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      返航途中,“海洋六号”的工作和生活相对轻松,但甲板部的工作则仍然丝毫不能放松。归途遥遥,对甲板部的驾驶员和水手们来说,只有驾驶海六将大家安全带回国的那一刻,他们才能真正松一口气。
    不开灯的驾驶室
      “怎么不开灯呀?”10月26日晚19点,记者来到位于顶层的驾驶室,见眼前黑乎乎一片,不经脱口而出。白天一上驾驶室就能看见的驾驶台、平日里很想去坐一坐的三个驾驶位都不见了。
      一听我这话,值班的三副李胜勇、水手阿武都不禁笑了,很多第一次晚上来驾驶室的人都会问这个问题。“驾驶室晚上是不能开灯的,就跟晚上开车不能开车内灯一样,为了安全。”经船长蓝明华这么一解释,真觉得自己那个问题问得好幼稚。
      原来,虽然在现代科技的助力下,船舶驾驶工作不像“加勒比海盗”里演绎的那样惊心动魄,但驾驶员的眼睛一刻也不能开小差,看航线有没有偏离、看仪表盘各项数据是否正常、看雷达上面有没有出现异样,甚至从200多度视角的驾驶台看夜晚的海面上有没有出现不明物体,以提前发出警报等等……虽然不需要耳听八方,但眼光眼观六路是实实在在的。如果开灯,光线会影响驾驶员观察外面夜幕下的海面。三副李胜勇手中拿了一个高倍望远镜,那是驾驶员的宝贝。
      “夜晚航行时,船舶只能开航行灯。”记者想起前一阵子的一天晚上,大家欢呼海面来了一条船,跑出去一看,只见天边有一盏比夜幕上的星宿大不了多少的黄色灯光。大概,那就是航行灯了吧。茫茫太平洋上,常常连日连月见不到其他的船舶、岛屿、飞鸟。难怪一盏灯会让他们兴奋不已。这是题外话了。
      其实,不仅驾驶室不能开灯,其他光线也是严格限制——尽可能不影响瞭望。“如果驾驶台以前的舱室有光线外露,不但会妨碍值班驾驶员正规瞭望,而且会影响其他船舶观察我船的号灯。不同的号灯,代表船舶不同的航行状态,比如航行灯亮表示船舶正在航行,锚灯亮表示船舶在锚泊。所以夜间航行,是禁止光线外露的。”蓝明华解释到道。
      难怪驾驶室后侧的两个开放式的工作台,在晚上的时候都会拉上厚厚的帘子围住。
      虽然在太平洋上遇见其他船舶的可能性小之又小,但安全航行的规定还是要严格遵循的。
      现代科技让航海变得更安全
      逐渐适应光线,驾驶室内的一切在眼前渐渐显现。面前三把椅子一字排开,左右两侧的是驾驶位,中间的是水手位,水手位前面是一排操作手柄。
      “驾驶员发出指令,水手则在中间具体操作。以前的船舶,水手是站着操作的。现在船舶设计更加人性化,水手专门配备了位置。”蓝明华扶着水手位说到。难怪水手位比驾驶位会高出来很多,大概是方便水手操作仪器吧。水手阿武目视前方,时刻准备着,一有指令他得立马操作,不能有丝毫犹豫。
      在椅子前方是一排显示屏,上面各种数据在变动。
      蓝船长选其中的几台仪器做了介绍。电子海图显示屏上有红、黑两条线的是航线显示屏。红色的是设定航线,航线终端就是“海洋六号”的母港广州了。黑色的是“海洋六号”实际走的航线。
      在这块显示屏的一侧,有一串各种各样的数据。“6米这个数据显示的是我们现在实际的航线的中线与设定航线中线的偏离距离,一般大洋航行,航线宽度设定为500米,即左右两侧偏离250米。所以,我们现在的航线误差是在允许范围内的”、“255度表示的是我们现在的航行方向,正北为零度,所以我们现在在向西南方行走”……李胜勇、蓝船长耐心地给记者讲解。如果发现偏离,则立马要修正整航线。当然,如果出现天气不好、海况差等情况,预订的航线也会根据需要做一定修正的。
      雷达相当于人的眼睛。能见度不良或夜间航行时,主要靠雷达来辅助瞭望。“雷达的扫描半径有很多种,96海里、48海里、24海里、12海里不等等,扫描半径越大精确度越低。大洋航行过往船舶较少,我们一般设定12海里,如果发现相遇船舶,可以给驾驶员1预留足协调避碰的时间。海洋六号船航经海域,不在商船推荐航线上,水深、船少,通常半个月都很难碰到过往船舶,雷达显示屏上根本没有目标出现。”蓝船长指着雷达显示屏,不厌其烦地讲解。
      说起现代海航技术,电子航海图是倍受赞誉的一项。在电子航海图显示屏上,可以看见密密麻麻的一串数字,那是海底深度。蓝船长说,“这里可以随时显示我们船所在位置的水深,这对于我们设计航线和航行是非常有帮助,设计时避开浅滩、暗礁,航行时可以直接从海图上观察航行时的船位,特别是进出港时,非常直观、方便。以往只能借助纸质海图进行人工定船位,那样的话精确度就会降低。”
      记者看了看,我们现在的位置,水深3000多米。想起之前这上面显示的一连串5000多米的数据,大为过瘾。每次海洋六号跨过马里亚纳海沟时,仪器房都会聚集一大班人来欣赏多波束测深数据跳到“7000至10000多米”的精彩瞬间。而通过电子海图,驾驶员也可以提前预知船过马里亚纳海沟的准确时刻。
      不能有一丝马虎的纸质航海资料
      驾驶室后面两个被厚厚的窗帘围的严严实实的工作区,一个是报务区,这是对外通讯的“沟通台”;一个是“海图作业区”。当然,这是记者根据用途擅自取的名字。
      记者怀着好奇心,掀开布帘。不知什么时候,三副李胜勇已经来到海图作业区。台灯下,他正拿着铅笔、圆规、直尺在几张摊开的地图面前忙碌着。这情景,记者不禁想起抗战前线的作战指挥部。
      “虽然有电子航海图,但是我们每次航线都需要在纸质航海图上画出航线。”蓝船长解释到,“一般航海图在出海前或离开工区时就画好了,但这几天因为天气影响多次修改了航线,检查发现有些地方需要做一下调整。”
      原来,在没有电子航海图之前,船舶需要线做好纸质航线图,然后每小时记下实际船位,再画到纸质航线图看,比较航线有无偏差。记者发现,在海图上,计划航线上或附近每隔一个小时都有用铅笔画的小五角星就是驾驶员们画的实际航行坐标了。“虽然有了电子海图,可以实时测知船舶船位,但仍需要在纸质版海图上每隔一个小时进行定位,如果是近岸航行,还需要缩短定位时间,以发现船舶是否偏离航线航行,以保证航行安全。”
      记者细心发现几张海图的比例尺不一样。“比如,近海的地图比例尺比较大。因为近海的礁石、港口、设施等都很多,需要仔细画图,避开一切障碍物。而在大洋上,水深几千米,障碍物相对较少,海图比例尺不需要太大。”蓝船长介绍到。
      虽然海图比例尺不一样,但要保证航线在每张地图上的一致性。
      “铅笔再削得细一点,笔头太粗了,一笔下去就可能偏离几海里。”蓝船长提醒道,拿出铅笔刀将笔尖削得更细。李胜勇是90后,去年刚到“海洋六号”船。在这里,船长经常对驾驶员言传身教,手把手的“传、帮、带”无时不在。
      除了纸质航海图,重要的还有航海日志。蓝船长说,“航海日志跟飞机上的黑匣子一样,清晰、准确记载船舶的航行状态,具有法律效力。万一有什么事情发生,这上面记录的一切都是追根溯源的原始证据。”
      翻开航海日志,每天航行了多少里、船舶位置、船舶状况都记得一清二楚。每个值班的人员都要在上面郑重地签上自己的名字。
      转眼,就快到交接班时间,李胜勇将航海情况仔细地记录下来,并在右下角签上自己的名字。
      接下来值班的是二副龙春宇和水手蒋学军。太平洋上,在大家安睡的夜晚,他们将用自己的双眼、双手继续守护大家的安全。


