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``应变计''

2021/03/25

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``应变计''

活断层和火山研究部板叶聪板叶聪

  • #国家复原力/防灾
配备应变计的管子的照片
这个带有应变计的管子深埋在地下

日本是世界上地震最频繁的国家之一。为什么以及何时会发生地震?许多科学家肩负着人们的厚望,肩负着阐明和预测地震机制的挑战。在 2000 年代初期,人们发现了“慢滑移”,即板块移动的速度比正常地震慢得多(有关慢滑移的更多信息,请参阅第 17 页)。人们认为这种现象可能与大地震有关。

 为了捕捉这种“缓慢滑动”引起的地面轻微的膨胀和收缩,活断层和火山研究部门的板田聪正在使用超精密应变仪进行研究,这种应变仪可以检测从日本到美国(10,000公里)的距离哪怕是1厘米的微小变化。

 “应变计”内的管子会随着岩石的膨胀和收缩而轻微变形并改变其直径。该系统利用杠杆原理,将变化量放大约30倍,检测地壳最轻微的运动。它将安装在深度约为 600 m 的井(钻孔)底部。

这里重要的是如何准确地观察。实现高精度监测后需要进行数据分析。为此,我们开发了埋藏超精密应变仪的技术,使其不受基岩裂缝或地下水流的影响,更准确地管理其位置的方法,以及隔离噪声的方法。其结果是,可以稳定地检测地下纳米以下深度的位移。

 为了快速准确地检测大范围的慢滑移,AIST正在东海、纪伊半岛和四国地区的18个地点观测应变。到目前为止,我们一直在向国家组织提供分析结果和实时数据,但自2020年6月25日起,我们正式加入日本气象厅的持续监测网络,使得快速发布检测到的慢滑移信息成为可能。我们计划将来增加观察点的数量,以便了解发生的确切模式。目前,为了增加观测点的数量,同时降低埋藏成本,我们正在重新利用未使用的温泉井,并开发可在此类狭窄孔中使用的小型应变计(直径66 mm,长约3 m)。我们已成功利用未使用的温泉井检测缓慢滑移。

 阪神淡路大地震时,板叶住在倒塌的高速公路旁边,这段经历对他决定成为一名地质研究员产生了很大的影响。作为经历过地球恐怖的人,作为地震研究最前沿的研究者,我强烈渴望积累地壳形变的观测数据,将其与地震预测联系起来,用于防灾。

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