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书       名 :
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文献来源:
出版时间 :
测不可测:大起大落的地震预测研究:the tumultuous science of earthquake prediction
0.00    
图书来源: 浙江图书馆(由图书馆配书)
  • 配送范围:
    全国(除港澳台地区)
  • ISBN:
    9787030434814
  • 作      者:
    (美)苏珊·霍夫著
  • 出 版 社 :
    科学出版社
  • 出版日期:
    2015
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编辑推荐
  《测不可测:大起大落的地震预测研究》是第一本系统解释地震预报困难原因之所在的图书。它同时也详尽地展示过去关于地震预报的一些事实和科幻,科学和伪科学。美国地质调查局Susan Hough博士连续地跟踪了科学家们在准确预报地震位置,时间和震级方面所走过的道路。这是一个充满争议,失败和偶然的表面的成功的过程。她把读者带进实验室,带到野外,同地震预报先驱们一起探索各种可能的地震预报方法:包括微震模式法,电磁模式法等。她描述了各种看似很有希望但最终却以失望结束的各种预报努力,还有一些在未来的实践中也许会取得突破的方法。
  《测不可测:大起大落的地震预测研究》以一种轻松的文笔向读者介绍地震预报面临的独特挑战。是一本面向大众的可读性极强的科普读物。也是一本向普通读者展示科学家们在绝望中寻找希望的艰难探索的难得的科教读物。
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内容介绍
  《测不可测:大起大落的地震预测研究》以丰富的历史资料、简洁明了的理论分析、轻松活泼的文笔,向读者介绍全球(特别是美国)的一些重大的地震预测案例及其影响。通过这些案例向读者介绍地震预测的主要方法以及每个方法所面临的主要问题。这些方法包括动物感知、地震光、地震云、地震电磁、应变、应力、地震矩、地震群、地下流体、潮汐触发,等等。有些方法是有科学依据的,而另外一些则不过是牵强附会。
  《测不可测:大起大落的地震预测研究》同时也详细介绍美国的地震项目如何从20世纪70年代的地震预测为主逐步转变为以防震减灾为主的过程。正是得益于这一转变,才造就了美国在每次大地震以后为数极少的人员伤亡的奇迹。
  《测不可测:大起大落的地震预测研究》作为科普读物可帮助普通读者了解地震预测方法及其所面临的困境;也可作为地震科学工作者了解美国地震研究的参考书籍;同时还可作为政府部门制定相关法规政策的参考依据。
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精彩书摘
  《测不可测:大起大落的地震预测研究》:
  第一章虚惊一场:谁制造了这次恐慌
  最悲剧的是,众多专家们的集体智慧,同各种传感器、监测卫星、地震数据以及不同科学工具的结合,并不能在最关键时刻给人们发出最需要的信息:快跑,地震来啦!
  乔尔·阿肯巴克(JoelAchenbach),《华盛顿邮报》(WashingtonPost),2005年1月30日
  2005年初,美国地质调查局地球物理学家鲍勃·多拉尔(BobDollar)正对布设在南加州的GPS监测数据进行常规巡视,一些异常现象吸引了他的注意。在整个加利福尼亚州,一组GPS观测仪被用以监测北美板块相对于太平洋板块的构造运动及更复杂的小规模运动。板块运动的速度同指甲生长的速度相当,这种运动虽然缓慢但很稳定(见图1.1)。鲍勃·多拉尔发现,一组在莫哈韦沙漠和部分位于洛杉矶东北的圣盖博山谷的GPS观测数据开始偏离原本长时间都很稳的。
  由于测量误差和数据处理的复杂性“当我们用GPS数据来确定精确位置的时候,结果总是会出现波动。多拉尔对这种波动深有体会,因而也并没有因为观察到异常现象而激动地从椅子上跳起来。但是,随着观察的继续,兴趣也逐渐增加。他等待着这种偏离常规的趋势回归正常以证明这不过是一种常规噪声。通过一个多月的观察和等待,GPS数据并没有回归正常,数据异常逐步成型,形成了多拉尔所说的曲棍球杆曲线。也就是说,这么多台站的数据原本是一条直线,却突然发生转折,然后沿不同的直线前进。这样的变化对任何有责任心的地球科学家来说都是不容忽视的。多拉尔意识到,他应该检查一些其他重要信息。他并不确定这种异常到底是什么,但至少,偏离常规的GPS数据是不正常的,这也正是他继续研究的兴趣之所在。然而几个方面的证据显示,这种突然的非同寻常的地壳隆起可能预示着大地震的发生。
  地震预测从伪科学发展而来的轨迹同沙漠里的蝗虫繁衍并无两样。虽不是完全按规律演化,但也并非无规可循。在这一点上主流地震学家心知肚明:在最好的情况下,有些预测是基于看似合理的理论。比如,潮汐对地震的影响,但这些理论从未被证实对可靠的地震预测有什么帮助;在最坏的情况下,有些预测基本就是胡说八道。但地球总是时不时地抛出一些吸引科学家们眼球的信号,并误导我们产生疑惑:“狼真的来了吗”?
