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                RFID等安防設備可以預警地震
                2010-9-14

                                                      RFID等安防設備可以預警地震

                    香港天文臺于11月19日星期五下午2時42分錄得一次強烈地震。經初步分析,震中位于后海灣附近(北緯22.5度,東經113.9度),即香港天文臺西北約35公里處,震級為里氏2.8級。   

                       廣東省深圳、東莞及香港特別行政區等地的居民均有強烈震感。 

                       有深圳福田區的民眾指出,感覺整個震感非常"短促有力",好似"沖擊波"。但當地民眾反應似乎并不激烈,"沒有太多人跑到路面上。"而截至記者發稿時,深圳氣象局電話始終占線。 

                       RFID可以預警地震 

                       身在安防話安防。地震是較為嚴重的地質災害,安防產品可再展威力。據報道,英國研究者正在研究使用RFID和傳感器來監控地震中的房屋。他們把已建成在希臘的原型稱為"自治愈"房屋。這種房屋在墻中專門設計了縫隙空間,并且墻體中加入了可在強壓下變為流體的材料。如果受到地震引起的壓力,流體回流到縫隙中,不會對固體墻面產生影響。其結果是,房屋依舊存在,但可能會移動位置。如果建筑沒有坍塌,通過RFID和傳感器收集的數據會用來判別位置偏移量。此外,建筑中的RFID標簽和傳感器可以共同構建一套警報系統,來預警即將到來的地震。 

                      隨著安防產品的日益完善,相信在不久將來,將會準確預警地震到來,避免地震帶來的人員傷亡與損失。   

                      未來的地震預測會更精確   

                      盡管地震的發生突如其來,瞬間即逝,但它巨大的力量則是聚集而成的,只是聚集的過程十分緩慢,又發生在地殼之下,很難被人們直接觀測到和作出精確的判斷,地震的預測也因此變得十分困難?,F有的方法很難精確地預測地震,例如美國地質勘探局對舊金山海灣地區的地震預測依據來自地質學資料的統計數據和計算機模型的模擬結果,它們的確立是建立在對該地區地震史的研究之上的,科學家據此得出的結論是,在未來30年內,該地區將發生6.7級以上地震的可能性為62%.顯然,這樣的模糊預測很難為實際決策提供有力的依據。 
                     不過,這樣的狀態可能會在將來得到改變,而地震衛星技術就是促其改變的重要手段之一。作為一種正在探索之中的地震監測預報技術,地震衛星將在地震監測預報中發揮重要的作用。 

                      衛星預測地震的方法有好多種,它們顯示了預測地震先兆的巨大潛力。使用一種名為數據融合的方法,科學家可將兩幅拍攝于不同時間的地質構造帶上的衛星雷達圖像重合起來。其結果是,他們能發現地殼表面上出現的任何細微變化,這種方法被稱為干涉測量合成孔徑雷達技術,簡稱InSAR.這種技術的靈敏度極高,哪怕地表的移動每年只發生了一毫米也能被偵測出來。InSAR使科學家獲得了對大地前所未有的觀察能力,所以因應力作用而反應在地表上極其細微的變化也很難逃過他們的眼睛了。 

                      美國將用20年時間布設一個全球衛星網,這個簡稱GESS的全球地震衛星系統的任務是監測全球地震帶上的地表變形情況,從而發現地震前可能出現的地殼變形征兆。
                 
                      這個系統包括兩顆軌道高度為1000公里的低軌衛星、一些中軌衛星和定點衛星。通過使用InSAR數據,科學家將最終能對某個特定地震帶下地殼應力聚集程度作出判斷,從而作出一種按月發布的"危險評估".地震學家將來也許能夠發出比現在更加精確的預報。 

                      奇怪的熱異?,F象 

                      另一種使用紅外輻射的衛星地震預測技術也同樣深受科學家們的青睞。20世紀80年代和90年代,我國和俄國的科學家在研究亞洲地震時都注意到了一種奇怪的熱異?,F象。1998年1月10日,我國河北省張北、尚義縣境內發生6.2級地震。在地震發生前,熱傳感器測出地表的溫度出現明顯變化,其幅度達到6攝氏度~9攝氏度,這一現象使科學家堅定了使用測溫技術預測地震的信心。而使用裝配著紅外輻射照相機的人造衛星則可以通過偵測紅外輻射從太空上監視地表上的熱點,其監測范圍很廣,精確度很高。2001年1月26日,印度西部的古加拉特邦發生地震,由熱異常顯示的警告在這次地震發生前夕就出現了,科學家在衛星收集的數據中發現了這一異?,F象。在這次地震前,該地區溫度升高了4攝氏度。 

                      是什么因素導致了在高壓下的巖石散發出熱量呢?沒有人能作出肯定的答復,而來自巖石間相互摩擦的熱量并不會顯示這種類型的紅外線光譜??茖W家將一塊花崗巖放在1500噸的壓力下以模擬地表幾公里之下的環境,高靈敏度的攝像機和監控裝置探測到了預計中的紅外輻射。與此同時,他們還發現在巖石的表面產生了電壓,這使得科學家們相信那些輻射是與 電流有關的。 

                      在一般情況下,巖石是絕緣體,然而當處在巨大的壓力之下時,它們有時會變成半導體。巖層承受足夠大壓力之后會產生電流,變成一個蓄電體,那些電流通過地層傳輸到很遠的地方,這個過程使得巖石產生了紅外輻射。這個理論已被一些實驗所證實,而有關地震來臨前的怪異現象,如天空中的莫名光亮、人體暈眩、動物反常舉動、水位變化等或許可以用這個理論來解釋。 

                      地球磁場與地震 

                      在巖石上的電流也許還能解釋另外一種奇異的現象,科學家偶然發現在大地震到來前地球磁場會產生一種細微而緩慢的波動。1989年,美國發生洛馬-普雷塔(LomaPrieta)大地震,地震震級為7.1級,約62人死亡,超過3700人受傷,經濟損失達60億美元。在地震發生的前兩周,磁力計記錄下了低頻磁信號一下子猛升到正常水平的20倍,而在地震發生的前一天,這個數值又有了攀升。   

                      同樣,這些低頻磁信號是如何發生的,人們也沒有一個確切的解釋,不過它們可以用來預測地震??茖W家相信這種微弱磁信號能被地球上空的低軌衛星探測到。他們決定研制一種使用磁力計在太空中監測低頻磁信號的衛星。事實上,地面傳感器已經在偵測這種信號了,因為使用衛星具有明顯的優勢:它可以覆蓋更廣闊的地區。2003年6月30日,一顆地震預測衛星被送入高度約600公里的環地球軌道??茖W家相信,由地表產生的低頻磁信號穿過平流層和電離層后足以達到那樣的高度。 

                      科學家承認,不論是使用InSAR技術,借助紅外輻射偵測熱源,還是探測低頻磁信號,使用衛星預測地震還有很艱難的道路等待著人們去跋涉,但隨著新技術的逐步發展,這種建立在新興前沿科技基礎之上的地震預測技術一定會有越來越廣闊的前景。


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