    船长蓝明华(右)正指导三副李胜勇作图


    夜航值班
    夜探驾驶台

    英国海滩实景玻璃门

    英国滑坡事故应急

    ●英国地质调查局未来10年科学计划提出了去碳化与资源管理、适应环境变化、多重灾害与风险等三大科技挑战。

    ●通过监测与预测、地质环境压力研究、资源环境恢复力研究和环境治理等工作,为人类社会基础设施和生物系统突发变化的脆弱性提供创新解决方案。

    ●开展多重灾害系统研究、灾害数据采集和可视化、灾害风险分析和风险的传播等工作,帮助提高自然灾害发生时的生存率和恢复力。

    ●继续开展海底观测站、火山观测站和地质灾害全球信息基础设施等其他研究基础设施的建设。

    2018年10月,英国地质调查局更新并细化了2014年发布的《通往地球之门——英国地质调查局未来10年科学计划》。多年来,英国地质调查局在应用地球科学领域,在感知、认识和预测地球活动方面,为全球提供先进的研究解决方案,并在过去4年里取得了如下进展:位于柴郡和格拉斯哥的英国地球能源观测站的两个试验台使用高性能传感器系统和数据智能,实现从3D地质图和模型产品向实时地球科学数据信息转变,同时还为发展中国家处于各种复杂环境中的社区提供科学的全球化支持。

    未来10年,英国地质调查局将迎接三大科技挑战:去碳化与资源管理,将为减排和能源生产、利用、分配的合理化,探讨地球科学解决方案;适应环境变化,将在自然环境和建成环境中,探寻可帮助我们适应环境变化的地球科学;多重灾害与风险,将调查地质灾害(干旱、洪水、山体滑坡、地震和火山爆发)如何影响人类的生命及财产安全,并提供能够确保恢复力和可持续性的解决方案。英国地质调查局预计未来10年将获得超过6亿英镑的资金用于开展各项研究活动,使最新科学战略能够提供专业、公正、创新的科学解决方案,在政府、公众、行业中发挥更重要的作用。

    1 去碳化与资源管理

    在英国及其他地方,实现电力生产、供热、交通运输和工业等领域去碳化是一项重大挑战,涉及关注地下和地球科学,如碳捕获、利用与封存,地下储能,地热能,低碳关键原材料和放射性废物处理。英国地质调查局将研究不同去碳化技术的可行性,同时对矿产与能源管理的需求进行审查。本项挑战确定了5个主题和17个子主题:

    地质处置——放射性废物。高强度放射性废物(高放废物)的长期安全管理对核工业发达国家来说是一项日益严峻的挑战,并且随着核能在未来能源结构中发挥重要作用以应对能源去碳化,这一挑战将持续存在。对高放废物进行长期管理最主要的方法是深部地质处置,英国地质调查局正与合作伙伴着手解决关键的科学问题,包括应力状态、埋存历史,以及断层和裂缝的产生和行为带来的影响。其中,选址问题和地质环境息息相关,需要确定和评估可能对储库体及其周围地质、地表环境的长期完整性带来影响的地球科学因素,对论证选址安全性至关重要;需要了解近场(地质特征、水文地质动态)和远场(板块构造、气候)过程,以综合理解地下演变过程,以便对高放射性废物的长期安全性进行科学合理的评估。

    地质处置——碳捕获与封存。碳捕获与封存技术被广泛认为是英国实现去碳化目标的关键技术。主要挑战包括降低碳捕获与封存经济模型的不确定性,降低整个供应链的风险,以及调查公众对碳捕获与封存的态度。这项工作中最根本的是要选择和表征那些能够预计实现永久密闭的地质场所,英国地质调查局将继续领导二氧化碳储库的选址和表征方面的工作,以识别英国可供封存开发者使用的场址资源。预计二氧化碳封存的部署速度将在未来20年内迅速增加,同期,随着油气田停产,预计石油和天然气基础设施将可用于二氧化碳封存。在不久的将来,了解未来封存需求(时间、地点、数量)和基础设施再利用的机会,可能是重中之重。

    能量储存。包括储热、盐穴储能、地层储能、抽水储能。其中,在地层储能方面,将热量、气体或水注入多孔地层用于储热或储气,以减缓可再生能源生产的短暂波动带来的影响,并提高其供应的安全性。地质资源研究将与热量、水文地质、机械、化学和微生物研究同时进行,利用格拉斯哥和柴郡的英国地球能源观测站及其他地方的设施,评估一系列注入剂、压力、循环率的密闭性能、优化效果和发生泄漏的可能性。关于抽水储能,将开展适当的地质、岩土工程和地震学研究,以了解不同规模抽水储能的资源潜力。

    清洁能源—供热—制冷。包括浅层地热、深层地热、海上选址三大内容。其中,在浅层地热方面,英国在利用浅层地下能源方面具有相当大的潜力,如开采低位热能、制冷和跨季节蓄热、开发区域供热网络、减少国内天然气消耗、缓解燃料短缺等方面。英国地质调查局通过利用格拉斯哥的英国地球能源观测站和其他设施,将开展对地质和水文地质系统以及热能性质的研究,以准确描述相关资源,并验证系统的潜在性能以支撑管控。而在深层地热方面,英国也具有开发此类资源的潜力,英国地质调查局将通过资源调查以及对烃源岩的裂缝、地球化学、水文地质、热性能的详细理解,将对直接从岩浆中提取热量以提高转化为电能的效率进行研究,来降低该行业的风险。

    低碳世界的地球资源。一方面,英国地质调查着重研究烃类层系中的常规和非常规能源,将继续提供陆上和海上烃类层系的地质填图,并继续优化资源利用的热量、水文地质、机械、化学和微生物研究。同时,将继续开展降低未来勘探成本的大数据分析。如果政府允许开展此项活动,则柴郡的英国地球能源观测站还将进行一系列与页岩气水力压裂相关的实验和基线地下研究。另一方面,将研究低碳经济所需的关键金属,如一些金属原材料(钴、重稀土元素和铂族金属)等对低碳能源转型(电力和运输方面)发挥重要作用的主要金属的来源、迁移进行研究。同时,将利用现有的海洋钻探基础设施重点研究在岩浆热液矿床中的关键金属及其与全球构造的联系,进而实现对未来开发深海监测站点(“潜水艇”)的目标。此外,还将开展原材料库存及流动方面的课题研究,包括初级和二次资源的分布地点、产量与产地、精炼与消耗地点,以及初级(开采)资源与二次(可循环)资源如何交互,将继续全面监测全球矿产生产、贸易流量、矿产统计数据以及相关的分析和情景开发,包括循环经济、原材料供应安全和关键问题,除了国内,重点关注英国和欧洲。

    2 适应环境变化

    适应是对环境变化的响应,致力于降低人类社会基础设施和生物系统对突发变化的脆弱性。例如:即使温室气体排放量在相对较短的时间内稳定下来,全球变暖及其影响仍将持续很多年,必须加以适应。在发展中国家,适应气候变化尤其重要,因为它们可能首当其冲受到全球变暖的影响。在本项挑战中确定了四个主题和15个子主题,包括地质环境压力、表征资源恢复力、监测和预测、环境治理等方面:

    其中,在地质环境压力方面,英国地质调查局将启动一些研究,探究水、陆地和海洋资源以及相关生态系统之间的多种压力是如何通过地上、地下环境系统,从而交互和级联的。这将促使包括水文地质学、土壤科学和滑坡建模在内的传统科学领域结合到一起,也将促进应用新的地表和地下监测技术、传感器技术和建模方法,研究未来如何可持续地管理这些压力组合。同时,作为可持续发展的一部分,将开发一种全系统化的方法途径来利用和管理地下空间。通过与世界各地增长型城市(包括英国、印度、越南)开展合作,该方法将有助于释放城市地下空间的经济潜力并最大化地为城市地下空间提供服务,不仅关系风险管理,也关乎增长所需的资源。此外,海洋对英国至关重要,蓝色经济既为资源勘查、经济活动提供了新的机遇,也为环境可持续性与海洋生物资源研究提供了机遇。英国地质调查局将制定一项名为“潜水艇”的新提案,将应用先进的勘探和环境自主机器人技术,以提高英国在最大限度利用海底地质环境方面的能力。

