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地震预报突破或在中国

发布时间:2019-05-15 01:33:01 编辑:笔名

深重的灾害催生了中国的地震预报工作。自从1966年邢台地震以后,不计其数地质工作者加入到地震预报的研究队伍中。虽然在这些研究者的努力下,我国有过临震预报的成功经验,但唐山大地震和本次汶川大地震的不期而至,显示出短时间地震预报的艰难现状。这是一个世界性的难题。如果把地球比喻成鸡蛋的话,地震研究者连鸡蛋壳都还没有打破,更不用说深入地壳去研究地震的源头。

尽管“地震预报极难,但并非无路可循”。做了50年的地震预报研究、满头银发的许绍燮在接受本报采访时说,地震是一个大尺度的现象,研究者不应当闭门造车,而应当拓宽视野、重视实践。“只有地震实践才是检验地震知识的老师。”

希望和失望

根据预报时间长短,地震预报分为长期预报、中长期预报、中期预报、短期预报、短临预报和临震预报。临震预报是指几小时到1周时间内的预报,短临预报是指 1周到数月的预报,短期预报是指数月到1年的预报,中期预报是指1年到5年的预报,5年到10年为中长期预报,10年以上为长期预报。

不同的预报所起的作用不同。长时间预报主要是在烈度区划时起作用,中长期预报主要是对抗震加固有指导意义,中期预报对抗震加固和短临预报起作用,短期预报和短临预报对实现临震预报起到关键性的作用。真正能起到挽救生命的是临震预报,这也是公众的期望。

临震预报为困难,但中国的确曾有过一次成功的大地震临震预报。

1975年2月4日发布的临震预报,使得辽宁海城100多万人撤离了他们的住宅和工作地点仅仅在两个半小时之后,海城被7.3级强烈地震击中。

这是世界上公认的、成功预报的七级以上大震,曾经给无数地震预报工作者带来希望。但1976年紧随而来的唐山大地震则将悲伤和失望重新带给地震预报人。

许绍燮介绍说,地震有各种复杂的类型。有的在大震前有密集的前震出现,如海城地震;有的则少有或根本没有前震,如唐山大地震和本次汶川大地震。

1976年海城7.3级强震前三天,在震中区首先发生了一连串的小震,而且次数逐步增多,震级逐步增加,至7.3级强震前,逐步增强的小震活动却突然出现了平静。

地震工作者根据邢台地震总结出的“小震密集-平静-大震”的规律,感到海城有可能发生强震,迅速作出临震预报。

但海城经验却无法套用到唐山和汶川。唐山主震发生之前,连1级的小震都没有预测到;而汶川8级强震之前,也没有密集的小震记录。

实际上,“小震闹大震到”的规律在华北地区也仅仅只占了10%。这给临震预报带来更多不确定性。

地震预测失误的事件并不鲜见。上世纪90年代,美国预测帕克菲尔得地区可能会产生地震,结果始终没有发生。1995年,日本曾预测关东地区会发生地震,结果大地震却发生在阪神地区。

临震预报需要时间、地点、强度三要素齐全,有时仅具有一个要素还无法发布。如果误报之后冒然下达“疏散令”,难免造成经济损失、社会震荡。

相比临震预报的高难度,中期和长期的地震预报则成功率较高,我国在这方面有很多成功经验。

在2003年年初召开的全国地震趋势会商会上,中国地震局就将乌恰和喀什地区列为级地震危险区。新疆地震局于2003年年初向自治区政府报告,明确提出年内在新疆随时有发生6级地震的可能,并采取了强化监测等措施。

2003年2月,新疆伽师发生6.8级地震,距震中仅20公里的伽师县龙口村部分房屋因提前采取了木框架结构的建筑方法,抗震性能大大提高,在这次地震中无房屋倒塌和人员伤亡。

