勤于创新思考、 勇于科学探索、 促进学科融合，为推进地震预报研究做出新贡献！----中国地震预报论坛2015年郑州学术交流会议纪实*

张晓东　黄辅琼

1) 中国地震局地震预测研究所, 北京100036

2) 中国地震台网中心, 北京100045



勤于创新思考、 勇于科学探索、 促进学科融合，为推进地震预报研究做出新贡献！----中国地震预报论坛2015年郑州学术交流会议纪实*

张晓东1)黄辅琼2),※

1) 中国地震局地震预测研究所, 北京100036

2) 中国地震台网中心, 北京100045

摘要2015年8月21~22日中国地震学会地震预报专业委员会与河南省地震局在郑州联合举办了2015年学术交流研讨会。会前征集了65篇专题论文摘要，邀请了14份大会报告，其中包括中国科学院和重点大学的系统外特邀报告4份。研讨会期间，以宣读(Oral)方式交流报告23份，以张贴(Poster)方式交流报告11份。大会报告针对地震的过程，从微观震源破裂到宏观破裂扩展、 从微观构造物理实验到宏观地震试验场试验、 从断层活动性分析到区域孕震动力学环境就如何监测与遴选地震短临异常特征与过程、 突破地震短临预报的方法与途径展开了广泛而深入、 激烈而又富创造性的交流与讨论，作为地球组成物质的水及其特殊性提示我们在地震孕育及其预报的未来探索过程中或许需要重新定位其作用，而数值天气预报的发展历程为我们展示了数值地震预报可供借鉴的思维方法。论坛的交流既提出了地震预报前沿科学问题，也展现了可能的前进方向。论坛评选出3份优秀张贴报告，并给予作者下一年度宣读交流报告的资格。中国地震预报论坛历经3年的成长，已经成为地震预报及相关领域的科技工作者交流成果、 思想碰撞的平台和纽带。 值得欣喜的是，地震预报论坛的活动也引起了国家工程技术图书馆的关注，希望能够将论文集作为国家工程技术图书馆的收藏。自2013年的论坛邀请地震行业以外的专家参与交流以来，不断增加邀请行业以外的专家加入论坛交流，相互启迪思路，“中国地震预报论坛”已经成为地震预报及相关领域的科技工作者交流成果、 思想碰撞的平台。 此次论坛的征集、 集印刷、 嘉宾邀请等有关事项由国家自然科学基金项目“大地震引起的承压井水位作为活动构造探测的新途径”(编号No.41274061)资助。

关键词地震预报; 论坛; 学术交流; 2015年; 预报专业委员会

12015年预报论坛交流研讨实况简介

1.1　论坛概况

中国地震学会地震预报专业委员会与河南省地震局于2015年8月21~22日在郑州联合举办了“中国地震预报论坛----2015郑州学术交流”研讨。本次论坛研讨会议自2015年4月开始筹办，至2015年8月21~22日最终完成交流，会议组织单位成功筹办了会议的各项交流活动，共邀请了14位资深专家做报告(报告题目见附件)，评选出了3份优秀张贴报告(第一名卓燕群，第二名李艳娥，第三名刘珠妹，报告题目见附件)。优秀张贴报告获奖者将取得在下一届论坛宣读报告的机会。

1.2　出席论坛的代表

论坛参会代表主要来自各省地震局、 直属研究所和预报一线的中青年专家以及4名系统外的杰出中青年专家。论坛还有幸邀请到中国地震局原副局长岳明生研究员、 地震局地质研究所马瑾院士、 地球物理研究所所长吴忠良研究员、 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院院长李建平教授、 中国科学院物理研究所曹则贤教授、 中国科学院测地所大地测量与地球动力学国家开放实验室主任倪四道教授、 南京师范大学地理学院白世彪教授，以及地震行业里长期热心于地震预报领域研究的离退休前辈，包括地震预测研究所陈会忠研究员、 地球物理研究所许忠淮研究员、 江苏省地震局李清河研究员和杨军研究员，分别就海城地震的成功预报过程与启示、 亚失稳阶段的问题及其研究进展、 气象数值预报对地震数值预报的启示、 水的物理性质及其对地壳构造运动的作用、 断层活动的空间观测与断裂扩展方向的地球物理反演与测定、 国家地震预报实验场的科学目标以及地震预报面临的大数据时代的机遇与挑战等展开了深入的交流，力图达到高度的交流融合或启迪创新。中国地震局监测预报司车时副司长全程出席了此次论坛会议，并给予会议以指导，同时参加了交流讨论。