    在表征资源恢复力方面,英国地质调查局将开展调查、数据收集、建模和解译,以评估变化和减缓不良情况。在整合所有海洋部门数据的基础上提供工具,为不同的应用型问题提供解决办法,为有效传播海洋空间数据提供协助,以支持海洋空间规划的制定并协助制定政策。同时,将在水质和水量、废物管理、交通和能源基础设施开发等方面对地下条件进行评估,从而为英国国内外铁路、公路、管道、隧道基础设施以及农村地区恢复力的发展提供支持。

    在监测和预测方面,英国地质调查局将开发综合环境监测和传感系统,这些系统经过优化,可以测量与环境变化相关压力的参数和性质,以及测量这些压力如何随着时间的推移影响不同的环境区划。开发的系统将能够容纳下不同类型的环境数据(物理、化学、生物、行为)并包含对这些数据各种形式的表征(定量、定性、可变频率、精度和准确性)。同时,开发必要的工具来表征环境特征,以及测量变化和对干预措施的响应。

    在环境治理方面,英国地质调查局将开发面向政策制定者和执行者的信息传播方法,为环境变化的减缓、适应、环境恢复力方面有效决策的制定提供支持。这是英国地质调查局科学研究的服务“前线”,涉及新的社会科学进展、新的伙伴关系,以及与公众、政府和机构的互动,为政策的制定和实施、经济的增长、民生福祉的增进提供支持。

    3 多重灾害与风险

    自然灾害(干旱、洪水、滑坡、地震和火山爆发)对经济增长、建成环境、生活和生计具有重大影响。世界范围内正在收集有关自然地质灾害的数据,并且在整合这些数据之后,可以进行更好地预测,而与社会科学家合作将使灾害信息转化为决策者和公众需要的风险信息。《英国地质调查局未来10年科学计划》在这方面确定4个挑战主题和10个子主题。

    在多重灾害系统方面,由于许多灾害过程,如地下水灾害、地磁感应电流或火山灰都集中在流体物理现象上,为此,英国地质调查局将推进英国和国际上对“单一”灾害过程(例如岩崩或地震)的监测、分析和特征描述方面的技术发展,同时对多重灾害表征和级联效应之间的交互作用进行多个科学家群体的整合研究,以更好地提供灾害现状报告或灾害预测,提供灾害或多重灾害的发生概率、分布和规模方面的定制信息。

    在风险分析方面,英国地质调查局启动研究灾害或多重灾害对暴露人群、社区及其资产的影响、脆弱性等,该分析用于研究在灾害事件中什么事物是可能损坏或丢失的,侧重研究处于风险中社区的社会属性和经济属性,以及他们的房屋或基础设施等实物资产。

    在风险的传播方面,英国地质调查局将启动研究,增进对处于风险中的社区或社会(或其代表)的了解,从而实现行动或行为模式的改变。这些研究的一个重点是与受灾害影响的社区合作,特别是开展国际合作。这项工作的开展可能需要物理和社会科学家越来越多地联手。

    在多重灾害数据科学研究方面,英国地质调查局将在灾害或多重灾害事件及其过程和影响的相关观测或监测数据采集和管理方面进行创新,将通过欧洲板块观测系统和极限地球项目数据管理平台进行商业安排。其中,可视化将包括在面临复杂的多重灾害的发展中国家应用智能手机和众包技术。英国地质调查局强调对基础设施研究的重要性,强调大型研究基础设施有助于提高调查、监测和实验的能力,吸引全球科学和专业人才,并有助于创新、实现商业化、扩大就业和促进经济增长。通过建设和使用基础设施,将形成对基础科学的支撑,进而推进国家公益科学与研究线路的整合。这也意味着制图和建模将从静态3D到动态4D实现跃迁式变化,并将越来越多地发布实时数据。而所有以上挑战,尤其是全球性灾害和风险,需要统计、预测和预报、人工智能和创新数据存储各方面的计算机科学专家,需要更加关注社会科学并与社会科学家进行更加深入地融合交流。对此,英国地质调查局将探索招聘社会科学家的方式,以及拓展合作伙伴关系和新模式,例如外包和全民共享。

    4 迎接地质调查科技挑战

    “第四次工业革命”的特点是技术融合,包括对机器人技术、人工智能、纳米技术、量子计算、生物技术、物联网、5G移动数据、3D打印和全自动驾驶汽车的融合。为此。英国地质调查局将创建一个新的综合信息“操作系统”,以持续地为全球地球科学的云平台提供信息,彻底改变数据的提供、预测和预报模式——并支持上述三大科技挑战和其他世界级的地球科学挑战。同时,利用新的操作系统和知识将这些数据集结合起来,提供从城市到大陆边缘各种比例尺的地质系统尖端信息。英国不同地区的经济驱动力正在迅速发展,英国地质调查局将开发各种途径为特定地区的需求提供最适合的定制信息,同时确保国家的地球科学框架得到加强。在国际上,将在英国海外发展援助计划的范围内与伙伴国家展开合作。具体来讲,英国地质调查局将开展包括数据科学和数据基础设施、建模、区域地质调查、新一代英国国家地质模型、地球科学和社会等方面的战略研究工作。

    其中,在数据科学和数据基础设施方面,通过新数据和采集技术,显著提高影像的拍摄和传输能力,以更好、更详细地表征环境和地质体,并提高时间分辨率。其中一些技术将是新颖的,需要新的遥测技术或转用其他领域及行业获取的技术,从更深的地下探测信息。

    在区域地质调查方面,将在英国和国际上启动地区层面的项目,将与各地区特有的一系列工业和可持续发展挑战相关联。比如:东北走廊项目,该项目将支持矿产、基础设施(公路和铁路)、建成环境、可能的氢经济、碳捕获与封存和页岩气工业网络。这些定制项目将与英国的区域产业战略、地方增强基金以及工业利益相关者的需求密切相关。类似的以工业为重点的项目将在英国和其他国际区域开展。这类区域工作将在英国的国家层面进行协调,以确保数据集之间的一致性,保证连贯性和在国家尺度上理解一致。

    在地质模型方面,将开发新一代英国国家地质模型,重点关注英国的浅层地下模型和基岩体元模型。这些模型将建立在现有数据的基础上,并结合正在进行项目的新数据,特别是聚焦区域的地质调查数据。例如:新的英国浅层地下模型旨在开发用于模拟浅层地下结构和性质的新方法。通过使用地貌形态测量和数据分析技术,将推动地球科学的发展,形成对当前浅层地下模型的支撑,以期为未来开发增强型模型,发布新产品。此外,一个结合浅层和深层、区域和国家的地质模型,将提供可供外部利益相关者用于改进决策的3D框架;而对地面和地下传感器网络的不断改进和开发部署,将能够使所提供的数据从3D走向4D。

    (作者单位:中国地质调查局发展研究中心)

     

    迎接科技挑战 叩响地球之门
      有这样一群人,一年中有半年多时间,在茫茫大海上航行,他们就是广州海洋地质调查局大洋科考队。乍一听,你会羡慕他们,窗外就是蓝天碧海,每天吹着太平洋的风,欣赏着海上的落日晚霞……生活是如此浪漫。但你要真这么想,那就大错特错了。
    6月7日,我作为特派记者,跟随海洋六号船从关岛出发,在太平洋上完成一个航段为期35天的海洋地质调查任务。我用自己的见闻,告诉你一个真实的大洋科考队。

