本报记者喻思娈(中)和观测队员一起架设地震观测设备。
李书瀚摄
科技是国之利器,国家赖之以强,人民生活赖之以好。**在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上指出,我国要建设世界科技强国,关键是要建设一支规模宏大、结构合理、素质优良的创新人才队伍,激发各类人才创新活力和潜力。我国有着世界上规模最大的科技队伍,他们大部分工作在科技一线,不管是在实验室还是在野外,不管是科学家还是科研辅助人员,他们都发挥着自己的聪明才智,奉献着自己的青春年华,积蓄和释放着科学突破的力量。
从今天起,科技视野版将推出“我在科技一线”系列报道,通过记者的亲身体验,展现科技一线的真实情况。从辗转川西山区地震活跃带观测采集数据,到精心喂养国宝大熊猫,从远赴青藏高原深处进行科技考古,到在海上看天看云看台风……我们希望通过这样一组体验式报道,让人们走近科技一线,走进科技一线工作者的内心世界。
——编 者
监测地震发生前的征兆,就像给大地“把脉”,一丝一毫的讯息都不能放过。那么,这个“脉”是怎么“把”出来的呢?通常来说,监测观测地震数据有固定站点观测和野外流动观测两种方式。其中,野外观测因其机动灵活、覆盖区域更大,近年来在震情会商中作用日益凸显。6月下旬,我跟随湖北省地震局观测队员走进川西雅安。5天的野外测量生活,让我体会到观测队员的苦辣酸甜。
6月21日
天全县
紫石乡红灵山
带着数十公斤重的观测设备,又逢雨季,山路泥泞,积水处每踩一步,半只脚就会陷进泥里
在无人机、卫星测绘应用的今天,很多人或许想不到获取很多高精度的地理数据还要如此依赖脚力。
贾治革是GNSS(全球导航卫星系统)观测小组的领队。对野外工作,他一点都不陌生,每年他至少参加一次野外作业任务。不过,这次却遇到点小麻烦——几天前的一次任务中,滚落的石块砸在脚趾上,肿起的右脚让他走路很不方便。
6月21日,雅安市天全县紫石乡。今天我们要测的测点在红灵山的一个山头上,建在山上是为了避开人类活动、树木遮挡等干扰因素,更好接收卫星信号。GNSS观测,主要是为了获取高精度的地壳三维运动信息。断层活动会引发地面位置的细微变化,长期重复观测同一测点,就能获取测站区域地壳运动的变化趋势,为地震中长期预测服务。
山头并不高,直线距离约两公里。然而,带着重约20公斤的GNSS接收机及天线、蓄电池、笔记本电脑等设备,以及帐篷、睡袋和补给,又逢雨季,山路泥泞,积水处每踩一步,半只脚就会陷进泥里。我们走两三百米后,就要停下来喘上两口气。路上休息时,贾治革脱下鞋子给受伤的脚按摩。他说,川滇地区,很多测站都建在人迹罕至的山上,相对而言,紫石乡测点算条件较好的。我临时加入之前,他们从理塘、巴塘一路走来,有时要在海拔4000多米的山上,踩着齐膝的积雪,带着仪器步行数小时。人烟稀少的高原上,经常连个人影都见不着。
走了近3个小时的山路,我们终于找到了测站——一个约1米高的圆柱形水泥墩子。类似的测站,全国有2000多个。按计划,贾治革小组要完成12个测站的观测,每次需要连续四天才能获取一组完整的有效观测数据。
野外只能住帐篷。贾治革说,仪器要有人24小时值守,一是要确保仪器的安全和正常观测,此外还要防止有人或动物触碰到仪器。测量的精度是毫米级的,手指头轻轻一碰,观测就会有偏差,往往导致功亏一篑。
我们调试设备时,一位老婆婆过来打招呼。婆婆姓周,是山头一座未修完寺庙的看护人。她特意多洗了几双筷子,认认真真地摆好,邀请我们吃饭。她告诉我们,这些年到这里搞测量的人很多,每次她都会给他们做饭,还会拿出从山下挑上来的水果,让小伙子们好好品尝。
芦山地震发生时,周婆婆正在山里找干柴,一时地动山摇,她抱着大树才躲过一劫,现在住的屋子也在地震中受损。周婆婆不懂观测队员的工作,但她对我们显然很期待。她认为地震就像一场病,现在我们一批批来测量,就能在某一天把它“治”好。
周婆婆的热心,解决了野外观测最头疼的补给问题。她的热情和理解使观测队员感到欣慰,而有些时候他们遭遇的却是人们的不理解。贾治革说,汶川地震之后,来川西观测频繁了,总有当地人问:你们来干什么,这样能预报地震吗?他们有时会抱怨在地震之前我们没发出预报信息。
“其实我们何尝不想做好地震预报工作呢。每次有震情,我们都要冲到一线去,获取第一手的有价值信息,就是为地震预测预报提供数据支撑。”贾治革说。
明年来,要背些水果上来给周婆婆；要是能把她屋子整修一下就更好了……当天晚上,我们讨论着下次来观测的计划。
6月22日
天全县
两路乡两路口村
为了站稳接过仪器,有时只能抓住树干或灌木,明知上面有刺,也管不了那么多了
今天是4天连续观测的开始。
重力测量也是监测震情的手段之一。地下物质的密度变化会引起地球表面重力场变化,而板块运动通常会引起地下物质的密度变化,比如受挤压的一侧密度增大,重力值随之增加。重力测量有相对和绝对两种手段。绝对重力测量是测定重力场中一点的重力值,相对重力测量则是测定两点之间的重力段差值。
今天的相对重力测量测点在天全县两路口村,这也是GNSS的观测点。