1.3　论坛交流的主题

本次论坛设立了4个专题作为讨论的主题： 大地震预测方法与技术、 数字地震预报方法与技术、 地震动力学或数值预测方法与技术以及与地震预报研究相关领域。

论坛设立了大会讨论，讨论主题由主持人与论坛筹备小组共同商议确定。本届论坛讨论主题为数值天气预报对数值地震预报的启示。论坛由中国地震局地球物理研究所所长吴忠良研究员担任主持，由岳明生研究员、 马瑾院士、 车时副司长、 李建平教授、 张晓东研究员和黄辅琼研究员担任讨论嘉宾。讨论从李建平教授的数值天气预报对数值地震预报的启示切入，就数值地震预报所需涉及的方方面面展开了激烈的思想碰撞，整个论坛在嘉宾的热切寄语中结束。

2通过交流研讨碰撞出的科学问题

(1) 数值天气预报的发展历程告诉我们： 通过立体观测确立地下介质应力应变状态与过程的参数及理论或许是突破地震预报的关键和基础。

李建平教授简明而精彩地陈述了数值天气预报发展的历程，向我们展示了数值天气预报的发展之路，并勾勒了一个清晰的思路与技术路线。数值天气预报之所以能够以数值模式运行，最关键环节是确立气象预报所需的参数： 温度、 湿度、 压力和风速(风、 气压、 温度和水汽)； 动力框架方面引进了静力近似； 物理过程方面考虑了云、 辐射、 降水、 湍流、 摩擦、 地形、 冰、 雪、 海洋、 土壤热传导、 地面和大气之间的能量交换； 而各种观测资料经过归一化，由初值条件和边值条件经差分数值计算，实现了时间上的外推来达到预测未来状态的目的，物理思路和技术路线思路都很明确，这是非常重要的过程，地震预报的发展需要很好地参考。

对于数值地震预报哪些参数对于我们是必不可少的？ 目前还没有定论。我们目前的各种观测是否就是我们数值预报所需要的物理量也不能肯定地回答。已经开展的从地表变形观测到地下结构探测的各种探索，值得问一问： 我们在寻找什么？ 究竟要用什么来描述地下介质应变和应力状态的“云图”？ 状态参数包括哪些？ 本构方程如何建立？ 从地震成核起始到断层破裂终止，直至最终愈合的全过程是过程还是状态？

利用主动源探测地壳介质结构与介质所处应力状态与水平，陈颙院士一直在致力于与天气云图“相似”的地下四维“云图”的表述。这是一个艰辛的起始过程： 海量数据的解译不仅仅需要人力物力，更重要的是还需要解译数据的创新思维。从出发点和要达成的目标来看，应是数值地震预报前进的方向。而“地下云图”与地震(“下雨”)之间的问题就与天气预报中有云时是否下雨的结果可以类比了。

(2) 从微观介质结构特性到宏观断层和构造块体的变形行为的动力学过程： 水在地壳运动中扮演的角色及其对地震预报的意义。

地壳介质是由岩石、 水、 气等组成的多相体，水的存在不仅改变介质的物理性质，还改变着介质的化学特性，但究竟水的什么性质对地震的孕育和发生起到关键性的控制作用，还不确知。可以肯定的是，地震学家已经意识到： 没有水就没有构造地震(Bruce. Bolt，Earthquake，第三版)。越来越多的地震断层钻探结果表明，地震发生错动的地方都存在着被水充满的断层滑动面(1999年我国台湾集集地震)或破碎带(2008年我国汶川地震与2011年日本本州地震)。实际上，地壳中的断裂不是扮演着导水通道的角色就是扮演阻隔水通过的角色。随着孕震阶段的演化，导水的断层与阻水的断层在角色上将发生转化，水的存在或增加断层润滑作用而促进断层的滑动，或降低断层强度而促进断层的滑动，这些都是水对地震发生产生的“积极”作用。从水库蓄水引起地震活动增加或减少的观测事实还发现，水也可能会阻止地震的发生，也就是说，水对于地震的发生还有减缓的“消极”作用(黄辅琼，2010，《10000个科学难题》(地球科学)卷)。积极作用与消极作用如何通过海量观测数据的解译来判断，大数据能否为我们打开这个瓶颈，或许只有以实际探索行动来检验。

尽管物理学家已经发现了水的各种特殊的物理性质，从已经开展的地震前兆观测中也初步了解到水通过孔隙压力变化来对区域介质的应力-应变状态发生影响，但究竟水的什么特殊性质在地震孕育发生过程中起到了什么样的作用，还需要更多更深入的实验与观测的结合。

