四川日报:撬开震后地质灾害的“盲盒”

  • 11月26日,2021年、2022年“科学探索奖”颁奖典礼举行,成都理工大学教授范宣梅的名字赫然在列,她摘得了2022年“科学探索奖”天文和地学类奖项,将在5年内获得总计300万元人民币奖金。  而在两个多月前,当这条“价值300万元”的获奖消息传到范宣梅的手机上时,她刚为“9·5”泸定地震救援熬了几个通宵,这条喜讯曾一度淹没在抗震救灾的工作消息中。范宣梅长期从事强震诱发地质灾害的机制与预测研究,“9·5”泸定地震发生后,她带着团队彻夜奋战,为一线抢险救灾、防灾减灾提供精准的科技支撑。

    “希望五年后我所带领的团队成为一支国际一流的地质灾害研究团队,希望实验室能够为国家科技战略提供更多力量。”谈及对未来五年的期待,这位女科学家重任在肩,信心满怀。

    □四川日报全媒体记者 徐莉莎

    那场地震,让她的学术生涯发生重大转折

    秋日的阳光透过窗户洒进实验室。精致的妆容、尖头高跟、熨烫整齐的风衣,办公室打理得井井有条,电脑桌前摆满了从世界各地淘回来的小摆件。她不太像传统印象中的“地质女”,但从事地质灾害研究22年,足迹遍布大江南北,她的的确确是“大地的女儿”。

    本科在成都理工大学工程地质专业就读时,范宣梅所在的班级男多女少,尽管体力上比男生稍弱,但她也在数次野外观察中发挥了女生的优势——细致,在观察、描述现象、处理数据时,更加全面细致。这也使得她一路从本科读到博士。

    原本按部就班的学习生涯,在2008年发生了重大转折。汶川特大地震发生前,范宣梅已在着手博士毕业论文写作,她的博士研究方向选题主要是研究四川红层地区滑坡。这是范宣梅从硕士就开始研究的一个方向,“延续这个课题走下去,可以说是轻车熟路,很快就能够顺利毕业。”

    震后,范宣梅来到北川,目睹强震引发的“灾害链”:道路冲毁、房屋倒塌、河流堵塞……她开始反思,在天灾面前,人类是如此的渺小。作为一名研究地质灾害的学者,她隐隐觉得,或许自己能做点什么,让科技之光照亮震后应急这一当时还不够清晰的区域。

    从那以后,她变换了研究方向,选择了最难的方向之一,与大地震以及地震诱发的各类地质灾害“缠斗”。

    “5·12”汶川特大地震后的十余年间,中国的应急管理体系在不断地完善,经历了几次“大考”。这其中就包括“4·14”玉树地震、“4·20”芦山强烈地震、“8·3”鲁甸地震和“8·8”九寨沟地震等。

    在这十余年中,范宣梅和她的同事们,以身涉险,搜集宝贵的影像和数据,不断推进着人们对地震地质灾害的认知与应急管理体系的完善。

    范宣梅团队基于全球50余次地震诱发的40多万条灾害数据,结合最新的人工智能算法,建立了地震诱发滑坡预测模型。

    获奖消息传来,她已为泸定地震熬了几个通宵

    2022年9月5日中午,范宣梅正打算离开办公室回家吃饭,突然间感到一阵剧烈的晃动。那根敏感的神经被迅速挑起——地震了!

    她的第一反应——冲回办公室,和团队迅速调出此次地震带鲜水河断裂带相关的基础地质环境数据,同时和省地震局对接获取此次地震的最新数据。

    每一次地震,就是他们的战场。在“9·5”泸定地震中,他们打磨了14年的模型得到检验,“震后应急可谓‘秒级响应’。”当省地震局数据输入模型系统,马上就得出预测结果,较为准确地计算出这次地震可能诱发地质灾害的空间分布。在灾区现场的救援部队以此为据,大大提高了救援效率,赢得了救援的黄金时间。

    那几天,她的团队成为后方“智囊团”,与时间赛跑,每天从四川省基础地理信息中心、无人机公司、地质调查队等处收集和分析数据,熬夜做出简报,第二天一大早报备给相关部门,让他们能用到最新的数据给现场救援提供后台支撑。

    让范宣梅印象最深的是由于地震影响成为“孤岛”的王岗坪乡。当时连通山上景区和山下游客中心的交通被掐断、通信暂未抢通。范宣梅团队积极响应,连夜把王岗坪当时能收集到的数据、地震之后的灾害情况、房屋道路的分布情况、遥感数据处理成简报,提供给相关救援部门。救援队伍依靠简报评判风险程度,实施了对村民的救援。

    针对当时大家高度关注的海螺沟冰川,他们也利用欧空局哨兵1号卫星的雷达数据,评估地震对冰川的影响。

    “我们当时把结果发布了之后,很多陌生人开始跟我们联系,反馈说范老师你们模型预测的地方确实很准,现场拍的照片正如您所预测的那样。”范宣梅说。

    关于青藏高原,她还有这些天马行空的想象

    “没想到自己一些天马行空的想法得到了支持肯定和鼓励。”范宣梅说,这种正向激励将让她更加兴奋地去钻研“强震地质灾害机理与预测”领域。

    “科学探索奖”分了很多领域,在天文和地学领域,之前也有一些非常杰出的女性科学家获得过。但是工程地质和地质灾害领域,范宣梅是第一位女性获奖者。

    这次申报科学探索奖时,范宣梅天马行空的想法之一聚焦在了青藏高原强震和气候变化引起的这些巨型灾害的风险预测。

    青藏高原作为“世界屋脊”,是地球上板块碰撞最为强烈持久且正在发生的地区,其岩石圈、大气圈、水圈(包括冰冻圈)、生物圈(包括人类圈)等四大圈层发育完整且相互作用强烈,是研究地球系统科学多圈层相互作用的“天然实验室”。科研工作者们更视其为地球科学新阶段的地球系统科学重大原始创新理论新突破的策源地。

    这些年的气候变化显著,如今年全球极高温事件,对青藏高原的影响特别明显。范宣梅未来想做的一个工作就是“以古论今”,即去关注青藏高原的古地震、古气候等变化。在时间尺度上追溯到第四纪冰期、间冰期,去研究冰期与间冰期气候演变对巨型灾害的影响。

    从同震研究到震后长期效应研究,再到如今青藏高原冰冻圈灾害链这一前沿研究,“灾害链”这个关键词是范宣梅从未动摇过的科研方向。未来,范宣梅及其团队将面向国家重大需求,努力解决未来巨灾风险预测难题,在“强震和极端气候作用下青藏高原巨灾风险预测”方向进行探索。

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    人物名片

    范宣梅,2022年“科学探索奖”获得者,成都理工大学教授、博士生导师,现任地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室副主任、成都理工大学国际交流与合作处处长,曾获国家科技进步奖一等奖、国际工程地质与环境协会(IAEG)Richard-Wolters青年科技奖(中国首位也是唯一一位女性获奖者);入选全球前2%科学家排行榜。