美超级电脑模拟出太平洋底九级大地震(图)
2008-3-3 10:09:41   新浪科技

　　在奥尔森精密的“滞弹性波模型”模拟程序运行过程中，与模拟同等重要的就是完成数据进出超级计算机这一复杂过程。据悉，仅完成其中一个模拟便动用了2000个超级计算机处理器，历时大约8万个“处理器小时”——相当于在你的私人电脑上不间断运行一个程序9年以上。

　　圣地亚哥超级计算机中心的计算科学家崔毅锋(音译)表示：“研究人员需要在最大程度上运行他们的程序，所产生的数据规模增加到令人畏惧的程度。为了应对这些新的挑战，我们几年来便与地震科学家在程序最佳化和修改等问题上进行紧密合作。”在整个研究过程中，崔毅锋做了大量改进，允许电脑模型“放大”并在类似这样一个庞大的地区“捕获”9级大地震。

　　齐心协力 应对挑战

　　为了顺利运行模拟程序，科学家必须在他们的模型中重建所有与大地震重要特征有关的组件。其中一个组件是有关地震次表层以及在地震波传播过程中结构如何弯曲、反射、改变大小和方向的精确模型。据报道，研究论文联合执笔人、美国地质调查局的威廉-斯蒂芬森与奥尔森以及德国乌尔姆大学的安德里亚-格塞尔梅耶合作，共同创建了第一个有关整个地区(从英属哥伦比亚一直延伸到北加利福尼亚州)次表层的统一“速度模型”。另一个组件便是一个有关震源(北美板块之下的川德佛卡板块移动之处)的模型。利用2004年印尼苏门答腊-安达曼大地震相关数据的测量结果，科学家创建了一个与太平洋西北部大地震类似的震源模型。

　　在此项研究中，打造一个纯粹“物理大小”的危险区也同样是一项不小的挑战。科学家的虚拟模型中包含了一个巨大的土制板层——长650英里，宽340英里，厚30英里，总体积超过700万立方英里。在一台网格空间达到250米的计算机帮助下，他们将这个“大块头”划分为大约20亿个小立方体。如此网格尺寸允许模拟地震的最大频率达到0.5赫兹，这一频率尤其对高层建筑产生破坏性影响。

　　奥尔森说：“创建模拟地震模型的其中一个作用就是让我们对不同地震进行各种假定，研究它们可能对地面移动产生什么影响。”由于在一次大地震或者几次小地震发生时释放的积聚压力或者“滑动不足”，科学家需要对不同规模的地震作出假定。他说：“我们发现，9级地震假定产生的地面移动速度最快时可达到相对较小的8.5级地震的5到10倍。”眼下，研究人员正打算创建其它模拟过程，依据震源、断层破裂延伸方向以及其它可变因素研究板块撞击范围。(杨孝文）