圣安德烈亚斯断层（San Andreas fault）是加州最长、最危险的地震断层，科学家们一直在密切监测该断层的活动。最近，研究者使用全新技术第一次绘制出了一张圣安德烈亚斯断层垂直运动的计算机图像。利用新技术，科学家们证实，圣安德烈亚斯断层沿线地区正在发生显著的升降。

红色部分代表上升地区，蓝色部分代表下沉地区。而距离安德烈亚斯断层最近的白色地区，未升也未降。(Sam Howell/夏威夷大学）

了解断层在垂直方向上的运动很有意义。因为断层的垂直运动是地震应力带来的结果。地震应力不断累积最终会导致地表断裂，所有能量大规模释放出来，从而引发大地震。

科学家们长期预测，加州（圣安德烈亚斯断层沿线）的一部分地区在上升，其它部分则下沉。只不过该运动非常缓慢和微妙。

据《自然地球科学》（Nature Geoscience）杂志20日发布的最新研究，科学家们发现，洛杉矶盆地大部分地区、橙县、圣地亚哥县和贝克斯菲尔德等地正在以每年2-3毫米速率下沉（即每年两个美分硬币的厚度）。与此相反，圣芭芭拉县和圣路易斯奥比斯波县（San Luis Obispo），以及圣贝纳迪诺县的一大部分地区则正在以同样的速率上升。

而与此同时，距离圣安德烈亚斯断层最近的地区却不升也不降，一直保持原水平。当下一场大地震发生时，南加不同地区将回归同一个水平面。该研究报告的主要作者、也是夏威夷大学地震物理博士研究生豪威尔（Sam Howell）说，一旦有大地震发生，所有能量会释放出来。

加州位于两大地壳板块——太平洋板块和北美板块之间，两大板块会经常彼此摩擦。而圣安德烈亚斯断层就位于这两大板块交界处。该断层全长1300公里，从北加一直延伸到南加地区，是地球上地层活动最频繁的地区。

圣安德烈亚斯断层南部地区最近一场大地震是1857年发生的7.9级地震，从蒙特利县（Monterey County）直到洛杉矶县都发生了断裂。

至今为止，蒙特利县和帝国县（Imperial County）之间的圣安德烈亚斯断层地区已经有150多年没有发生过显著运动了。而该断层其它地区也已经积累地震应力超过300年了。在断层的最南端，即圣贝纳迪诺县和帝国县之间的断层部分自从1690年以来就没有发生断裂。

下一次地震什么时候发生？这很难预测。豪威尔说，南圣安德烈亚斯断层发生大断裂的间隔大约为每150年左右。但是，不同时期实际间隔时间会有所不同。因此，很难准确预测下一次大地震发生的准确时间。

豪威尔说，尽管他们的研究无法帮助科学家们预测圣安德烈亚斯断层下一次发生大地震的准确时间和地点，但是，更好的理解累积地震应力对加州造成的扭曲，可以帮助科学家们更多了解断层是如何运动的，以及对周边地区的影响。

不过，要想实际观测到地震应力造成的地表升降，一直以来都很困难。

GPS数据提供了地球在地震应力下如何微妙运动的原始信息。豪威尔说，科学家们很容易观察到加州如何向东、南、西、北移动，但是，了解加州在垂直方向如何移动却难的多。

一个大问题是，还存在其它因素影响地表的升降。比如地下水层的变化。加州一些部分正由于灌溉过度抽取地下水而发生沉降。

而豪威尔和团队取得了突破性的进展，他们写出一种新的计算机程序，可以排除非地震因素造成的地表升降。“我们写出了一种计算机程序，可以试着找出广泛的大规模信号，并努力发现平稳的趋势。”

除了豪威尔，研究的其它共同作者还有夏威夷大学的Bridget Smith-Konter和Neil Frazer，华盛顿大学的Xiaopeng Tong，加大圣地亚哥Scripps海洋研究院的David Sandwell等。该研究得到了国家自然科学基金的赞助。