  毫无疑问,地震科学中最大的悬而未决的问题是:到底是什么(如果有的话)触发了地震?答案可能是:什么也没有。地震也许像爆米花一样在地壳中爆炸,只不过以一种或多或少的更稳定的爆炸速率在进行。这让我们无法预知什么时候零星的小地震会发展成大地震。如果是这样,就根本不可能对地震进行预测了。但至少一些理论和少量证据表明,地震可能有一个可探测的触发过程。
  发生在加利福尼亚的最近一次大地震距今已经超过一百年了。1906年旧金山地震(SanFranciscoEarthquake,见附图)被全球少数早期布设的地震仪所记录。地震前后大地测量数据直接催生了地震科学中的最基本的定律:弹性回跳理论(详见第二章图2.5示例)。弹性回跳理论描述了地震发生的机制:应力积累的结果导致弹性回跳,即地震产生。半个世纪后形成的板块构造理论解释了应力是如何以及为什么积累。简而言之,即两板块发生相对运动,两板块接触,近地壳生,
  发生。但是,就算1906年地震前地球发出了一些微妙的信号,它们也很可能被彻底错过了,因为当时没有仪器可以记录下这些信号。
  近年来,科学家们已经开发并布设了越来越多的精密仪器来获取来自地球的包括地震波和地壳微小变形的信号。如果大地震前产生了任何微妙的信号,这些随时保持就绪的仪器正严阵以待。近年来发生在加利福尼亚的一些中等强度、震级在6-7级的地震的震前观测数据已经被记录,可是它们并没有显示出任何前兆信号。这个消极的结果导致一些地球科学家断言:这些数据没包含什么信息,地震也许根本没有前兆。但是我们仍然希望现代仪器组成的密集的、全方位的台阵能记录一个像1906年旧金山地震这样的大地震。所以地震学家们好奇,当下一个大地震来袭,仪器将会揭示什么?——如果有的话。因而当仪器显示一些不同寻常的东西时,我们会不由自主地好奇,这就是我们苦苦等待的地震前兆吗?
  2005年的初春,多拉尔把他的曲棍球杆曲线带到了当地GPS专家面前。一开始他们兴趣寥寥。一位地球物理学家坦白地说,她看到这个曲线的第一想法是,“哪个环节出错了呢?”研究GPS和相关数据的科学家并不总是简单地倾向于自我怀疑,他们已经学会了对表面上看起来不寻常的信号保持冷静。GPS仪器主要记录发自卫星的时间信号,科学家利用这些信号来确定位置。基于多种原因,GPS数据处理异常复杂和多变,比如,针对卫星轨道的变化,必须对原始数据进行非常仔细的校正等。多拉尔当时看到的是一个快速处理结果——实质上是未经严格处理而可能有很多问题的结果。当研究人员为了科学研究而分析GPS数据的时候,原始数据会被更细致地处理。通常,当更多细致的处理完成后,快速处理结果中显示的异常就会消失。
  然而,多拉尔的曲棍球杆曲线经过细致处理后并没有变得平坦。此结果引起了其他非GPS专家即地震同行的注意,并且他们牢记在心。那些让多拉尔认为重要的东西,在地震学家看来,也许正是地震来临的预警。由于异常时间如此持续,GPS专家也确信它们不应只是一个干扰。于是,几名顶尖地震学家马上行动起来,开会讨论,记备忘,血压上升。
  ……
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目录
第一章 虚惊一场:谁制造了这次恐慌
第二章 防震减灾:100年前的教训
第三章 变化无常:地震周期的不规则性
第四章 利剑高悬:蓄势待发的海沃德断层
第五章 测不可测:帕克菲尔德地震的得与失
第六章 成败之间:从海城地震到唐山地震
第七章 一线希望:流体和气体的作用
第八章 一波三折:美国国家地震减灾计划立项的曲折经历
第九章 沉重打击:布雷迪预测闹剧的严重后果
第十章 争论不休:地震电磁信号的探索
第十一章 按图索骥:模式识别的困境
第十二章 亡羊补牢:加速地震矩方法(AMR)的尝试
第十三章 诸神出动:群魔乱舞的业余地震预测
第十四章 两难境地:新马德里地震带的困局
第十五章 前赴后继:地震群集的思考
第十六章 防不胜防:无处不在的地震
第十七章 随时引爆:南加州脚下的不定时炸弹
第十八章 路在何方:绝望中寻找希望!
原版致谢
引用和注释
书中提到的地震发生年表
主要名词索引
附图
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