文/陈根
地震是地壳快速释放能量过程中造成的振动 ， 期间会产生地震波的一种自然现象 。 地球上板块与板块之间相互挤压碰撞 ， 造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂 ， 是引起地震的主要原因 。
地震的影响力涵盖岩石圈及水圈——当地震发生时 ， 可能会连带引发地表断裂、大地震动、土壤液化、山崩、余震、海啸、甚至是火山活动 ， 并影响人类的生存及活动 。
科学家通常利用地震仪等设备 ， 通过监测地面振动或地震波来探测地震 。 其中 ， 地震波是指以地震为能量来源的波动 。 当地震发生时 ， 人们通常会因为地震波的传播而感觉到地面“摇晃” 。
【陈根：重力信号，实现高速预测地震】但地震仪提供的预警量取决于地震与其之间的距离 ， 以及传播速度低于每秒6公里的地震波的速度 。 但超过7级以上 ， 地震波就会使地震仪饱和 ， 这使得最具破坏性的地震 。 现在 ， 科学家找到了一种更加快速获得准确数据的方法 ， 即使用计算机算法来识别从断层中以光速发射的引力波的尾迹 。
具体来看 ， 最近 ， 参与寻找引力波（由大质量物体运动在时空中产生的涟漪）的研究人员意识到 ， 这些以光速传播的重力信号也可以用来监测地震 。
佛罗里达大学致力于激光干涉仪引力波天文台研究的物理学家Bernard Whiting表示 ， “这个想法是 ， 一旦质量移动到任何地方 ， 引力场就会发生变化 ， 而且所有东西都能感觉到它 。 令人惊讶的是 ， 即使在地震仪中也会出现这种信号 。 ”果然 ， 在2016年 ， Whiting和同事报告说 ， 常规地震仪可以探测到这些重力信号 。
地震导致质量的巨大变化；这些位移会产生引力效应 ， 使现有的引力场和地震仪下的地面变形 。 通过测量两者之间的差异 ， 科学家得出结论 ， 他们可以创建一种新的地震预警系统 。 重力信号在第一次地震波到达之前就会出现在地震仪上 ， 这部分信号通常被忽略 。
现在 ， 蔚蓝海岸大学的博士后Andrea Licciardi和同事建立了一种机器学习算法来进行模式识别 。 他们对模型进行了数十万次模拟地震的训练 ， 然后在日本东北地区的真实数据集上进行测试 。 研究人员在《自然》报道称 ， 该模型在大约50秒内准确预测了地震的震级——比其他最先进的早期预警系统更快 。
重力信号太弱 ， 无法用现有技术探测8.3级以下的地震 ， 该系统不太可能在地震仪覆盖的地震区提供更多的预警 。 但研究人员认为 ， 它可以提供更可靠的大地震规模估计 ， 这对预测海啸尤其重要 。 而新技术的应用 ， 或将在未来为我们提供更多帮助 ， 也避免更多伤害 。
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