      初识海六

      海洋六号船是我国自主设计和建造的先进的天然气水合物资源综合调查船,总长106米,宽17.4米,排水量4650吨,最大航速16节。船尾部有两个舵桨,船头有艏侧推,具有良好的操作性,可以360度回转。最大燃油装载量是690吨。
      作为一艘海洋地质科考船,海洋六号上有地质调查区、物探调查作业区和实验测试区等三大作业区域,近10个工作室,配置具有世界先进水平的地球物理调查设备、综合地质取样设备、可视化作业设备(深海水下遥控探测系统(ROV)和海底摄像系统等)和物理海洋调查设备等类,数十套科考设备。这个航次,船上还特别安装了我国863项目自主研制的“海马”号ROV。
      上船当天,在三副李楠带领下,我参观了全船。位于六楼的驾驶台是船舶的眼睛,一二层的机舱是船舶的心脏。上下两层后甲板是外业作业区域,有深海绞车、A型架等大型设备,另外还有三层的仪器房,四层的地质室和ROV控制室,样品间等等室内办公区。
      船上最主要的区域就是生活区。从二楼到五楼,共有47个房间,65个床位。餐厅和厨房在三楼,另外有一个小餐厅,里面有卡拉OK,供大家放松娱乐,阅览室和洗衣房也在三楼。健身房在一层,比较平稳,有跑步机、乒乓球桌等基本的运动设备,另外还有一间小小的桑拿房。每一楼层都有一个直饮水系统,随时可以烧开水。船上有专职医生,还有一间病房,可以进行输液等简单治疗。船内的楼梯有好几部,很多地方都装有消防救生设备。我注意到,走廊和楼梯都装有扶手,在船摇晃厉害的时候,扶手简直就是救星。
      船离港出发当天下午,要进行例行的消防救生演习。每个人都穿上工作服,安全帽和工作鞋也得齐全,最后必须套上救生衣。首先是弃船演习,这是应对发生最严重的状况时,不得不放弃船只的逃生举措。海洋六号上有2个救生艇,分别悬挂在两侧船舷的艇架上,紧急情况下,能在最短时间放入海中。从穿好衣服到来到救生艇旁集合,所有人必须在2分钟内全部完成。结束之后,我们又来到后甲板,进行消防安全演习。此时我已经完全被晕船牢牢控制,只能死死抱着一根灯柱,才勉强不会倒下。不过,这次演习,也真正让我体会到了在船上,安全永远第一,“时间就是生命”。

      驾驶台——无敌海景,也无敌辛苦

      下午两点,船慢慢启动离港,心情十分激动的我,忍不住跑到驾驶台一看究竟。
      “哇,这简直是无敌海景啊。“不同于楼下的一个一个小房间,驾驶台相当宽敞,再加上270度的全景玻璃窗,视野极好。在这里工作可真幸福啊。海洋六号的驾驶台位于6层,处于船最高、最前的位置。长长的驾控台上有着各种操作按钮、监控,在主驾控台两侧,各有一个备用的操控台。
      驾驶台有直通轮机部的专用电话,如果需要加速前进,则要电话通知轮机部提供更多动力。在地质调查工作需要定点作业时,仪器房的导航人员通过对讲机通知驾驶台,船舶启动动力定位系统,这项功能可以实现船舶位置定点不动。
      晚上,当船上大多数人都进入梦乡的时候,他们还坚守在岗位上。太平洋上的日落很快,基本上6点以后天就黑了,一天吃过晚饭,我来到驾驶台,却发现怎么黑漆漆一片,只能看到显示屏和仪器上的点点亮光。“为什么不开灯啊?”我问道。大副告诉我,晚上行船,驾驶台必须关闭灯光,才能看清前方,这就跟晚上开车是一个道理。所以,他们都是在黑暗中工作的。而夜晚的海面,什么也看不见。
      大副蒋和平是四川人,也是一位“老”船员了,1998年就到了广海局,从三副一直到大副,单位的每艘船他都工作过,前年考到了船长证,去年开始跟随海洋六号出大洋。船在航行中,每天24小时中,凌晨4点到7点和下午的4点到7点,他要在驾驶台值班。这两个时间,正是看日出和日落的最佳时间。每天,看着太阳从海平面升起,天一点点亮起来,然后夕阳沉入海面,直到漫天繁星。无敌海景,对他们来说,已经无感,而且面对仪器,必须保持高度的精神集中。因为不是航道,茫茫太平洋,航行几十天上百天,也见不到一艘船,只有日复一日的单调枯燥。
      另外,大副还负责全船的后勤保障,在关岛靠港期间,就看他忙着补给。因为台风影响,关岛本地蔬菜受损严重,华人供应商那里预定的菜也不够数量。为了能多买点新鲜蔬菜,大副跑了三四个地方,出发前一天还去关岛当地市场,十斤八斤的凑。
      有报道说,发达国家的科考船,海上工作人员35天就要下船轮休,但海洋六号因为人手有限,工作任务又繁重,广海局的每条船都在出海作业。想要实现人员轮换很困难,大副今年要工作全航段,意味着200天都在海上,6个半月不能回家。大副的儿子今年14岁,放暑假了,妻子带着孩子去了贵州旅游,他只有羡慕的份儿。每天和妻子微信联系,最近得知儿子又长高了,快到1米8 的个子,大副的开心都流露在眼睛里了。
      二副和三副都是很年轻的小伙子。二副梅亚军1987年出生,三副李楠比他还小一岁。驾驶台值班,基本是一名驾驶员搭配一名水手。这里的水手都很年轻,清一色的90后,都是阳光帅气的小伙子,因此驾驶台也被评为全船颜值最高的地方。我开玩笑说,“大海航行靠什么?颜值。”

      轮机部——守护海六心脏的“橙衣天使”

      在经历了两天的晕船之后,10日,吃完午饭,“老轨”耿志爱来房间找我,邀请我去参观他工作的地方——机舱。此前,我就听说,机舱是船舶的心脏,为船舶提供一切动力。
      “老轨”是轮机长的俗称。他有着一张娃娃脸,看着很像90后,但已经35岁了,而且已经参加工作17年了。海洋六号船从出厂,他就一直在船上工作,每年随船出大洋,现在是广海局最年轻的轮机长。
      在老轨的提醒下,我穿上工作服,戴上安全帽,穿上笨重的工作鞋,跟随他穿过餐厅,走下楼梯,来到一扇写着“机舱重地,闲人免进”的门前。他用力打开,顿时巨大的轰鸣声包围了我,感觉像瞬间失去了听力一样,热浪、油污味儿一起向我袭来。天啊,船上还有这样的地方,一门之隔,完全就是两重天,真想赶紧逃离。
      老轨示意我赶紧进来。关上门之后,眼前是大型的机器设备,脚踩着的是铁的镂空的走廊,下面也是巨大的机器。跟着老轨进入到集控室,才顿时觉得耳边清静了。集控室不大,被各种柜子电脑和操作台占去了大半,只有一个狭长的过道,能放几把椅子而已。在操作台上方的监视器上,共有十六个监控画面,能看到全船主要的机器处所,在集控室的监控报警系统界面上能观测到全船机器处所重要机器的运行参数和运行状况。
      从未到过这样地方,什么都是好奇的,老轨一一向我介绍,“海洋六号一共有四台发电机,一号二号三号是主发电机,四号是停泊发电机。现在你看到四个电路开关,有两个是绿色的,就表示现在运行着二号和三号发电机。停泊发电机一般在停靠码头或抛锚时使用,功率比较小。”
      要开始进行每小时的例行巡查了,老轨给我一副特制的耳塞,自己拿着一个手电筒,我们再次进入机电舱。这里很大,从最底层的机舱底部,到船最高处的烟囱,整个机电舱上下六层,包括在船舶最前部的艏侧推舱到最尾部的舵桨舱,所有的机器处所多达二十多处,检查一这里很大,从最底层的油舱,到船最高处的烟囱,整个机舱上下好几层,走一圈至少半个小时。我跟着走了一会,就已经汗流浃背了,效果一点也不亚于桑拿房。
      机舱中各种机器发出的轰鸣声大到什么程度,两个人即使面对面,说话也听不见。而如此大的噪音,对他们来说,都是有规律的。老轨说;“时间久了,不夸张地说,机器运行中的杂音我们都能听出来。”轮机部的同志就像是中医,望闻问切,机器说不了话,但是那些巨大的轰鸣声中,如果有一点不对劲的声音,他们都能找出来症结所在,从而对症下药。
      除了为船舶提供动力之外,轮机部还负责海水淡化处理、全船中央空调、生活污水处理、垃圾焚烧,还有日常生活工作的用电。轮机部有12人,除了老轨外,有大管轮、二管轮、三管轮和调查设备管轮,另外还有机工和电机员,协同工作。集控室需要24小时值班,8个人四班倒,每个班2个人。除了每天的值班工作外,还要参加机器日常的检修保养工作,另外还有机动的工作人员,随时待命,处理各种突发情况,随时处理包括机械的和电气方面的各种故障。

