地震预报

      题:地震预报
      师:林志伟
课题组组长:张金珠
课题组组员:张金珠、吴艳新、卢瑞玲、郑秀敏、
            蔡焱森、鄢 
地震预报
地震被人誉为灾之首,地震预报被人称为整个人类的重大科学难题,中国海城地震的成功预报曾给人类带来希望的曙光,唐山、阪神等地震的漏报又使人们陷入绝望的深渊。一些国际著名地震学家曾断言、至今仍有许多学者还坚持地震不能预报,现在大多数人还是谈震变。地震预报真的是那样难吗?从人类有史以来已有几千年都没能解决这一问题看确实难,但从中国地震学界近三十多年的预报实践看,从作者三十多年的经历看这一问题并不是那样难,这一领域应该是充满希望的,应该是有充分信心的,关键在于应该清理一下这一领域的思路,辨别一下这一领域的是是非非。
中国的预报现状
中国是个历史悠久、文化灿烂的大国,也是个多震的国家,酷烈的地震灾害早就引起了我们先人的注意,几千年来不乏对其成因的探讨和前兆的观察、记载,一千八百多年前张衡就发明了侯风地动仪。中国早在康熙年间就有人总结出了震兆六端。1966年河北邢台地震引来了中国地震科研事业蓬勃发展的新纪元,以、周恩来为首的党中央、国务院对地震工作给予极大的关怀,制定了策防、大打人民战争的工作方针,很快取得了1975年海城地震预报的初步胜利,对1976年的松潘地震也做了很好的预报。1976年唐山地震的漏报并不是地震不可知、不可报。19767月中旬北京地震队即发出了京津唐张大震告急警报,唐山地震的漏报有其深刻的社会原因,在唐山地震十周年时作者曾撰有《唐山地震的经验教训在哪里》[1]进行过总结。唐山地震之后二十多年来中国新疆[2]、云南[3]、辽宁[4]等省还有一系列5级以上地震获得了事前预报,取得了良好的减灾效果,其间中国还有一些强震事前都有学者对其地点、时间、震级作了不同程度的预报,甚至三要素都较为准确的预报,由于没被采纳,没取得应有的减灾效果。中国学者不仅对国内的一系列强震作出了较好的预报,也对国外的一些强震作了成功的预报,如19921月中国科学院院士、
中国地球物理学会理事长翁文波先生用可公度性方法预测1992619日美国旧金山大区域范围内将发生6.8级地震。结果美国加州南部于1992423日发生6 .1级地震,加州北部于425日发生6.9级地震,加州北部于628日发生7.4级地震。这三次地震中最大的一次发生在628日,与翁文波先生预测的619日相差仅九天,这说明翁文波先生的预测是成功的。[5]200071日上午11时中国气象科学研究院任振球、北京工业大学李均之、中国地震局地球物理研究所曾小苹联合向日本科学家S.Uyeda教授、M.Hayakawa教授和台湾刘正彦教授发出E-mail预测71-9日在33.5°~35.5°N138.5°~140.5°E范围内将发生6.5~7.5级地震。结果71日下午1602分在神津岛新岛间(34.2°N139.2°E)发生中央7台每日农经Ms6.4级地震;7衰变9357分又发生6.1徐州空气质量指数级地震。中国学者在地震预报领域的进展不仅仅在于成功预报了国内外的一系列灾害性地震,更为重要的是在几十年的预报探索中筛选出了一批较为有效的预报方法和个人。如上文已经涉及到的翁文波先生的可公度性预报法、任振球先生的非经典引力潮共振减压法、李均之先生的次声波法、曾小苹先生的地磁零等变线法。此外还有耿庆国先生的旱震法、徐道一先生的信息有续性法、张铁铮、沈宗丕先生的磁暴月相二倍法、刘承昌先生的综合模式法等等,文献6还介绍了一些其它方法这里不再贅述。值得指出的是沈宗丕、刘承昌先生分别用自己的方法对20011114日新疆、青
海间的8.1级地震事前作了较为成功的预报。沈宗丕先生20001231日向中国地球物理学会天灾预测专业委员会提交的预测意见:2001123日士3天和20011122日士3天有7-8级地震,20011五力模型月10日向中国地震局分析预报中心预报部提交了正式卡片,预测地点:大华北地区、四川中西部、台湾东部、日本南部。2001126日印度发生7.9级地震,102019年国庆70周年筹备31日又向中国地震局分析预报中心预报部提交了正式卡片修订为1122日士6天,四川西北部或新疆北部地区,新闻的结构115日在上海市地震局召开的2002年度地震趋势会商会上沈宗丕先生又修订为:20011122日士6天新疆及边邻地区Ms8级(不小于7.5级)。刘承昌先生2001812日给徐道一先生寄来他81日完成的预测意见:20011113日或1127日士2天玉门-嘉峪关可能发生7.20.2级地震。尽管他们的方法在地点上仍有待改进,但时间、震级可以说基本满足预报的要求。任何人面对这些活生生的事例还能断言地震不能预报吗?
