预测地震破裂速度的新模型

地震是拥有巨大破坏力的自然灾害，而我们对它的了解却十分有限。地震的发生源于地球板块接触面的相对摩擦滑动。该摩擦滑动并不是瞬时发生的，而是从接触面上的一个点开始向外逐渐扩张至整个断层面，其扩张速度称为地震破裂速度。地震破裂速度是地震学家尤为关心的物理量：地震破裂速度越大，则地面震动和地震破坏力就越强。

传统破裂理论预测地震破裂面不能以任意速度扩张。科学家们因此得出，地震破裂速度存在一个理论的速度禁区，位于P波和S波波速之间（P波和S波为地球的两大主要地震波）。然而，最新的地震观测数据却显示该速度禁区并非不可能，例如造成了巨大人员伤亡的2018年印度尼西亚帕卢地震，其破裂速度快于S波波速（地球上大部分地震的破裂速度都低于S波波速）、且位于该理论速度禁区内。

为解决传统破裂理论的困境，文章作者发展了一个新的模型可用于预测地震的破裂速度。该模型结合了最新的理论研究成果，并通过了高性能计算机支持的数值模拟结果验证。文章作者成功地克服了传统理论的两大关键限制。一，传统理论主要基于二维空间，而真实的地球是三维的；二，传统理论假设板块的相对错动方向是水平或垂直的，而真实的板块相对错动方向是倾斜的。考虑了这两个关键因素，新的模型预测地震破裂速度具有连续性 — “打破”了传统理论预测的速度禁区。