙瓦也都有明顯震感,建筑物搖晃。持續(xù)45 s 的地震造成上萬(wàn)間房屋受損。
本次地震發(fā)生在印度板塊和歐亞板塊交界,印度板塊和歐亞板塊以40~50 mm/a 的相對(duì)速度會(huì)聚,歐亞大陸下方的印度板塊向北俯沖因此產(chǎn)生了無(wú)數(shù)地震,從而使該地區(qū)成為地球上最具地震危險(xiǎn)的地區(qū)之一。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間2022 年9 月22 日0 時(shí)14 分,墨西哥阿奎利拉發(fā)生M6.8 地震,震源深度20 km。此次地震共造成3 人死亡,5 人受傷,1 棟建筑受損,地震還造成部分城市停電。
此地區(qū)位于墨西哥3 個(gè)大型構(gòu)造板塊的頂部,是世界上地震最活躍的地區(qū)之一。這些地殼板塊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致地震頻發(fā),并引起火山爆發(fā)。加利福尼亞灣以西的地區(qū),包括墨西哥的下加利福尼亞半島,正以每年約50 mm 的速度與太平洋板塊一起向西北移動(dòng)。太平洋和北美板塊相互摩擦,形成了走滑斷層,這也是加州圣安德烈斯斷層在南部的延伸。墨西哥歷史上發(fā)生過(guò)多次破壞性地震和火山爆發(fā)。1985年9 月,墨西哥城發(fā)生M8.0 地震,造成9 500 多人死亡。1982 年和2005 年,墨西哥南部的埃爾奇瓊火山和科利馬火山分別爆發(fā),這引起了地震學(xué)家和政府官員對(duì)大規(guī)?;鹕絿姲l(fā)的擔(dān)憂(yōu),并制定了相應(yīng)的措施。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間2022 年11 月21 日印度尼西亞發(fā)生M5.6地震,震中位于西爪哇島展玉地區(qū)西南方向10 km處,震源深度10 km。此次地震共造成635 人死亡,7 729 人受傷,5 人失蹤,至少22 241 棟建筑倒塌。其中100 人在地震引發(fā)的山體滑坡中喪生,超過(guò)一萬(wàn)人離家避難。總體而言,該地區(qū)的房屋建筑的類(lèi)型主要是土木結(jié)構(gòu),非常容易受到地震的影響。
此次地震發(fā)生在蘇加武眉,位于爪哇島西部。該地區(qū)位于歐亞板塊與澳洲板塊的交界處,為巽他大陸架的最南緣。這里也是兩個(gè)板塊之間的邊界,歐亞板塊與澳洲板塊相互擠壓和碰撞使得地殼抬升,在地面形成隆起,進(jìn)而形成了爪哇島、蘇門(mén)答臘島等一系列沿線(xiàn)島嶼。由于構(gòu)造板塊的相互作用,大多數(shù)應(yīng)變積累和能量釋放發(fā)生在俯沖帶的巽他巨型逆沖斷層。巽他斷層除了存在的地震危險(xiǎn)外,該地區(qū)還被認(rèn)為是世界上火山災(zāi)害最嚴(yán)重的地區(qū)之一。歷史上最著名的火山爆發(fā)之一是1883 年8 月26—27 日的喀拉喀托火山爆發(fā),該火山位于蘇門(mén)答臘島東南部,共造成35 000 多人死亡,因此該區(qū)域地震、火山頻發(fā),受災(zāi)嚴(yán)重。
(1)人員傷亡嚴(yán)重。2022 年全球6.0~7.9 級(jí)地震頻度與近20 年基本持平。本年度共發(fā)生94 次造成了人員傷亡的災(zāi)害地震,其中有35 次災(zāi)害地震出現(xiàn)了人員死亡,共造成2 068 人死亡,超過(guò)16 328 人受傷,但2022 年因地震死亡的人數(shù)少于以往的平均水平。
(2)重大災(zāi)害位置比較集中。2022 年阿富汗共發(fā)生6 次有人員死亡的地震,共造成1 222 人死亡,占2022 年全球地震死亡人數(shù)的59%,其中2022 年6 月21 日阿富汗M6.0 地震更是造成1 163 人死亡,6 027人受傷。除此之外,2022 年11 月21 日印度尼西亞M5.6 地震也造成635 人死亡,7 729 人受傷??梢钥闯?,2022 年全球發(fā)生的死亡人數(shù)較多的地震集中在地中?!柴R拉雅地震帶以及環(huán)太平洋地震帶。
