致命滑坡：地震的遗产

资料来源:环保局

从长远来看，监测这些风险的需要非常迫切，而国家预警系统尚未建立。

Codari是尼泊尔公路边上的一个鬼城，这条公路穿过喜马拉雅山最陡峭的斜坡。尼泊尔7.8级的廓尔喀地震造成近9000人死亡，一年后，这个曾经熙熙攘攘的贸易中心现在看起来像是一个被巨大军队间激烈战斗抛在身后的战场。生锈的汽车和卡车被遗弃在路上，被打碎成奇怪的形状。大量的岩石留在房子的废墟上。

"这是一个在错误的地方建造城镇的好例子。"德国波茨坦地球科学研究中心(GFZ)的地质学家克里斯汀·库克说。穿过科达里的夏嫣高速公路对这种灾难并不陌生，尤其是在季风季节。"即使在地震前，它也经常被修理和关闭."“现在，这个问题已经变得非常严重，”加德满都水基防灾部门滑坡部门的负责人尚穆凯什·阿玛蒂亚说。

道路并不是让阿玛蒂亚彻夜难眠的唯一问题。地震造成了10，000多处山体滑坡，切断了河流，摧毁了房屋、道路和其他重要基础设施。破坏并没有随着地震的结束而结束。这些被地震严重破坏的丘陵地区现在更容易在暴雨和余震后发生山体滑坡，这可能会持续几年。在最近的季风季节，这个地区受到山体滑坡的影响是平常的10倍。

"这是重建过程中的一个大问题."加德满都特里布万大学的地质学家、尼泊尔国家复兴厅的首席科学家塔拉·尼迪·巴特拉伊说，尼泊尔国家于去年成立，负责管理地震后的恢复工作。"在一个山体滑坡仍在发生的地方，哪里是重建城镇的安全之地？"为了回答这个问题，地质学家正在连接尼泊尔和其他地震活跃国家的山脉。

这个问题不仅限于震后恢复。喜马拉雅山国家正面临着由森林砍伐、道路建设、人口增长和其他变化引起的山体滑坡的危险。气候变化可能会因冰川融化和引发更多极端降雨而加剧问题。"从长远来看，监控这些风险的需求非常迫切."阿玛蒂亚说，“但是，国内的预警系统已经被推迟了。”

俯瞰震后景观

当库克驾驶遥控飞机在利斯特附近的天空飞行时，一群人抬头看着现场。利斯蒂是一个坐落在夏嫣高速公路旁的小村庄。这架小飞机用它的四个螺旋桨在布满滑坡裂缝的地面上来回盘旋，滑坡裂缝像巨大的冰冻瀑布一样滑下山。

遥控飞机上的摄像机和其他传感器提供的数据使库克建立了当地场景状态的三维重建。她于去年10月开始这项工作，并将在接下来的几年中每隔几个月进行一次监控。她说，通过扫描尽可能多的受山体滑坡影响的区域，“我们将能够追踪它们如何随时间变化，以及季风将如何影响它们。”

对地表的这种测量将对追踪地下情况的研究起到补充作用。离库克不远的是她的GFZ同事克里斯托夫·安德曼。去年6月，GFZ团队在50平方公里的滑坡区域安装了12台宽带地震仪，此外还有气象观测站和河流传感器。

对GFZ的研究人员和他们的同事来说，地震仪是研究山体滑坡的相对较新的设备。研究人员主要使用卫星成像或航空摄影来跟踪大规模的地貌变化，但这些方法的时间分辨率(瞬时分辨率)相对较差，因为这些图像可能是在几天或几个月前拍摄的。美国勒芒-多尔蒂地球观测站的地质学家科林·斯塔克说，地震仪每秒钟能拍摄数百幅图像，因此它们是监测陡坡不稳定性的理想设备。

地震后山体滑坡更容易发生

“到目前为止，我们还不明白为什么地震后山体滑坡更有可能发生，或者陡坡是如何随着时间的推移而恢复的。”史塔克说。然而，过去十年的研究表明，地震形成的裂缝将会加强未来地震的强度。在某些情况下，这种增加的敏感性会持续几十年。领导尼泊尔相关研究的GFZ地质学家尼尔斯·霍维斯说，地震后山区对降雨也更加敏感。他和他的同事发现，在1999年中国*7.6级的集集地震后，地震区由降雨引起的滑坡因子增加了22。

