曾經在2014年8月24日,美國加州北部的納帕索諾馬山谷發生過一次大地震,造成2人死亡,數百人受傷,以及5億美元的損失。

最近,內華達大學的地球物理學家Meredith Kraner研究了本次地震周圍地區的高精度GPS時間序列,她說:“我們在數據中發現了這個非常有趣的特徵。”“我們知道,當本來緩慢移動的構造板塊突然相互滑動時,地震就會發生,這通常是由於壓力的累積造成的。這就像折斷一根木棍。““但這種折斷的發生竟然存在季節因素!”

她通過收集來自地球儀的數據來確定這一模式。地球儀是一個巨大的由高精度GPS傳感器組成的網絡,分佈在地震多發的美國西部地區。自2005年以來,這些傳感器已經記錄了地殼中毫米級的變化,建立了一個巨大而詳細的數據集。利用這些信息,Kraner能夠精確地繪製出地震帶周圍地殼的擴張和收縮。

“在夏末,地殼會被拉伸,而在冬季則收縮。”美國西部每年都會發生這種情況,”Kraner說。

但是,這種不尋常的季節性變化背後的原因是什麼,它如何與地震聯繫在一起?Kraner與他的研究小組認爲,這可能與當地的含水層系統的變化有關。

衆所周知,地下水水位的上升和下降會導致地球表面的上升和下降。夏季到來時,地下水水位會下降,這將導致上面的土地下沉。當這種情況發生時,它會拉動地殼,“拉伸”含水層周圍的土地。按照種邏輯,如果斷層線兩邊的含水層都後退了,這也會導致土地在斷層的兩側水平地收縮。Kraner解釋說:“就像鬆開鉗子一樣,這會釋放斷層上的穩定壓力,使板塊更容易相互滑動並引發地震。”

這是否意味着人類導致的含水層枯竭(比如過度開採地下水)會導致這一過程的發生並引發地震?Kraner說,目前這項研究無法回答這個問題。

即便如此,該地區是用水量極高的葡萄園,可能導致地表的收縮。“在含水層之上,有加州的釀酒廠。他們正在抽大量的水。”在乾旱的夏季,他們對地下水的依賴可能會增加。

Kraner的研究揭示了季節性壓力可能是引發地震的衆多因素之一。瞭解這個季節因素可能會使科學家在預測地震時提供更豐富、更準確的預測。

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