      调查部——高学历的“海上民工”

      采访过很多地质队员,知道他们在高原在山野的辛苦,但没想到海上的地质调查工作更有一种别样的不易。
      深海作业,不比其他,风险很大,设备一旦放到海底,任何的小疏忽都可能引发大危险,不仅作业不成功,更有可能损坏设备,甚至丢失。而且真的是靠天吃饭,天气好,海况好,设备才能下水作业。
      “海马”ROV是我国自主研发的深海潜水器,这一次应用,是首次走出国门来到大洋。一天,我在房间,门口有人喊我,“杨记者,海马下潜到海底了,快来。”我赶紧拿着相机去了ROV控制室,里面差不多都挤满了人。高清显示器上,“海马”灵活地在海底移动,偶尔有一只红色深海虾游进了海马的视线中,最终成功地用机械手抓取了一块结壳。
      调查部有好几个科室的人员组成,他们中大都是80后,有博士、硕士、本科生。但没想到他们的工作,根本就不像城市里的白领,而是自我调侃的“海上民工”。
      “海马”号ROV和浅钻在工作中偶发故障,他们常常在后甲板忙到深夜,抓紧时间抢修设备。白天,太平洋上的阳光毒辣,我穿着工作服,只是站在后甲板一会,就开始冒汗。而他们,从早到晚,工作服早就被湿透了,每个人几分钟轮换着去吃饭,刷了碗赶紧又回来干活,一直到凌晨两三点。那段时间,天天在后甲板干活,每个人的脖子和脸都晒得黑里透红,还真是跟民工兄弟一样。
      第一次看到海底摄像,觉得十分新奇。 5000多米深的海底,摄像机传回的图像,能够清晰地显示海底分布的结壳。对我来说有趣,但是他们值班的人,常常要盯着屏幕两个小时,最后看着白墙都眼前冒星星。那些密密麻麻分布的结壳,给密集恐惧症患者看了都要发疯的。更累的还要数绞车操作手,从设备下水开始,就要一直推着操作杆,时刻注意下放的速度和深度,在整个摄像过程中,手也不能离开。两个小时下来,手掌都压出了深深的红印。

      人生难得遇台风,而且还是三台共舞

      上船20多天,我已经十分习惯船轻轻摇晃,而且晚上睡觉,感觉就像是躺在摇篮里,有重新当回婴儿的感觉啊。可是好景不长,刚过7月,一天,船长蓝明华的表情似乎有些严肃,全然不见平日中温和爱笑的样子。原来是遇上台风了。在临时党委会上,船长指着卫星云图告诉大家,随着大气环流的调整,西北太平洋变得异常活跃,接二连三产生了3个台风,分别是9号台风“灿鸿”、10号台风“莲花”、11号台风“浪卡”。这三个台风在西北太平洋低纬度海区一字摆开,形成了“三台风同场共舞”的气象奇观。其中“灿鸿”和“浪卡”先后横扫海山工区,给海洋六号的海上作业和航行安全带来直接影响。
      我一听,心里一动,生长在西北内陆的我可从未见过台风啊,海上的台风,那应该更好看吧。当我说出还没见过台风时,大家都乐了,“你还想见台风?先让体验一下在台风外围的感觉,你再说这话吧。”
      果然,随着热带风暴的生成,海况越来越差,船摇摆的幅度加大,简直像荡秋千一样。放在桌上的水杯直接从高高的书架上掉下来,床头柜上的东西全部被甩到了床上。晃得我直恶心,糟糕,又开始晕船了。然而他们告诉我,这离台风还远着呢,目前只有3米浪而已。就这样,还未见到台风,我们已经撤离工区,全速开往1000公里外避风。
      这样的状况,很多“老大洋”也不舒服了,中午食堂,也没几个人吃饭,倒是往常鲜有人问津的白粥很受欢迎。唉,再也不想见台风了。

      苦中作乐

      每天晚餐后,有些人会到飞机平台散步,因为这也是全船面积最大的一块平地了。所谓的散步,就是不停地走圈,跟电影中监狱犯人放风也差不多。在茫茫太平洋,大家的活动范围也就是只有相依为命的海洋六号了。
      但是彼此聊聊天,遇到好天气,拿出相机或者手机,拍一拍美丽的落日和晚霞,这样的美景,都市里是没有的。大家一边拍,一边想象着这朵云像什么,那片晚霞像什么,一天的疲劳都在大自然造化的神奇中消散了。
      一个月后,基本所有的工作都完成了,大家明显都放松了许多,下午3点,在后甲板上几个人围成一圈踢毽球,海上呆久了,这样活动一会,出一身汗也是极好的。晚餐后打打扑克牌,唱唱K,或者一起喝茶聊天。很多房间都有配有茶具,这些干活的汉子,泡起茶来也是有模有样,我常常被邀请去喝茶,从五楼,一直喝到三楼,红茶、铁观音、绿茶,喝到肚子饱饱。
      大家在海上,条件有限,但即使这样,也能想办法苦中作乐。船头有一个自己搭建的游泳池,但其实五六个个人坐进去几乎就满了。中午抽上来一池海水,晒上两三个小时,在最纯净的海水中泡一会儿,舒坦极了。据说,这可是海六上很受欢迎的一项休闲活动。

      尾声
      他们中,有出了十几年的老大洋,出海天数超过2000天,有的“80后”,5年来在海上工作,却从未欣赏过太平洋上夜晚璀璨的星空。他们没有周末,每天24小时倒班。工作辛苦,生活也单调枯燥,出海久了,人容易焦虑暴躁,没有新鲜的蔬菜水果,医生说,船上最常见的病就是胃病和鼻炎。遇到台风等恶劣天气,几乎每个人都被晕船折磨。
      对于家人来说,他们在身边的时间太少了,每年出大洋,一出就是200天,开玩笑的说就是“要钱没钱,要人见不到。”可是他们就是这样,每年过了春节,不用多说什么,每个人又为下一次出海默默做着准备。


    海六全速前进驶向太平洋


    收起缆绳启航了


    蔚蓝国土上最可爱的人

    考察组对冒沙现象取样

    太平镇砖混房屋倒塌严重

    考察组向村民了解地表破裂情况 本版图片由地科院雅安地震野外科学考察组提供

    双石镇在地震的破坏下已成废墟

        从雅安地震发生的那一刻起,各种媒体上有关地震成因的推测、分析、判断甚至争议就非常热烈。4月22日下午,中国地质科学院召开雅安地震院士专家研讨会,从地质学的角度也对雅安地震的发震机制进行了分析和研讨。希望,他们的思索能够为人们带来一些启示。

      1.地震2小时后,地质科学家到达震中,判断为逆冲断裂

      中国地质科学院的专家应该是最先进入震区的科学工作者。

      4月20日8时2分,四川省雅安市芦山县发生7.0级强震,得知讯息,正在四川工作的大陆构造与动力学国家重点实验室李海兵研究团队的4名成员:司家亮、云锟、张佳佳、王焕,立即从成都奔赴雅安芦山。仅仅两个小时后——10点钟,他们就从地震现场向位于北京的实验室发回了照片。

      照片可清晰地看到地震造成的破坏,乱石满地、房屋倒塌、道路损毁。当然,科学工作者的第一反应还是尽力搜集地震破裂造成的地表显示,寻找能够反映这次地震原因的蛛丝马迹。

      据前方调查的信息,此次地震的发震断裂为天全—大川逆冲断裂,为龙门山山前断裂——“安县/灌县断裂”的南段,位于宝兴和雅安之间。安县/灌县断裂的中段曾在汶川大地震时发生80公里的破裂。

      4月20日下午,李海兵研究员与司家亮等人在雅安地震重灾区芦山双石镇集结,组成科考队沿天全—大川逆冲断裂行进。据观察,地表未发现明显的破裂,但有大量地震喷沙和冒水现象。此时已经到了晚上,他们决定,第二日再奔赴宝兴,因为逆冲断裂上盘的破坏性可能更大,能够观测到的科学现象也会更多。但问题是,当时同为地震重灾区的宝兴堪称“孤岛”——由于地震造成的山体崩塌十分严重,大量巨石滚落导致交通中断,车辆无法通行。

      等待救援人员打通道路?