几点思索
地震预报问题的症结
地震预报问题和一般数理化问题有所不同。一般数理化问题一旦一个定理一个公式一经确
立便不会有太大的反复。地震预报问题则不同,至少在目前还看不出能靠任何一个定理任何一个公式解决地震预报问题。“地震预报和其它任何事物的预报一样既然是预测就带有很强的主观性、不确定性,就得允许有误差,以天文学家计算日月运行的准确来要求地震预报不仅现在不现实,恐怕也永远到不了那一天,因为它们毕竟是不同层次的自然现象,制约它们的因素是各不相同的。就目前而言,不仅每个研究者掌握资料的广度不同,而且他们的基础知识、思维方法也各有差异,他们不仅会根据不同的资料做出不同的判断,即使根据相同的资料也可能做出不同的判断。再者由于影响地震因素的复杂性和不确定性,一个研究者对一个地震做出合乎实际的判断并不能保证他对以后的每次地震都能如此,正如一个指挥官或一个医生不能保证百战百胜或百治百愈,同样也不能指望一个地震学者报准所有地震。”1923年日本东京大地震前日本学者今村明恒根据地形变异常提出大地震的可能性,他的老师大森房吉予以否认,地震后大森房吉先生内疚谢世。外国学者断言地震不能预报缘于他们的研究思路不对或没对这一问题作深入研究,不了解甚至怀疑中国学者在这一领域的进展情况。中国地震系统学者没有发表文章公开断言地震不能预报者,但私下哀鸣者有之,发表文章强调其难者有之。这些学者或官员一般思路狭窄又无视或排斥别人的成果。中国海城、松潘等一系列地震的预报都说明地震不是能不能预报的问题,而是如何预报的问题。
1 2001年日高温点数与地震、火山关系图
Fig.1 Diagram of relationship between high temperature numbers and earthquakes, volcanoes in 2001
地震如何预报
地震如何预报这一直是一个争论不休莫衷一是的问题,大多数学者主张综合预报,也有少数学者幻想自己的一种方法定乾坤。其实地震预报问题严格说不是个学术争论的问题而是个实践的问题,理论的好坏方法的好坏用事实一检验就知道了。当然这里也有个如何检验的问题。从几十年的实践来看,许多方法对时间、震级效果很好,完全可满足地震预报的要求,但地点确很困难。一般这些学者用该方法预报地震三要素时地点这一要素与他使用的方法本身毫无关系,他的方法解决的是时间和震级,地点是他根据自己掌握的一些历史地震迁移规律猜测的或蒙的,偶尔对了下次难以保证,他的整个预报成功率仍然很低,这也正是地震系统官员和专家始终不承认他方法有效的原因所在。地震系统接受预报意见时必须三要素齐全,否则无效,而任何一种方法都难以对三要素都有发言权,这样地震预报就陷入了自束手脚难以前进的尴尬境地。其实我们换一个角度实事求是地看一下就不难发现许多学者的方法对一些强震时间、震级的预测非常一致,也非常符合实际,其准确率可达80%左右,完全证实了其方法的合理性、科学性。如沈宗丕先生的磁暴月相二倍法、刘承昌先生的综合模型法、李均之先生的次声波法、作者的卫星热红外法。尤其作者的卫星热红外法、李均之先生的次声波法是记录自然界随时发生的实际信息,监测的是地球的实际的脉动,对全球六级以上地震的漏报、虚报都很少。地震局若能认可、重视这些方法两