根据许绍燮的研究,本次汶川地震触及的地区也处在南北向地震带的龙门山段,往年的中长期预报都提到南北地震带,从中长期预报来看是比较准确的,但临震预报却没有准确发出。

地震预报突破将在中国

尽管破解短临地震预测的“金钥匙”尚未被人类掌握,但中国地震工作者对此怀有信心。

中国地震局地球物理研究所研究员陈学忠相信,“将来地震预报的突破肯定是产生在中国。”

陈学忠认为,其他国家不太关注地震预报自有其理由。例如,美国地震大多产生在西海岸山区,那里人口希少,只要把房屋建牢,基本不会产生大规模人员伤亡;而日本虽然是地震多发区,但日本并没有花太大精力研究地震预报,而是把重点放在建立地震预警机制、牢固房屋上面,一样可以做到地震低伤亡率的效果。但中国情况不同。中国大多国土处于地震易发带,而且经济实力所限,建筑难以达到抗震所需的坚固度和低密度,尤其是在广大农村地区。地震预测研究在中国来讲,是值得去做而且必须去做的事情。

“在地震预报方面,美国是中学生,日本是高中生,俄罗斯是大学生,中国就是博士后。”一生致力于地震预报研究的黄相宁对中国的预报实力很有信心。已退休的黄相宁,还每个月自费去地震局买卫星云图进行卫星云图与地震预报分析。

中国地震局已经退休的钱复业、赵玉林研究员,用天地耦合和系统辩识等整体思惟指导临震预测研究,探索到了地震从孕育到发震过程中的演化规律,并通过自己研制的仪器,捕捉到了明显的特征信息,已经在多个强震的短临预则中获得了相当可信的验证结果。

北京工业大学地震研究所所长李均之、中国气象科学研究院研究员任振球、核工业部地质研究总院总工程师杜乐天、台湾中央大学刘正彦等专家都在以各自的方式进行地震预测研究。这些方法,本质上还是利用地震预兆与地震的关系来预报地震。

尽管这些预兆与地震有多大关系,尚不清楚。但是这其实不意味着这些方法无效。

利用一些地震前各种预兆的现象,发动普通居民实行有效的观测。这个观测与国家专业人士的结合,在建国以后的地震预报工作中,形成一个庞大的“专群结合”监测,曾对地震预报发挥了不小的作用,众多的群测点也保留至今,仍在发挥作用。

据许绍燮介绍,目前群测点基本由县一级政府的地震办公室来管理。由于这些观测点不是由国家投资建设的,有的是水库、矿厂自行购买装备观测,因此大部分群测点的监测数据不汇集到中国地震台中心。

大众观测点对地震前兆的监测,则主要是对宏观异常现象的视察。老百姓自己发现有什么自然异常,就向群测点反应,通过地办再逐级上报。重要的信息,也会汇集到各级政府的地震局与中国地震局。

中国地震局监测预报司具体负责个人和团体的地震短临预报意见。依照法律规定,国家对地震预报实行统一发布制度。地震短时间预报和临震预报,由盛自治区、直辖市人民政府依照国务院规定的程序发布。

许绍燮认为自然异象确会具有一定的地震预测信息。但动植物和自然界的变化有多种成因,并不一定全与地震有关。他以气象预报举例说,蜻蜓低飞、地面返潮都是下雨的征象,早期人们的预测可以此为据,但现在则要依靠卫星、雷达来预测天气,大大提高其准确率;地震预测也是同理,初期在科学条件不具备的时候,要依赖自然观测,现在有了各种专业监测设备,自然预测手段虽依然有参考价值,但不应当作为专业队伍主要的关注方向。

地震台布局

专业的地震监测依赖于分布在全国各地的地震台。

所谓地震台,可以理解为各种地震台站组成的络,这些台都有一个管理组作用的数据处理中心。中国的台中心就是位于北京的中国地震台中心。

中国地震台中心是中国地震局直属事业单位,承担着全国地震监测、地震中短期预测和地震速报的任务。

官方数据显示,目前我国有20多种地震监测方式,已建立了国家、盛地市三级管理的地震监测台站2000多个。“新的台站也在不断建设,这个数字正在不断的变化。”许绍燮说。

