[汶川地震]一个“支流”地震学家的预告看（转载）(转载)[已扎口]

按：汶川大地震发作后，所谓“中国支流地震学家认为地震不成预告”的说法甚嚣尘上，并将地震预告的窘境回咎于西方地震理论的引进。笔者觉得很有需要让公家领会一下：中国地震局的专家们对地震预告事实是什么立场？

　　 “把数字地震学引进了一个地震大国”，那是国际地震学界对陈运泰院士的评判。陈院士是国内公认数字地震范畴的翘楚（称之为头号地震学家也不外分），持久担任国际更高地球科学组织（IUGG）的执委，连国际地震学与地球内部物理学协会（IASPEI） 都是他的学生。其与傅承义等合著的《地球物理学根底》、《震源理论》等专著，持久以来被用做地震局次要官方教材。

　　 之所以笔者特意要为题目“支流”二字加上引号，是因为其实不清晰前面所指的“中国支流地震学家”是何许人也。此处转载陈运泰院士颁发于《务实》杂志上的一篇文章。笔者觉得，陈运泰院士的看点，应该有足够的资格称得上“支流”二字。

　　地震揣测要知难而退

　　陈 运 泰

　　 地震是一种可以给人类社会带来浩荡灾难的天然现象。地震最凸起的特征是它的猝不及防性和惊心动魄的浩荡毁坏力。自现代地震学创建以来的130余年里，地震揣测不断是地震学研究的次要问题之一。假设能准确地揣测出将来大地震的地点、时间和强度，无疑能够挽救生活在地震求助紧急区的人民生命。同时，假设能预先摘取提防办法，就有可能更大限度地减轻地震对建筑物等设备的毁坏，削减地震形成的经济缺失，保障社会的不变与协调开展。

　　 一、地震揣测研究的停顿

　　 公家所需求的、地震学家所研究的地震揣测（预告）不是在“某地比来要发作大地震”那类迷糊的“揣测”、“预告”或说法。那些不克不及同时指明地震发作地点、时间和震级大小并对其区间加以明白界定的“揣测”、“预告”，几乎没有什么现实意义。地震揣测凡是分为持久（10年以上）、中期（1年至10年）、短期（1日至数百日以下）揣测。有时还将短期揣测细分为短期（10日至数百日）和临震（1日至10日以下）揣测。在评估地震揣测时，“目标震级”的大小很重要，现实上小地震要比大地震多得多，因而更随便恰巧“报对”。在给定地域和给按时间段内，要靠试试看报对一个6.0级的地震并不是易事，而靠试试看“对应上”一个5.0级地震的“揣测”仍是很有可能的。上世纪60年代以来，地震揣测特殊是中、持久揣测获得了一些有意义的停顿。

　　 在持久揣测方面，最凸起的停顿是板块鸿沟大地震空区确实认。在环承平洋地震带，几乎所有的大地震都发作在运用“地震空区”办法预先确定的空区内。运用“地震空区”办法，美国地震学家正式预告了帕克菲尔德（Parkfield）6.0级地震和洛马普列塔（Loma Prieta）6.9级地震。虽然如斯，日当地震学家用“地震空区”办法预告的“东海大地震”，从1978年到如今已过往了30年，仍未发作；一些专家认为，洛马普列塔地震的现实情状与前期预告其实不完全相符，仍然不克不及肃清是靠试试看碰上的；而帕克菲尔德地震比揣测的时间晚了整整11年才发作。那些情状表白，即便发作于板块鸿沟的、看上往很有法例的地震序列，准确预告也是很困难的。

　　 在中期揣测方面，地震学家对许多地震序列做了很有意义的回溯性研究。日当地震学家运用关于地震活动性图像的“茂木形式”胜利预告了1978年墨西哥南部瓦哈卡（Oaxaca）7.7级地震；俄国地震学家提出了一种称做强震发作“增加概率的时间”的中期揣测办法，对2003年发作的日本北海道8.1级大地震以及美国圣西蒙（SanSimeon）6.5级地震做了胜利预告。虽然地震中期揣测获得了上述停顿，目前仍存在一些不容漠视的问题，如迄今尚未对“茂木形式”等办法停止全面的查验，有的专家对预告瓦哈卡地震所根据的地震活动性图像前兆的实在性仍有疑问。

