加州大學(xué)伯克利分校的地震學(xué)家 Richard Allen說：“這是一種全新的（識別）大震級地震的方法，”他沒有參與這項研究?！叭绻覀儗嵤┻@種算法，我們就會對這是一次真正的大地震有更大的信心，而且我們可以更快地在更大的區(qū)域內(nèi)發(fā)出警報。”

科學(xué)家們通常通過監(jiān)測地面振動，或地震波，用被稱為地震儀的設(shè)備來探測地震。他們能夠提供的預(yù)先警告的數(shù)量取決于地震和地震儀之間的距離，以及地震波的速度，地震波的速度低于每秒6千米。日本、墨西哥和加利福尼亞的網(wǎng)絡(luò)提供了幾秒鐘甚至幾分鐘的提前預(yù)警，而且這種方法對相對較小的地震很有效。但是超過7級，地震波就會使地震儀飽和。Allen說，這使得破壞性最強的地震，如東日本大地震，最難識別。

最近，參與尋找重力波的研究人員意識到，這些以光速傳播的重力信號也可能被用來監(jiān)測地震。佛羅里達(dá)大學(xué)從事激光干涉儀引力波天文臺工作的物理學(xué)家Bernard Whiting說：“這個想法是，只要質(zhì)量在任何地方移動，重力場就會發(fā)生變化，而且......一切都會感覺到它。令人驚訝的是，這個信號甚至?xí)霈F(xiàn)在地震儀中?！?/p>

在2016年，Whiting和他的同事報告說，普通地震儀可以探測到這些重力信號。地震導(dǎo)致質(zhì)量的巨大變化；這些變化發(fā)出重力效應(yīng)，使現(xiàn)有的重力場和地震儀下面的地面都發(fā)生變形。通過測量這兩者之間的差異，科學(xué)家們認(rèn)為他們可以創(chuàng)建一種新的地震預(yù)警系統(tǒng)。重力信號在第一個地震波到來之前就出現(xiàn)在地震儀上，在地震圖的一個部分，傳統(tǒng)上被忽略。Whiting說，通過將幾十個地震儀的信號組合在一起，科學(xué)家們可以確定模式來解釋大型事件的規(guī)模和位置。

現(xiàn)在，蔚藍(lán)海岸大學(xué)的博士后Andrea Licciardi和他的同事已經(jīng)建立了一個機器學(xué)習(xí)算法來做這種模式識別。他們在數(shù)十萬次模擬地震上訓(xùn)練了該模型，然后在東北地區(qū)的真實數(shù)據(jù)集上測試了該模型。研究人員周四在《自然》雜志上報告說，該模型在大約50秒內(nèi)準(zhǔn)確預(yù)測了地震的震級，比其他最先進(jìn)的預(yù)警系統(tǒng)更快。

Whiting說：“這不僅僅是一個想法的種子--他們已經(jīng)證明了它可以做到。我們展示的是一個原則性的證明。他們所展示的是一個實施的證明?！?/p>

重力信號太弱，無法用目前的技術(shù)來探測小于8.3級的地震，而且該系統(tǒng)不太可能在已經(jīng)被地震儀覆蓋的地震區(qū)提供額外的提前警告。但它可以提供更可靠的大地震規(guī)模估計，這一點至關(guān)重要，特別是對于預(yù)測海嘯來說，海嘯往往需要額外的10或15分鐘才能到達(dá)，Allen說。有了這種技術(shù)，日本的地震學(xué)家可以準(zhǔn)確地確定東北地區(qū)的震級，并在“地震開始后的1或2分鐘內(nèi)發(fā)出適當(dāng)?shù)木瘓?，”同樣在蔚藍(lán)海岸大學(xué)的地震學(xué)家、該論文的共同作者Jean-Paul Ampuero說。“在2011年，這需要幾個小時。這將是非常好的?！?/p>

但該技術(shù)還沒有投入使用。它還沒有實時處理數(shù)據(jù)。該模型將被部署在日本--但只針對可能產(chǎn)生"大地震"的特定斷層區(qū)所產(chǎn)生的地震。Licciardi說，該算法需要單獨訓(xùn)練，以便在不同地區(qū)使用，研究人員目前正在為秘魯和智利的地震網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練。盡管如此，“我們有一個第一代算法......這是一個巨大的進(jìn)步，”Allen說?！艾F(xiàn)在讓我們?nèi)ヅ宄欠裾娴挠行??！?/p>