要素的预报再根据其他宏观、微观异常情况决定该强震是否在国内或在国内的可能的地点,无疑会大大提高强震预报的准确率。如1972年沈宗丕先生曾预报台湾、福建一带某月某日有发生8级地震的可能性,福建地震局研究之后排除了福建发生强震的可能性,结果地震如期发生在台湾地区。如果这次地震发生在福建境内必然会有一系列宏观微观异常伴生,福建地震局一定会据此作出成功预报取得良好的减灾效果。
宏观微观问题
地震预报问题的最终解决必须有赖于对全球,至少是相当大区域内地壳现代构造运动的了解。地震预报问题面对的是浩瀚的自然界,控制浩瀚的自然界仅仅靠有限的专业人员,仅仅靠有限的仪器是远远不够的。地震预报应该宏观微观结合。海城、松潘等地震预报的胜利就是宏观微观结合的硕果。六、七十年代地震系统是重视宏观异常的,以后逐渐将宏观异常排除在外,这是不应该的。这里也有一个难以推行的实际问题:非专业人员专业化。大量工矿、企业、事业、农村设测报点,将非专业人员专业化,这些人员工作十几年也可能没有发现任何有价值的宏观微观异常现象,还可能对生活、工作有诸多不利影响,地震系统长期维持这些人员的微薄工资也深感棘手,双双都难以为继。其实异常都是随机的,
设仪器设人员扑捉犹如守株待兔,效率自然很低。宏观异常多是人们无意间碰到的,宏观异常的观测员应该人人是,人人都不是。人人都不是,自然人人都没什么负担,地震系统也无负担;人人是,谁看到了谁是,也算不上负担。地震系统只要把相关的知识普及了,谁看到了,能观察得全面、客观,能知道及时报告给当地干部、地震系统,既用不着风声鹤唳草木皆兵,也不能麻木不仁不闻不问。如果任何宏观异常现象发生后几个小时即可报上来,作者相信中国人口稠密地区六级以上强震漏报的可能性将大大减少,根据作者六级以上地震临震判别三标志虚报的可能性也很少。有人可能担心宏观异常太复杂众很难掌握这些知识,其实这种担心是不必要的。根据作者掌握的资料,凡6级以上地震震中区震前从无不出现宏观异常者,尤其地下水水位从无不出现宏观异常者。凡7级尤其近8级地震震中区震前无不出现地裂者,地下水无不出现宏观异常者。有异常不一定有地震,有地震(较大)必定有异常。震前出现的任何异常不地震的时间和地区都能出现且规模也可以很大,但往往是单一的,无其它异常与之匹配。宏观异常区域上的收缩、时间上的丛集、加速是临震征兆。这样对强震的预防主要重视地下水和地裂两项宏观异常即可大体满足需要,众对这两项宏观异常是不难识别的。 地震预报必须长中短临结合,对中长期地震趋势心中无数是搞不好短临预报的。
结束语
地震预报问题不是能不能预报的问题而是如何预报的问题,地震预报问题不是学术争论的问题而是实践检验的问题,地震预报问题不是任何手段都必须预报三要素,而是多途径综合、取长补短、尽其所能预报三要素的问题。中国学者在地震预报问题上已经取得了明显进展,中国地震局只要坚持百花齐放、百家争鸣的方针,不要求全责备而是博采众长,宏观微观结合,中国人口稠密地区六级以上强烈破坏性地震漏报虚报的可能性都会大大降低,唐山地震一类的惨害有可能避免(人员伤亡)。地震是可以预报的,这一领域是大有希望的。地震预报问题不仅仅是中国地震局的责任,也是全民族都应关注的问题。地震知识应该普及,提高全民族科学精神对防震减灾是至关重要的。

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