　　 与中、持久地震揣测的停顿构成明显比照，短期与临震揣测目前停顿不大。在地震发作前，经常能够看测到一些反常改变，如地应变加速、重力场改变、地下水位改变、大气化学成分改变等，那些反常改变称做地震前兆。多年来，地震学家不断努力于摸索“确定性的地震前兆”，即任何一种能够在地震之前被无一破例地看测到，而且一旦呈现势必发作大地震的反常改变，但至今仍未获得打破性的停顿。从1989年起头，国际地震学和地球内部物理学协会部属的地震揣测分委员会对世界列国专家提名的37项“有意义的地震前兆”停止评审，此中只要5项被认定。然而即便被确认为“有意义的地震前兆”，也其实不意味着就能够用来预告地震。例如，前震无疑是地震的前兆，但是若何识别前震仍是一个有待处理的难题。

　　 二、地震揣测的困难

　　 1.地震揣测为什么那么难

　　 地震揣测是公认的世界性科学难题。那么，它事实难在哪里？回纳起来，次要有如下三点：

　　 一是地球内部的“不成进性”。人类目前还不克不及深进四处在高温高压形态的地球内部设置台站、安拆看测仪器，对震源间接停止看测。地震学家只能在地球外表和很浅的地层中（至多是几千米深的井下），用相当稀少、很不平均的看测台网停止看测，操纵由此获取的很不完全、有时以至还很不切确的材料来反推地球内部的情状。地球内部是很不平均的，也不怎么“通明”，地震学家在地球外表“看”地球内部连“若明若暗”都不及，他们比如是透过浓雾往看被哈哈镜扭曲了的地球内部的影像。凡此种种都极大地限造了人类对震源所在情况以及震源自己的领会。

　　 二是大地震的“非频发性”。大地震是一种奇怪的“非频发”事务，大地震的复发时间比人的寿命、比有现代仪器看测以来的时间长得多，那就限造了做为一门看测科学的地震学在对现象的看测和对体味法例的认知上的停顿。迄今对大地震之前的前兆现象研究仍处于对各个震例停止总结研究阶段，欠缺成立地震发作理论所必须的实在可靠的体味法例，而体味法例的总结归纳综合以及理论的成立验证都因为大地震是一种奇怪的“非频发”事务而遭到限造。

　　 三是地震物理过程的冗杂性。地震是发作于极为冗杂的地量情况中的一种天然现象，地震过程是高度非线性的、极为冗杂的物理过程。宏看上，在统一断层上两次地震分裂之间的时间间隔犬牙交错，区别很大，地震的发作长短周期性的；大地震凡是陪伴着大量的余震，并且大的余震还有本身的余震。微看上，地震的起始也是很冗杂的，先是在“成核区”内迟缓地演化，然后突然快速地动态分裂，突然演酿成一个大地震。那些冗杂性能否相互有联系关系，长短常值得深究的。

　　 2.关于地震揣测的论争

　　 一个多世纪以来，对地震揣测从非常乐看到极度悲看，什么看点都有，差别的看点不断争论不息。上世纪70年代，地震学家发现了震前地震波波速反常、波速比（纵波速度与横波速度的比值）反常等前兆现象，提出了有关地震前兆的物理机造，紧接着1975年中国海城地震的胜利预告，使得国际地震学界对地震揣测一度充满了相当乐看的情感，一些学者以至认为“即便对地震发作的物理机造领会得不是很深入，也可能对地震做出某种水平的预告”。其时，许多闻名的地球物理学家都坚信，系统地停止短期、临震揣测是可行的，关键是布设足够的仪器以便发现和丈量地震前兆。然而，地震揣测的看测根底和理论根底很快被发现存在问题。例如，运用体味性的地震预告办法未能对1976年唐山大地震做出短期、临震预告，日当地震学家预告的日本东海大地震迄今还没有发作，那又使许多人感应悲看失看。国际上，有一些专家认为，地震是一种自组织临界现象，因为在物理学中自组织临界现象具有不成揣测性，因而他们便断言地震是不成揣测的。既然地震揣测很困难，以至是不成揣测的，那么就应当舍弃它，不再往研究它。可是，地震是不是一种自组织临界现象，那不是一个靠“民主表决”、“少数从命大都”就能够处理的问题。那种严峻离开社会需乞降遁藏困难的做法与逃求实理、勇于摸索的科学精神是相背离的。

