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地震可以被预报吗?

2021-05-15

奥秘(创新大赛) 2021年3期
关键词:海城前兆预测

地震究竟能否准确预报?

不要说普通人没弄明白,就连地震学界的认识也依然不统一。

犹如硬币有正反两面,一种观点认为地震机理不清楚,不能预报;一种观点认为已经有成功预报的先例,可以实现预报。

1.正方:地震可以预报

时间来到1975年2月4日19时36分。此时,辽宁海城发生了7.3级大地震。

由于震前发布了地震预报,虽然震中地处人口密集地区,人员伤亡仅占人口总数的0.32%。死亡人数为1328人,是无地震预报和疏散居民情况下预期死亡人数的10%。

海城地震预报是国际上承认的、具有科学意义和社会效益的成功预报。

当年《美国地震协会公告》曾评价说,海城地震的预测,是结合了经验主义分析、直觉判断和好运气,这是预报地震的一次尝试。经联合国教科文组织评审,中国作为唯一对地震做出过成功短临预报的国家,被载入史册。

2.反方:地震不能预报

美国从20世纪60年代开始重视地震预测研究,起初信心十足。

他们注意到,加州帕克菲尔德的圣安德烈斯断层,自1857年以来,犹如一只定时的闹钟,大约每22年,就有一次5~6级特征相似的地震发生,每次都发生在5公里宽、3~8公里深和25公里长的一条带内。

科学家们便在该地区建设地震预测试验场,试图在实现短临地震预报方面能够有所作为。

同时,根据上一次地震发生在1966年,美国地质调查局的科学家在1985年发布预测,预测帕克菲尔德地区在1988年到1992年将会再次发生6级左右的地震。

然而,预期的地震在预定时间内始终没有发生,一直拖到了2004年才姗姗来迟。

无独有偶,国内对通海、唐山、汶川、玉树等一系列造成数万人死亡的大震“预报失败”之后,公众对地震预报提出严厉质疑。

美国地质调查局预测帕克菲尔德地区地震

3.科学家自己“打”起来了

1997年3月,日本东京大学地球物理学家盖勒教授在美国《科学》杂志上发表了一篇论文《地震不能预报》,盖勒也立即成为了一个“地震不能预报”的旗帜性人物。

美国也将地震相关工作重心转移到减灾规划等方面,而把预报工作剥离成为“探索性科研”,由单独的科学家或科研机构承担。

几个月后,《科学》杂志发表了两位学者对此文的批判以及盖勒等人针锋相对的反驳。

1999年,争论发起人英国爱丁堡大学地质与地球物理系教授梅恩在英国《自然》杂志网站上发起了一场历时两个月的专题辩论,探讨“单个地震的准确、可靠的预报是否是一个现实的科学目标;如果不是,我们在试图达到地震发生过程的可预测性中还应该走多远”。

美国阿拉斯加大学地球物理研究所教授维斯的看法具有一定的普遍性:“我对地震预报近期的前景是悲观的,而对其长期的前景则持乐观的态度……地震无疑是存在一个预备过程的(前震显示了这一点)。我相信,紧随我们之后的有创造性的、充满活力的人们最终将会提高我们的能力,预报出某些地区的某些地震……”

4.地震预报基础

地震预报,是针对破坏性地震而言的,是对未来破坏性地震发生的时间、地点和震级的预测。完整的地震预报这三个要素缺一不可。

事实上,海城地震是有明显前期征兆的,比如小震频繁,但唐山、汶川、玉树等地震则没有这样的明显频繁的前震。

现在人类打的最深的钻井深度是12公里,相对地球来讲,好比一个鸡蛋连蛋壳都没有钻透。而地震则发生在较深的地方,目前缺乏对地震深部观测的技术支持。所以,人类对孕震过程及地震破裂起始过程了解尚少,地震的短临预报在短期难以取得突破。

目前中国的地震预报,主要建立在理论计算和前兆观测的基础上,主要依据几乎覆盖全国的2000多个地震前兆观测台站所观测到的震前各种前兆和异常现象,包括老百姓们口中的鸡飞狗跳、小猪乱咬、鸭子打架等,以及老百姓不知道的地球物理量、地球化学量、地形变化、地下流体、地磁地电等发生的异常现象。

不过,一定要告诉大家:这些异常和地震有一定关系,但不是因果关系。

地球本身在不断地运动,也表现出若干地球物理和化学等的变化,无法区分异象的产生是否一定与地震有关。出现异常而没有发生地震的例子,也数不胜数。

目前,我国的地震预报水平和状况,可以概括为:

对地震前兆现象有所了解,但远远没有达到规律性的认识;能够对某些类型的地震做出一定程度的预报,但还不能预报所有的地震;做出的较大时间尺度的中长期预报已有一定的可信度,但短临预报的成功率还相对较低。

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