      心情急切的李海兵决定徒步赶去宝兴,尽管两地相距约40公里。

      21日早上8点,他们从芦山出发,经灵关,步行10多个小时赶到了宝兴县城。虽然此时已是晚上7点,但李海兵等人还是冒着余震穿行在宝兴县城查看灾情。大家的感觉是:尽管芦山至宝兴县城沿途的山体滑坡十分严重,但宝兴县城内建筑物破坏程度并不严重。

      就在同一天下午2点,中国地质科学院由副院长董树文带队的野外科学考察组也赶到了成都,随后,他们分为三个组分头工作。按计划,他们将对灾区的灾后重建选址进行相关地壳稳定性评估工作,同时对重要活动断裂进行考察,特别是将监控并高度关注新的地应力异常。

      22日上午,科考队与国土资源部在雅安市的前线指挥部会合,并研讨了下一步工作。中午12点,董树文带领的第一组继续从雅安经芦山前往双石镇。考察发现双石镇地表破裂现象不明显,但有比较集中的串珠状沙冒现象,与房屋的挤压破裂方向基本一致,方向大约北东40°;在双石镇中心人民医院后方桥头,房屋全部损毁,房基水平右行错动2~3厘米,未垮塌的房屋墙壁上均出现两组张性的X节理,钝角方向对着垂向;再往东南方向走,直到双河村林峡组,沿途一直有沙冒现象,且多为黑沙,初步判断为深部煤系地层所致。

      与此同时,由地质力学所张岳桥研究员带队的第二组从成都出发,经邛崃市、大川镇和太平镇一线到双石镇,沿途进行了震区地面破坏情况考察工作。初步结果表明:邛崃至大川间未发现地面有明显破坏,从大川附近开始出现建筑物破坏情况;大川至太平一线,沿途可见少量滑坡和崩塌,并有水泥路面破坏与变形现象,显示出较明显的近东西向挤压变形特点;在太平乡,建筑物破坏增多,常见无框架支撑的单层砖房倒塌现象,同时,土石路面出现裂缝和路基局部垮塌现象,并有平行北东向沟谷方向的小型张裂缝发育,但未见明显的同震地表破裂标志。从太平镇至双石镇,房屋破坏情况有进一步加重趋势,并在双石镇观察到水泥桥梁发生近东西向挤压变形破坏和地裂缝发育。

      由地质力学研究所副所长侯春堂带队的第三组则直接从雅安赶往芦山前线指挥部,参加了15时国土资源部抗震救灾远程会商视频会。

      晚上,地科院运送仪器的车队从北京赶到了灾区与调查组会合。

      2.从地质角度分析,雅安地震与汶川地震存在关联

      地科院身处北京的地质专家们,热切期盼着同事们从前方传来的一切信息。同时,他们也在紧张地研究着有关雅安地震的一系列科学问题。

      4月22日下午,中国地质科学院召开雅安地震院士专家研讨会。十余位与地壳稳定性研究相关的院士专家围坐在一起,高悬的大屏幕上显示的是一道从东北向西南斜劈在地壳上的巨大裂痕——这次地震、也是汶川地震的祸首——龙门山断裂带。

      龙门山断裂带位于青藏高原东缘,与四川盆地相交,长约500公里,宽达70公里,由3条大断裂构成,自西向东分别是龙门山后山断裂、龙门山主中央断裂、龙门山主边界断裂。这里也是地震多发区。

      在一幅《汶川地震及其余震分布图》上,密密麻麻的红点堆积在龙门山断裂带的北部和中部——汶川地震后不到一个月时间里,这里发生的余震次数就超过了万次。专家介绍说,5年前,由于汶川地震释放的能量巨大,龙门山断裂带北部中部近300公里的地方都发生了破裂,但是西南段的约100公里却没有破裂。

      这次破裂的恰好是当年比较稳定的地段。专家们根据现有资料初步判断,雅安地震与汶川地震的发生机理很相近,但汶川地震西南段以逆冲为主、东北端为右旋走滑断裂,雅安地震则为逆冲断裂。由于震级的差异,汶川地震的持续时间约90秒,雅安地震的持续时间约27秒,当然,两者的地表显示也差异较大。

      国家地震局拥有我国地震研究的主要科技力量,院士专家们对他们的观点十分重视。恰好当天上午,地科院的多位专家参加了国家地震局组织的一次紧急会商会,并带回了一些地震专家对雅安地震的解读。

      中国科学院院士、中国著名地球物理学家陈运泰认为,从震源位置、机制和震级大小看,雅安芦山地震是汶川地震强余震,是汶川地震破裂向西南方向的发展。而且,他5年前曾在一份政府内参中特别提到汶川西南100公里左右的宝兴一带可能发生七级左右强余震。

      雅安地震发生后,陈运泰院士研究团队根据现有数据资料对这次地震的破裂过程做了动力学模拟,推测的结论是:雅安地震破裂沿走向30公里,沿断裂层面40公里,最大错距离为1.6米,由于地震能量靠近地表基本消耗完毕,因而地表不会产生明显的同震破裂。

      这样的推测与地科院地质科学家在现场的观测情况基本一致,不过专家们也提出,由于地震现场科考的许多信息还没有充分采集和传递,判断模型与实际情况的吻合程度还需要更多的时间以便获得较多的详细的一手资料。

      现在地震科学界对于雅安地震是否为汶川余震的争议比较突出。对于陈运泰院士的观点,也有一些人持反对意见。理由主要为:两次地震之间的时间间隔较长,且这次地震与汶川地震的余震区有一定距离,两地之间有个中间段是没有地震的。

      据地震专家的判断,在这两次发震断裂的中间存在着一个地震障碍体。

      地科院的院士专家对此也进行了讨论。有专家提出,汶川大地震的方向是从汶川向东北方向展开,主要沿龙门山断裂带中央断裂的中—北段以及前山断裂的中段展布,而芦山地震则位于龙门山断裂带南端,在靠东侧的另一条断裂带上,是不是可以考虑雅安地震是龙门山断裂带上一次新的主震。

      院士专家们认为,是否为余震可能需要进一步的研究,但有一点是肯定的,两次地震在地质上具有明显的相关性,受力条件、孕育过程非常相似。他们还特别提出,研究地震的一大关键是对地震构造背景的准确认知,应该把活断层特别是发震的是哪条断裂搞清楚,要把地块是如何运动的搞清楚,最好建立地质模型。

      3.地应力监测数据,能够在一定程度上反映地震孕育发展

      说起地震研究,许多人都会想起一个名词——地应力。

      地质力学认为,地壳内的应力活动是使地壳克服阻力、不断运动发展的原因;地壳各处发生的一切形变,如褶皱、断裂等都是地应力作用的结果。

      我们从过往专家对龙门山断裂带地震多发的解释中很容易就能找到地应力的“影子”:青藏高原以每年10~15毫米的速度向东流动,在龙门山一带受到坚硬的四川地块的阻挡,积聚了大量的构造应力,形成了断层。该断层在不断受到青藏高原挤压的情况下,成为逆冲运动的多发区,因而易于发生地震。