(3)地震引發(fā)次生災(zāi)害情況嚴(yán)重。2022 年地震造成人員傷亡的主要原因有地震引發(fā)山地滑坡、巖崩等次生災(zāi)害以及房屋倒塌,建筑物倒塌是造成人員死亡的重要原因之一。2022 年阿富汗是遭受地震比較嚴(yán)重的國(guó)家,2022 年6 月21 日阿富汗M6.0 地震造成1 163 人死亡,6 027 人受傷,約1 萬(wàn)間房屋倒塌損毀,而且此次地震還引發(fā)了山體滑坡,當(dāng)?shù)胤课萁ㄖ拐鹉芰Σ钜约胺课莸顾鷵p毀是造成如此嚴(yán)重后果的主要原因。
(1)提高當(dāng)?shù)胤课萁ㄖ拐鹉芰Α?022 年的阿富汗M6.0 地震和印度尼西亞M5.6 地震共造成1 798 人死亡,13 756 人受傷,大多數(shù)的傷亡是由于地震引起的房屋倒塌造成的。尤其是阿富汗地區(qū),環(huán)境比較惡劣,東部緊鄰青藏高原,地形自東向西被興都庫(kù)什山脈隔斷,除西南地區(qū)外,大部分國(guó)土為高山及深谷,高山占63%,27%以上的地方在海拔2 500 m 以上,所以地形比較險(xiǎn)峻;而且常年的戰(zhàn)亂導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)條件不好,房屋建筑質(zhì)量很差,小地震就有可能造成房屋倒塌,因此在房屋設(shè)施建設(shè)時(shí)要嚴(yán)格按照抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工,在建造房屋時(shí)要提高技術(shù)手段,適應(yīng)當(dāng)?shù)氐牡匦魏偷刭|(zhì)條件,并且要對(duì)房屋實(shí)施抗震加固措施,從而減少地震造成的房屋倒塌,切實(shí)提高房屋設(shè)施的抗震能力。
(2)避免發(fā)生滑坡、巖崩等次生災(zāi)害。2022 年發(fā)生的災(zāi)害地震不少都引發(fā)了次生災(zāi)害,造成一定的人員傷亡。危地馬拉M6.2 地震、巴基斯坦M5.1 地震、波蘭M2.7 地震、阿富汗M6.0 地震、俄羅斯M4.3地震、菲律賓M7.0 地震等不同程度的引發(fā)了山體滑坡、巖崩、煤礦坍塌等次生災(zāi)害,其中波蘭M2.7 地震引發(fā)的煤礦坍塌更是造成了10 人死亡,此次地震震級(jí)并不大,但是引發(fā)的次生災(zāi)害卻造成了嚴(yán)重的后果。因此做好人員密集場(chǎng)所、煤礦、受損建筑等重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)部位防范工作,最大限度減少地震災(zāi)害帶來(lái)的損失,此外,要加強(qiáng)震后次生災(zāi)害綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警工作,提高地震災(zāi)害鏈風(fēng)險(xiǎn)研判和快速處置能力,完善震后次生災(zāi)害防災(zāi)避險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案,防范地震次生突發(fā)災(zāi)害事件。
(3)提高綜合應(yīng)急救援能力。提高地震現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急救援能力,如巴布亞新幾內(nèi)亞M7.6 地震與阿富汗M6.0 地震都造成了電力中斷、道路開(kāi)裂、建筑倒塌等,給現(xiàn)場(chǎng)救援帶來(lái)非常大的困難,尤其是地震造成災(zāi)區(qū)交通阻斷、信號(hào)發(fā)射塔受損,導(dǎo)致通信中斷,“斷路、斷電、斷網(wǎng)”等 現(xiàn)象給信息傳遞和搶險(xiǎn)救援帶來(lái)了極大困難。因此要提高技術(shù)手段,提升地震現(xiàn)場(chǎng)的救援能力,要針對(duì)地震可能遇到的各類(lèi)極端情況,開(kāi)展針對(duì)性情境模擬,應(yīng)用高新技術(shù)和裝備進(jìn)行適應(yīng)性研究和探索,提高應(yīng)急保障能力,為震后搶險(xiǎn)救援開(kāi)辟生命通道;除此之外,更重要的是要提高綜合應(yīng)急救援的能力,提高公眾自救互救的能力,提升公眾防震減災(zāi)的意識(shí),做好防震減災(zāi)的宣傳,從而減少地震造成的人員傷亡。