　　 三、实现地震揣测的科学路子

　　 一部地震科学的开展汗青现实上就是地震学家不竭征服困难、不竭有所前进的汗青。我们议论地震揣测的困难就是为了搞清晰问题所在，以便有的放矢，勤奋战胜困难。困难不克不及做为放松或舍弃地震揣测研究的遁词。面临地震灾害，地震工做者要勇于驱逐挑战，知难而退。

　　 1.依靠科技朝上进步、依靠科学家群体。地震揣测与纯根底研究不完全一样。一是时间上的“紧迫性”，即必需在第一时间答复问题，不容游移，无可推诿；二是对“震情”信息掌握的“不完全性”；三是决策的“高风险性”，一个决策动辄涉及成千上万以至是几十万人的生命。地震揣测的上述特征既不料味着能够降低地震揣测的科学原则，也不料味着能够以此为遁词而舍弃对地震的揣测。目前地震揣测尚处于初期的科学摸索阶段，地震揣测的才能特殊是短期、临震揣测的才能还很低。处理那一地球科学难题，唯有依靠科技朝上进步、依靠科学家群体。

　　 2.强化对地震及其前兆的看测。为了征服地震揣测面对的看测上的困难，在地震看测与研究方面，应勤奋变“被动看测”为“主动看测”，活动地震台网（台阵）与固定式的地震台网相共同以加密看测。既要操纵天然地震震源，同时也要运用人工震源对地球内部停止探测。在地震前兆的看测与研究方面，应陆续强化对地震前兆现象的监测，拓宽对地震前兆的摸索范畴。地震前兆涉及地球物理、大地丈量、地球化学等浩瀚的学科和宽广的范畴。一方面，可沿着已有的标的目的陆续勤奋觅觅地震前兆；另一方面，应另辟门路，提出新的构想、摘用新的办法、摸索新的前兆。

　　 3.对峙地震揣测科学试验。地震既发作在板块鸿沟，也发作在板块内部。在差别地震求助紧急区摘取差别的“战术”，各有偏重地查验与摸索差别的揣测办法，不单科学合理，并且经济有效。应吸收世界列国地震揣测试验场的体味教训，特殊要重视在一个地域胜利的体味纷歧定适用于其他地域，就像1975年我国海城地震预乐成功的体味其实不适用于1976年唐山大地震一样。应足够操纵我国的地区优势，选准地域，通过地震揣测试验场如许一种行之有效的体例，开展在严厉的可掌握前提下停止并能予以查验的地震揣测科学试验研究，获得在差别构造情况下的断层活动、地震前兆、地震活动性等有价值的材料，从而有助于增进对地震的领会，霸占地震揣测难关。

　　 4.施行具有根底性、综合性特征的对地球内部及地震的看测、探测与研究方案。在地震活动地域停止以探测震源区为目标的科学钻探，对震源区间接看测。科学钻探因代价高贵经常只能是“一孔”，至多是若干个“孔”。虽然是“一知半解”，仍是非常贵重的，所得的成果关于征服地球内部“不成进性”带来的困难是很有意义的。在断层带开挖探槽研究古地震，延伸对地震“看测”的时间窗长度，以征服大地震“非频发性”所带来的困难。停止岩石样品在高温高压下的分裂尝试，模仿单个地震的孕育、发作、扩展过程，通过对细小分裂事务的尝试研究，领会做为大的分裂事务的天然地震的发作法例。操纵计算机对地震过程停止数值模仿，再现天然地震的孕育与发作过程。

　　 5.加强国表里协做。目前在登载有关地震揣测研究论文的绝大大都学术刊物中，几乎都不供给相关的原始材料，以致其他研究人员无法停止独立的查验与评估。因而，我们应改动地震揣测研究的封锁情况，普遍深进地开展国表里学术交换与协做，加强地震信息根底设备建立，通过成立虚拟的、散布式的结合研究中心，使处置地震揣测的研究人员可以获取和共享看测材料。

　　 地震揣测是一个既迫切要求予以答复、又需要通过持久摸索方能处理的地球科学难题。特殊需要指出的是，与40年前比拟，我们今天面对的科学难题照旧，然而它们却比先前表露得愈加清晰。地震看测手艺的朝上进步、高新手艺的开展与利用为地震揣测研究带来了汗青性的机遇。只要我们持之以恒，实现地震揣测的前景是能够审慎乐看的。正如闻名科学家、液态燃料火箭创造人戈达德（Robert H. Goddard）所说：“慎言不成能，昨日之梦想，今日有期看，明日变现实。”

　　来源：《求是》2008年第15期