      地应力监测首次与地震联系起来应该是在2001年。2001年11月14日昆仑山发生8.1级地震,当时正在昆仑山活动断裂带中段西大滩附近进行两个测点地应力监测的中国地质科学院地质力学研究所廖椿庭研究员,获得了一组珍贵的震前震后地应力数据。数据显示,昆仑山大地震前后断裂附近地应力大小和方向均发生较大变化,震前地应力高度集中,而震后地应力大小降低约2/3。

      从此,地应力监测走上了地震监测和研究的舞台。

      现在,人们普遍认为:地震的过程也是地应力释放的过程。正是根据这样的思路,许多人认为汶川特大地震应该已经把龙门山断裂带积蓄的能量释放得差不多了,并推测汶川地震后四川百年内都不会再有强震。

      其实这样的推测与地质工作者的地应力监测结果恰恰相反。

      据参会的廖椿庭介绍,他曾在几年前进行一个名为“龙门山地质构造断裂带及其与汶川蕴震动力条件分析”的课题时,选择了三个点作为地应力测量点:一个在鲜水河断裂与龙门山断裂交界处的康定,一个在发震的映秀,还有一个就在宝兴县城。然而,测出的结果让廖椿庭都大感意外——原本估计最不稳定的康定测点,地应力值最低,而应该“平稳”的宝兴测点,最大水平主应力值却最高。当时,廖椿庭研究团队曾在科研报告中对这一现象进行了描述,并建议继续关注。随后,地质力学所在雅安宝兴建立了长期地应力实时监测台站。

      那么,我们在雅安的地应力监测台站是否记录下了雅安芦山地震的信息?

      据专家介绍,雅安地震发震前不久监测曲线显示出跳跃,这引起了监测人员的注意,随即他们进行了跟踪分析,遗憾的是,由于缺乏确切的实例参考,综合分析尚未完成就发生了雅安地震。地震导致断电,数据也一度中断。但震后搜集的数据显示,发震时有两个方向的地应力值大幅增加。

      院士专家们研究了来自宝兴等处的地应力应变监测台站的实时监测数据,认为地应力测量数据在一定程度上反映出地震的发生和发展,这一点非常重要,但现在的问题是:一是,许多重要的数据还没能上升为科学的认识和规律,还需要加强资料分析和综合研究;二是,当前已有的各个台站的监测资料还比较分散,数据的共享和集成还很薄弱;三是,由于地应力监测工作与其他地震监测手段还没能密切结合,发挥的作用还十分有限。

      4.数值精确预报地震需要多部门多学科的通力合作

      地震预报是地震研究一个重要内容,更是一个人类期待解决的目标。

      就在雅安地震的前几日,深部探测技术与实验研究专项“岩石圈三维结构与动力学数值模拟”项目负责人、中科院院士石耀霖在深部专项成果交流会上,谈到了地震预报的问题。当时他说,地震预报也应该像气象预报那样,从基于前兆的经验预报逐渐转变为基于物理机制的数值预报,而其中的关键物理量就是——应力。

      地震发生后不久,他又很快发表了自己对雅安芦山地震的一些认识。

      他谈到,汶川地震强烈,断裂带长达近300公里,几乎整个龙门山断裂带都发生了破裂,但是西南段却有约100公里没有破裂。于是很多人都提出疑问:这一段落会破裂吗?破裂规模会有多大?什么时候破裂?

      他引用了地质力学研究所秦向辉等人的观测结果:“对比分析2003、2008和2010年在宝兴、康定地区4个钻孔的水压致裂应力测量资料,初步揭示汶川地震后断裂西南段现今地应力环境与地震危险性。研究结果表明:龙门山断裂西南段,尤其是康定地区,地震后仍然积累有较高的地应力,震后应力调整以积累为主;龙门山断裂西南端的最大水平主应力已经达到断层活动应力临界下限值,断裂活动进入临界状态,未来具有发生逆断层活动的可能性;结合地应力测量结果、地震地质等资料认为,龙门山断裂西南端具有潜在大震危险性,值得重点关注和研究。”

      显然,地应力监测显示,西南端一段没有地震破裂,但这一段落也是主应力积累率最高的部位之一。而且,汶川地震的发生,使从映秀西南到雅安这一段的龙门山断层发生类似机制的逆掩断层的地震危险增加。

      然而问题是,对于地震什么时候会发生,现有资料还难以回答,因为只有少量不深的钻孔应力测量资料,我们在数值预报探讨中还无法在雅安芦山地震前作出确切的预报。至少我们应该能回答另外两个问题:该段落现今地应力的绝对值究竟是多少?是否已经临近了岩石的强度?

      石耀霖院士说,雅安接近7级地震的发生,对于我们来说,不是什么意外的事情。但是,在没有地壳深部(10-20公里)基于观测应力(包含孔隙流体压力)的实测资料、断层强度的资料的情况下,我们仍然没有充分的定量的力学根据判断地震发生的时间——几年?几十年?几百年?就这两天见到的余震目录资料,目前的雅安芦山地震似乎还没有释放出这100公里断裂带内积蓄的能量,但是下一次接近7级地震发生在何时,尚缺乏资料作出估计。

      最后他谈到,作为数值地震预报的探讨,目前还不在于我们是否做了预报,更重要的是预报的根据。其中,地应力绝对值的测量和相对变化的可靠测量,具有非常重要的意义。

      这是一位地球物理学家对地应力的认识。参加本次雅安地震院士专家研讨会的三位院士同样对地应力研究颇为推崇,他们认为:地质学家在地震观测和预报方面具有自身的特点,特别是采用地应力测量的手段对地质体进行监测,但地应力只是地震研究中诸多方法中的一项,加强是一方面,但更重要的还是要与其他手段相结合,这需要我们的科学界打破部门界线、学科界线,通力合作。

      面对地震后令人心痛的雅安,面对电视中无数双饱含痛楚和期待的眼睛,我们衷心地希望,有一天人类能攻克地震预报的难关,让人们远离地震的魔影。 

     

     

    用科学解剖地震 用合作赢得希望

    金秋九月,一簇簇科技与扶贫相结合的科普之花、科普人与怀化百姓心灵碰撞之花、智慧与真情交融之花在山城怀化绽放。

    9月3日~8日,自然资源部中国地质调查局科普宣讲团搭乘2020年“科技列车”赶赴湖南怀化,开启了本次地学科普之旅。当地秋雨绵绵,将山城洗刷得干干净净,带着丝丝凉意,翘首迎接我们的到来。

    互动环节

    此次地学科普活动由地学文献中心牵头,筹备时间近一个月。在紧密对接需求的基础上,中国地质调查局组建了一支由12家单位、25位科普人员组成的地质调查科普宣讲团,围绕局中心工作,深入湖南省怀化市中小学校、乡镇政府和地灾隐患点等,采用科普讲座、VR体验、现场宣讲和捐赠图书的方式开展科普宣传。宣讲团共举办了57场科普活动,包括科普讲座43次、VR体验6次、互动答题4次、地灾隐患点现场宣讲4次。近3600名青少年学生、当地政府领导、灾害监测员和普通群众直接参与活动。宣讲团还向怀化市捐赠科普图书24种1820册。

    科普初心 矢志不渝

    “科技列车服务员来了,我光荣,我自豪,我当之无愧!”宣讲团中有奋战在一线的地质科研人员,有满腔热情投入科普工作的行业专家,他们坚守着科普的使命和责任,完美履行了一名优秀科技列车服务员的职责。

    此次活动是贯彻落实习近平总书记关于“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置”重要指示精神的具体行动,也是2020年全国科技活动周重大示范活动之一。一直以来,中国地质调查局都把科普作为服务脱贫攻坚的重要手段,不断深化科普扶贫的内容和形式,致力于把科普工作做到实处。