(3) 从微观尺度的构造物理实验到宏观尺度的川滇国家地震监测预报试验场： 寻找地震亚失稳阶段的观测证据，完成数值试验到数值预报的跨越。

马瑾院士通过构造物理实验已经发现了断层变形进入亚失稳阶段后期，破裂失稳发生(类似地震发生)就不可避免。一些钻孔应变的观测异常(据池顺良的观测，来自马瑾院士2013年的演讲)和地下流体的观测异常(据黄辅琼2015年参加IUGG大会的张贴报告)显示出，实际地震过程中我们似乎在适当的监测台网中相应的观测台站可以找到地震前亚失稳阶段的痕迹。在喜马拉雅碰撞带地震频发(2015年4月尼泊尔8.1级地震、 2015年10月兴都库什7.8级地震和2015年12月塔吉克斯坦7.4级地震)的情况下，位于我国南北地震带的川滇国家地震监测预报试验场，提供了一个得天独厚的实际检验场所和数值预报试验平台，为寻找地震前的亚失稳观测证据提供了得天独厚的试验条件。

3未来探索之路与努力方向

在地下“四维云图”中寻找出现或处于亚失稳状态的区域或断层，应是数值地震预报的根本任务。如何利用云计算和大数据的优势，把当前的各种观测当作边值条件和初值条件，送入系统，判定地下介质破裂呈现的、 我们还可能未知的异常变化信息或新的可能观测到异常的手段与方法，则是数值地震预报的具体实现途径或推动地震预报发展的科学基础。

总之，这次论坛是一次具有吸引力的会议，是一次具有开拓思路的会议，也是一次思想激烈交锋的会议。“中国地震预报论坛”将有助于把地震预报事业推向新的高度。

习近平总书记讲到“空谈误国”，对于地震预报来说，踏踏实实的探索研究，一定胜过不切实际的空谈。

致谢： 感谢中国地震局监测预报司为本次论坛交流提供了经费上的支持； 感谢河南省地震局协助组织了本次论坛； 感谢刘珠妹及其小组成员们为本次论坛做了摄影与记录等现场整理工作，感谢台网中心有关人员与部门在论坛筹备期间所给予的支持与合作。特别感谢中国地震局地球物理研究所吴忠良研究员、 甘肃省地震局副局长杨立明研究员、 湖北省地震局副局长杜瑞林研究员以及来自系统外的热心于地震预报研究的科学家曹则贤教授、 李建平教授、 倪四道研究员、 白世彪教授在繁忙的工作中克服各种困难准时前来参加论坛交流，保证了论坛的顺利、 精彩与成功举办。

通讯作者：自2012年来，马瑾院士的基于构造物理实验所发现的地震亚失稳状态过程的研究成果和进展情况，在论坛中进行了多次报告，并引发了新、 老地震预报科研专家的热烈讨论。一些长期较少公开表达观点的老专家通过论坛纪要报道的进展，围绕亚失稳问题撰文激烈讨论，这个问题也成为2015年论坛学术交流的一项预设主题。2015年，正值海城地震成功预报40周年之际，系统再现海城地震预报过程，无疑对地震预报，尤其是强震的预报具有重要的启发作用。基于上述背景，本次论坛交流和研讨的主题就基本确定，会议邀请当时海城地震预报的亲历者中国地震局原副局长岳明生同志报告了海城地震预报和科学判断的过程，引起与会代表的极大重视和反响。;2008年汶川8级地震的预报过程，以及2011年日本本州地震后，在2011年澳大利亚墨尔本举办的IUGG会议上，国际地震学家把8级以上大地震的预测预报作为预报难点加以深入讨论以来，大地震的预报方法探索一直是国际地震预报研究领域关注的焦点之一； 自国家“九五”和“十五”数字化观测技术实施以来，海量观测数据信息的挖掘成为近年来的主要问题，数值预报方法和技术是地震预报研究领域刚刚开始探索的主题，这些都成为论坛交流的主要议题。

收稿日期：*2015-12-14。

中图分类号：引言;地震预报论坛自2012年石家庄学术交流会议首次设立论坛式大会讨论，代表们积极踊跃的发言使学术观点交流碰撞激烈，产生了很多富有创造性的学术火花，收到良好效果。2013年正式将地震预报专业委员会的学术交流年会命名为“中国地震预报论坛”，在贵阳市与贵州地震局共同举办了第一次以论坛命名的交流活动(中国地震学会预报专业委员会，2014)。地震预报论坛成为了中国地震预报学术交流的热点平台。2014年，第二次“中国地震预报论坛”在福州成功举办。该次论坛期间福州还经历了一次台风的到访，但与会代表依旧克服困难积极参加论坛交流，显示出“中国地震预报论坛”对科技工作者的吸引力。