科学家证明“氡”能预测地震!

我们都知道地球外围包着大气层,这个大气泡里有氧气和其他气体(就是让我们可以呼吸的物质)。岩石圈则是地球的固体外层,包括地壳和上地幔(就是让我们走动的东西)。电离层是大气层的上层,在对流层和平流层上面,和中气层及增温层重叠。不过接下来这些,可能是你到现在为止,从来没有听说过的事情。不过实际上这件事,在你的日常生活中却很重要。

地球大气层

地球大气层

电离层有非常多的原子能量,因此他们的电子足以隔离太阳辐射。电子像自由的粒子,而带正电的原子则成为离子。电离层在接下来要讨论的地震预测方法,扮演非常重要的角色。因为它可以让无线电通信的电磁波反射回地球。电离层的收缩或膨胀,取决于它从太阳获取的辐射量。因此在一个固定的区域中,白天的电离层总是比夜间大。

这些与地震有关的原因

在地震时,地层板块强力运动会释放出更多的气体,尤其是无色无味的氡(Radon)。氡会触发电离层的原子离子化,产生的离子会吸引水分子。而这种大规模的冷凝过程中所释放的热量,可以被科学家用红外线辐射的形式检测出来。

地震

地震

在尼泊尔2015年4月的大地震发生之后,他们根据岩石圈、大气层和电离层之间的所纪录的数据进行分析。科学家们发现,在地震发生的前三天,在震央上方的电离层测到红外线辐射的峰值,而且在地震发生的前三天,在震央处也测到类似的峰值。在2011年日本东北大地震发生前,上空电离层也有上升。此外2010年海地大地震发生之前,也同样测到无线电波反射的一个峰值。

利用对岩石圈、大气层和电离层的统整数据做地震预报,还是一个刚起步的学科。为了能够靠这种方法或把真的把它当成一种警报系统,进一步的数据整合是有必要的。电离层辐射值出现高峰之后,就一定会有地震发生吗?为什么有时辐射峰值高峰,出现在地震的前三天,而有时出现在前五六天呢?科学家们需要观察数百起地震的数据,希望可以在近期内开发出可靠的模组。

输入人工智慧

透过机器自行学习的能力,我们可以快速的建立起一个可靠的地震预报模组。这需要收集到足够的地震和电离层活动历史数据,以产生图型。在将图型套用到实际的数据上。问题是数据量庞大需要时间进行分析,而现实中却无法用这种模式来预测,因为数据都还没分析出来,地震早就过了。当然如果单靠人力来分析的话,确实需要2周的时间。不过透过像IBM的沃森超级电脑来筛选分析数据的话就只要十分钟。

地震结构

地震结构

GeoCosmo和Terra Seismic这两家公司正致力于研究地震预测算法,他们把地下水位和地面导电率的变化,与岩石圈跟大气电离层,做相关指标数据的整合。GeoCosmo已经在北美和南美,二十个不同地震发生的前七天,进行准确的预测。该公司整合了手机应用程序到系统中,并称为手机传感器项目。应用程序可以传送用户手机的磁场数据,让手机来收集它们所在的位置的磁场变化。他们的目标是利用十一亿手机的磁力,在世界上找出地震最活跃的地区。

对未来的希望

当东北大地震发生前一分钟,东京居民透过日本的地震预警系统得到警告。高速列车和工厂组装线停止,建筑物的人被疏散。不过,据日本警察厅的报告,死亡人数仍高达15,891人。

地震

地震

如果日本人有三天或一周的时间准备,而不是只有一分钟,怎么可能是这个数字?当然,在这种情况下,很大一部分的死亡人数是由海啸造成,就算能预测地震的发生,我们也无法预测其所产生的灾害有多大。但肯定能挽救更多的生命,如果人工智慧可以更完善。以人们自己的能力准确预测地震的话,就可避免像福岛那样的灾难了。