在随后的工作中，该小组提取了吉吉地震前安装的地震仪收集的数据。这些设备都位于高速公路附近，因此可以通过监测交通振动如何在地下传播来研究地下特性。GFZ地质学家奥丁·马克(Odin Marc)最近在奥地利维也纳举行的欧洲地球科学联盟会议上说，他们发现地震后地震波速度显著下降，但速度逐渐恢复，并且恢复与滑坡率的下降保持相同的轨迹。

研究人员怀疑地震前地下物质像玻璃珠一样紧密堆积。剧烈的地面震动导致这些颗粒扩散，形成洞穴和裂缝，降低地下物质的密度。"这就是地震波速度下降的原因."霍维斯说。地震后，变形导致裂缝逐渐填满，地下沉积物再次聚集。"这是地球内部的愈合过程."他说。

廓尔喀地震后收集的数据也支持这一观点。初步结果表明，地震后地表附近的地震波速度将显著降低，而河流径流量将增加50%。安德曼说，这支持了地震已经在地面上打开了洞和裂缝的观点，这进一步允许地下水更*地通过裂缝。安德曼在过去十年里一直在监测当地的河流流量和泥沙输送。

这些发现为预测山体滑坡开辟了一条通道。回顾以前的数据，研究人员能够分辨出去年7月大滑坡前地震信号的峰值。"这些前奏代表了一系列最终导致灾难的信号."霍维斯说，“在这些前奏发生的地方，地震活动的速率有系统地增加，直到整个景观崩溃。”

几乎是一颗原子弹

在尼泊尔北部的朗唐村，一堆60米深的碎石已经成为改善滑坡预警的最强驱动力。在去年的地震中，冰和岩石的混合物掉到了谷底，释放出广岛原子弹一半的能量。山体滑坡掩埋了朗塘村和附近的村庄，造成近400人死亡或失踪。

研究人员一直在争分夺秒地寻找雪崩从哪里开始，以及该地区是否仍处于危险之中。一项研究发现，在海拔6800-7200米的3公里山脊上有五个起点，地震会震动积雪和冰川。这些混合物滑下陡峭的斜坡，沿途携带岩石。

大约700万立方米的碎片填满了山谷的底部，另外1000万立方米的碎片仍在陡峭的山坡上盘旋，都在海拔5000米以上。地震发生一年后，落石和陡坡移动的声音经常在山谷中回荡，暗示着剩余的风险。

加拿大乔治王岛不列颠哥伦比亚省的森林和山地冰川学家马腾·吉尔特塞马说，朗唐事件与阿拉斯加和阿尔卑斯山日益频繁的岩石崩塌有一些共同之处。在所有这些地方，冰川正在迅速消退，使得落基山脉随时都有滑坡的危险。他说，高海拔地区的变暖可能会导致冻结的基岩解冻，使融水更容易渗透并唤醒冻结的岩石。"气候变化可能导致当地景观的崩溃。"

在尼泊尔的高风险地区，研究人员正在将地震仪和其他技术结合起来，监测山边的动荡迹象。在面对利斯蒂的陡坡上，地震导致山的下半部分下沉，从而形成一个5米的开口，围绕着山延伸约2公里。加德满都的尼泊尔国家地震研究所(NEST)执行主任阿莫德·迪克西特说，这个巨大的裂缝和其他小裂缝对山坡上的居民构成了严重威胁。"他们必须受到严密监视。"

回头看利斯蒂，库克仍然担心遥控飞机观察到的山谷上方的大规模岩石碎片。地震松动了许多岩石和土壤，但还没有触及地基。"他们仍然位于山的边缘。"库克指着遥控显示器上的一堆碎片。一旦发生暴雨，这些物质就会全部下落，就像上一个季风季节发生的那样。"它们是定时炸弹，可以随时引爆。"(李冯公主)

中国科学新闻(2016-05-19，第三版国际)

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