台主要有两种类型,一种是监测地震波本身的台,在地震产生后记录各种数据信息;另一种是前兆台,记录震前的地壳形变、重力地磁、水文地球化学等预兆异常。

建台站的目的是为了捕捉地震信息,在积累一个一个震例以后总结经验,然后把这些经验上升为理论,以期对地震预报有所帮助。

中国有史以来的防震减灾工程、总投资逾22亿元人民币的中国数字地震观测络项目,在今年4月11日通过专家组验收。这个工程通过对已有台的数字化改造和新建各类台站,实现地震数据在数字化、络化基础上的实时同享。

地震台的升级改造在许绍燮看来十分必要,许多初期的基本地震台只能测到中强震,小地震就测不到。“小震是非常重要的,对认识地震的结构和动力非常重要,可以帮助我们认识大震。”

但与国际水平相比,中国的数字台建设仍然不足。以强震台覆盖密度为例,日本为1323台/万平方公里,美国为53台/万平方公里,中国只有1.2台/万平方公里。

中国地震局地球物理研究所名誉所长陈运泰院士在接受媒体采访时表示,“四川阿坝一带地震台站相对比较稀疏,所以这些地方的地震即使有可能被预报,恐怕也遭到台密度的限制。”

从研究角度来讲,许绍燮认为地震是个很大尺度的地质现象,对于地震的观测仅仅局部捕捉还不行。“一个省是局部,从世界范围看一个国家也是局部。”不要觉得国外和我们没关系,可能有些预兆在国外出现。

2002年11月3日阿拉斯加发生里氏8.5级大地震,三千公里外的美国黄石公园的间歇泉与小地震都活动增强了。美国学者现在也承认相距3000千米的这些现象间可以有关联。“加强国际合作和跨国境的地震观测研究很重要。”许绍燮说。

许绍燮目前还担负中国地震电磁监测实验卫星项目的首席科学家,据其透露,中国的地震监测卫星已完成需求分析研讨,卫星发射成功后,将对我国的地震预报监测产生深远影响。

制度建议

地震台的建设,只能说为中国地震预报制度提供了必要的硬件基础,但是,要实现地震预报的突破,还需要进一步改进中国地震预测体制。

大量建设的地震台、地磁观测台,并没有实现观测数据在研究者之间的共享,没有形成很好的工作机制,造成一定程度上的数据资料浪费。

而监测和预报分离的状态自1976年唐山地震发生以来并没有得到改善,尽管几年前中国地震局预报处和监测处合二为一,成立了监测预报司,但实际上管预报处的是一个副司长,管监测是一个副司长,仍是各成体系、各司其职。

原中国地震局地震预测所研究员汪成民告诉,中国不是没有地震预报的知识和能力,而是缺少很好的管理。“测地震就像治感冒和癌症一样,不能说目前不能测就放弃,关键的是要做好管理。”

国务院地震专家委员会滕吉文建议,加强国内、国际合作。他在5月24日的一次会议上指出,现实地震预测的科学途径仍需要依靠科技进步,依托科学家的群体,它是一个科学问题。

他认为,应当重视并改变地震预测实际上的封闭状态,广泛深入的开展国内、国际学术交流与合作,加强地震信息基础设施的建设,促进资料同享,充分利用信息时代的便利条件,建立没有围墙的、虚拟的、分布式的联合研究中心,使得从事地震预测的研究人员,地不分南北东西,人不分专营机构内外,都能使用仪器设备,获取观测资料,使用计算设施和资料,方便与同行交流。

滕吉文认为,地震预测、防震、抗震是必定的轨迹,显然地震预测和防震、抗震必须并行,即实行双轨制,才能限度减少人员伤亡、重大破坏和经济的损失。

与地震台近几年的集中建设形成比较的是,从事地震预测的工作者正在减少。据陈学忠介绍,仅在十年前,地球物理所从事预报的工作者有近30人,而且都是业内比较的学者。而现在该所只有两三个人负责预报很多专家退休了,但却少有新人进入,“没有年轻人愿意来做这件事情,地震局大部分投入在建台上去了。 ”

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