    活动期间,宣讲团不顾身心疲惫、路途遥远、雨天路滑、地势危险等困难,在曹家坡滑坡点开展现场指导,宣讲地灾防治知识;前往麻阳县隆家堡乡步云坪村地热(温泉)勘查项目现场,进行实地考察,提出有针对性的建议。“有的地质专家是直接从野外工作地赶到怀化的,活动结束后还要继续奔往下一个野外工作区。”工作人员感慨道,“正是这份初心决定了这辆科技列车跑得更快、更远。”

    科普讲座现场

    精准对接 响应需求

    怀化市90%的乡镇存在发生地质灾害的可能,各类地质灾害隐患点总计2643处。只有精准对接,科普工作才能有的放矢。

    中国地质调查局科外部会同地学文献中心,对各局属单位参加列车行活动进行了统筹安排和周密部署;根据怀化地区的科普需求和宣讲团的科普资源,制订了切实可行、服务效果明显的方案。针对怀化市横跨武陵山区和雪峰山区,处于我国暴雨中心地带,是地质灾害高易发区,地质灾害具有规模小、分布广、突发性强、危害大、难预防的特点,最终决定重点开展地质灾害专项科普宣讲,满足地方政府在普及地质灾害预防与避险知识方面的需求。

    一路走来,宣讲团在怀化市地灾应急指挥中心、湖南省地质院407队和怀化市鹤城区凉亭坳乡廖古坪村曹家坡、麻阳县鲁草田、吕家坪小学等地质灾害隐患点,进行了12场地质灾害专项科普宣讲。

    走进校园 探索地球

    “三峡页岩出气了,神女应无恙”“可燃冰”“地球的皮肤”“地球的体温”“地球发脾气的故事”“神奇的雪峰山温泉”……枯燥的地质学中也有诗情画意。在科普活动现场,同学们期待的眼神中透出对地学知识的渴望。

    宣讲团把天然气水合物、页岩气、土地质量综合调查、海洋地质等地质调查成果及相关的地学知识,送进怀化市湖天中学、怀化市第四中学、怀化市宏宇中学、麻阳县第一中学、麻阳县民族中学、吕家坪小学、沅陵县思源实验中学、沅陵县第三中学等8所中小学校,开展的VR体验、互动答题等活动受到一致好评。

    一场场精心准备的讲座集科学性、形象性、趣味性于一身,令学生耳目一新、回味无穷。科普工作者的初心,不仅是传播知识,更重要的是在五溪大地撒下科学的种子——这种子必能开出璀璨的科技之花,为怀化的未来添上惊艳的一笔。

    建言献策 惠及民生

    活动伊始,一张张建言献策表就被早早地送到 宣讲团成员手中,里面饱含着怀化市政府的诚恳期望和迫切需求,饱含着他们建设好家乡、让人民过上幸福生活的初衷,饱含着他们让科技创新之花开遍五溪大地、让科技之光点亮怀化未来的宏伟蓝图。

    真知灼见闪耀智慧光芒,建言献策把准怀化脉搏。宣讲团在传播科学知识的同时,还时刻注意当地工作存在哪些不足、哪方面需要进一步改进,最终经过各小组集体讨论,向当地政府提出了地质灾害防治、页岩气和地热资源开发、以地质文化村建设带动地质旅游、开展特色农产品区域土地质量调查等方面的意见和建议。“做好选址阶段的地质安全评价,与土地使用权审批挂钩,贯彻《地质灾害防治条例》谁诱发谁治理原则”“形成人防+机防的综合监测预警体系”“推行地质灾害监测数据属地化管理”“在变形明显、危险性大的灾害点安装现场声光报警器,解决老百姓遇雨撤离的尴尬局面”“对区域内农村建房切坡进行专项调查,建立档案,评价其危险性,按轻重缓急进行防治,并加强农村建房切坡管理与指导,避免诱发地质灾害”“做好防灾避险和地热(温泉)采矿权项目立项工作”等一条条良方妙策将化身催化剂,助力怀化摆脱贫穷落后、实现社会经济文化高质量发展。

    硕果累累 满载而归

    “问渠那得清如许,为有源头活水来。”一连串惠民为民的举措、一系列精彩纷呈的科普活动,仿佛一颗颗金秋飘香的硕果,为怀化沅舞两岸带来收获的喜悦……

    2020年“科技列车怀化行”由科学技术部联合国家民委、自然资源部、生态环境部、国家卫生健康委、中宣部电影局、国家林草局、中国气象局、中国地震局、粮食和物资储备局、国家铁路集团有限公司及湖南省人民政府共同举办。作为自然资源部的一员,中国地质调查局自2018年起连续3次参加“科技列车行”活动,分别为云南昭通、甘肃定西和湖南怀化的17个县乡送去地球系统科学知识,无疑是这个重大活动中的一抹亮彩,彰显着中国地质调查局的社会影响力。

    中国地质调查局宣讲团开展的一系列科普扶智扶贫活动,犹如禾苗逢春雨,久旱逢甘霖,润泽着怀化学生和人民群众的心田,为怀化播下科学火种,必将为提升当地百姓科学素养和创新驱动发展注入更强大的动力。

    让地学科普之花开遍五溪大地
      2015年1月5日,经过3个小时的飞行,考察队与两名澳方人员一起抵达了本次南极考察的重点工作区——北查尔斯王子山比弗湖地区,这也是我国科考队员首次到达此地。

      因为直升机计划将在5日早上直接从机场出发前往北查尔斯王子山,因此我们在完成了布朗山的地质考察之后,当天晚上并没有返回戴维斯站,而是直接在机场宿营,但是由于机场的房间有限,我们只能住在临时搭建的帐篷里面,同时这也是所有澳大利亚南极考察队员都必须经历的一项训练项目。


    考察队员前往机场宿营地(陈虹拍摄)

      日早上,飞行计划改变,我们从机场返回戴维斯站,然后再分别乘坐2架“小松鼠”直升机前往北查尔斯王子山地区。与此同时,负责运送野外考察物资的“双水獭”固定翼飞机先后起飞。飞行途中,我们还在空中相遇,这让我们充分体会到了澳大利亚南极考察航空网络的强大。起飞约1小时后,直升机在戴维斯站-北查尔斯王子山中间位置的Sansom岛进行加油,我们也利用这个短暂的时间对附近地区开展了地质考察,并采集了相关岩石样品。
     

    “双水獭”飞机与我们结伴而行(陈虹拍摄)

      下午1点,我们顺利抵达了北查尔斯王子山比弗湖地区,而“双水獭”飞机早已完成了卸货工作。按照原定计划,我们将设置南、北两个营地,其中南部营地直接利用澳方建立的苹果房,北部营地则需要我们自己搭建帐篷。下飞机之后,两架“小松鼠”直升机开始分头行动,其中一架直升机带领刘晓春研究员前往我们将要考察的地区进行初步踏勘,并进一步确定北部营地的位置;另一架直升机则开始转运我们的物资。由于直升机的运货能力有限,2架直升机总共飞行了6个架次,才把我们的所有物资和人员运送完毕。


    起飞前中澳双方共同协商确定北部营地具体位置(刘健拍摄)


    直升机运送物资和人员(陈虹拍摄)

      安全起见,澳方特别安排了专业后勤保障人员James负责陪同。在James的建议下,结合风向和地形特点,我们确定了帐篷的搭建位置、饮水雪源区(需要化雪取水)、卫生间和露天厨房的场地。经过大约2个小时的布置,各种生活物资和个人行李都安置妥当,营地搭建也顺利完成,我们将从这个地方起步,正式开始我们的北查尔斯王子山考察。


    搭建完毕的北部营地(陈虹拍摄)

      本次北查尔斯王子山考察地区距离戴维斯站约440千米,但是我们仅用了3个小时便顺利抵达,还在极短的时间内完成了营地建设。让我们体会到了国外南极考察交通便利性以及工作高效性。我国南极考察的主要空中运输工具为直9和KA32直升机,由于飞机数量和运输能力有限,目前仅用于站区附近的卸货工作,仍然无法支持较远地区的内陆考察。所以,逐步加强空中运输能力也是我国南极考察需要解决的问题。

    南极北查尔斯王子山考察系列报道(七)