中午,我和贾治革到达两路口村时,邢乐林刚从天全县中学测站过来。邢乐林是重力测量的领队,刘少明是他的搭档。
为确保测量精度和准确度,相对重力测量要求三天之内在观测点内形成往返闭环观测,有条件的区域尽量当天完成。两路口测站只有两三百米高,可要登上去却不简单。两台精密的测量仪器,倾斜角度超过30度,设备稳定性能会失灵。因为担心滑倒造成仪器受损,作业人员只能手递手接力传递。为了站稳接过仪器,有时候只能抓住树干或拉一把灌木,明知上面有刺,也管不了那么多了。
山头长满杂草灌木,我们兵分几路,好一会才找到测站。邢乐林在测站观测墩上摆好水平支架,放上仪器。约2分钟读出第一个数据,其后越来越多的数据出来了。邢乐林对着仪表读数,刘少明则记录数据。“这一过程看似简单,但不同人测量得出的数据差距可能很大。这考验队员的细心、认真和经验。”邢乐林说。
地面重力值约为9.8牛/千克,重力测量要精确到微伽,即重力值要精确到小数点后第八位。邢乐林说,一个区域每年可能会有几个到十几个微伽的重力变化波动,假若连续波动达到几十个微伽,将被锁定为重点观测区域,今后将对该区域进行短期重复观测,对异常进行排除或确认。
6月23日
石棉县
气象局测站
让观测队员困扰的是,没发生地震,公众看不到他们的工作；发生地震,又往往有人质疑他们没起到作用
四川省主要有8条地震带,雅安市位于龙门山、鲜水河、安宁河—则木河三条地震带的交叉口处,是地震研究、监测的重点区域。2008年5月的汶川地震,2013年4月的芦山地震,都曾深深地刺痛着这片土地,成为当地人心中深处难以磨灭的伤痛。
为加强监测,该区域几乎布局了全国密度最高的监测网络。石棉县气象局测站就是我们今天的观测点之一。石棉县距雅安市130多公里,2012年雅西高速建成通车后,两地交通方便多了。
雅西高速一路多高架、隧道,青衣江、大渡河蜿蜒穿行。在湖北省地震局工作近30年的司机范程军今天看起来心情不错,他聊起学习地震专业的儿子,兴致勃勃地和我们分享这些年跑野外的收获:新疆一望无际的草原,西藏巍峨圣洁的雪山……“跑野外,能到一般人不太容易到的地方,看到不同的风景,体验不同的人生。”
邢乐林的女儿9岁了。他说再过几年,长点个,就带她来出野外,见识下真正的河川大山。困扰邢乐林的是,没发生地震,公众看不到他们的工作；发生了地震,又往往有人质疑他们没起到作用。
邢乐林说,人们无法准确预测地震发生的位置和时间,在于至今我们对它发生的机理仍不清楚。预报之难,甚至难在连“难”在什么地方都不确定。科学界目前对地震机理只有许多假说,GNSS、重力等,都仅仅是基于这些假说做的观测。
邢乐林说,对于有过惨痛地震灾害经历的人们,观测队员能理解他们的情绪。但能做的,基本上都在做了。说到这里,他有点无奈。
返回雅安通过泥巴山隧道时,邢乐林给范程军点上一支烟:“干我们这一行,野外奔波,没法好好陪伴家人是苦,但更苦的是我们面对地震灾害时的无奈。”
“孩子毕业后,还要不要做这一行,你还是让他考虑考虑。”邢乐林笑着说。下午5点,我们回到雅安测绘工程院测站。刘少明输入最后一组数据,一天任务完成。
6月24日
6月25日
成都郫县城关乡
队员们聚在一起吃顿便饭、聊聊天,几乎是唯一的消遣和排减压力的方式
我们前往成都郫县重力基准测站时,绝对重力测量的负责人玄松柏已经开始测量工作。绝对重力仪工作原理看上去很简单,即获取仪器内小质量块自由下落的时间和距离数据,计算出重力加速度值。玄松柏说,每个测站上至少观测25组,每组100次下落,才能把测量的误差降到满足需求范围内。
测量结束后,队员们进行测后数据检查、记录,对设备进行拆卸、装箱和装车。
机器从国外进口,出现一点小毛病,国内无法解决的话就得送出国返厂修理,前后就得半年左右,耽误不起。测量队用的这种绝对重力仪全国也只有5台,遍布各地的100多个站点基本上都用这5台仪器来测量。来郫县前,玄松柏刚刚结束甘肃站点的测量,还有10多个点等着他们。
私下里,观测队员们喜欢以“师兄弟”相称,他们大多毕业于武汉大学测绘学院,学习大地测量学、地球物理学等专业,这里被誉为中国测绘人才的摇篮。湖北省地震局与座落在武汉的中国地震局地震研究所为同一单位,不同于公务员,观测队员属于科研人员,学界交流时,他们仍习惯自称来自“武汉所”。
绝对重力测量结束,终于可以喘口气了。观测队员晚上在一家川菜馆凑份子聚餐。范程军说,出野外的多是年轻小伙子,平日任务紧张,完成一个阶段任务,队员们聚在一起吃顿便饭、聊聊天,几乎是唯一的消遣和排减压力的方式。
6月25日,8点30分,我返回北京,邢乐林小组准备赶赴四川松潘,玄松柏小组则继续前往川西、云南测量,贾治革、熊维、余鹏飞等还在GNSS监测站接收最后一批数据。
据观测队员们介绍,这一批新采集的数据,将出现在11月份的年底震情会商会议上。这正是那些看似毫不起眼又至关重要的数据的使命。
葡萄牙诗人菲尔南多·佩索阿说,“聪明人把他的生活变得单调,以便使最小的事都富有伟大的意义。”我想,这句话用在观测队员身上,或许是合适的。
