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地震预报困难大(1)
http://www.100md.com 2013年6月1日 《百科知识》 2013年第11期
     2013年4月20日,四川雅安芦山发生7级地震。地震发生后,地震是否能预报又成为热议话题。有人甚至指责科研人员未能预报出这次地震,以及此前的一些研究有误导公众之嫌。因为汶川地震后,有的研究人员称,包括汶川、芦山在内的四川西部在4000年内不再会有大地震。

    如果此次地震提前预报,就不会有那么多无辜的生命离开人世,也不会有如此大的财产损失和人间悲痛。在这个问题上责备科研人员容易,但是却有些不公道。就现在人类对地震的认识,国际主流科学界认为,地震是无法预报的。

    能够预报与不能预报的交锋

    1997年,美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的4名研究人员联名在美国《科学》杂志发表了《地震无法被预报》的论文。论文作者指出,在经历了近30年的精心研究地震预报后,他们发现,地震是无法预报的,从事这方面的研究工作也是毫无希望的。

    如果说,这篇论文的观点还只是学术界内探讨的话题和一家之言,但到了2008年美国地质调查局(USGS)对此问题的一项正式对媒体的表态就把地震是不能预报的结论扩展到了社会和公众层面。
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    美国地质调查局称,无论是美国地质调查局还是美国加州理工学院或者任何其他科学家都没有预报过一次大地震。在可预见的未来他们不知道如何预报,并且也不打算知道。不过,借助科学数据,科学家可以计算出未来将发生地震的可能性。比如,科学家预测在未来30年内,旧金山湾区发生一次重大地震的概率为67%,而南加利福尼亚发生地震的概率是60%。所以,美国地质调查局致力于通过提高基础设施的安全等级来长期减弱地震的危害性,而不是把精力放在研究短期预报上。

    正因为如此,美国没有设立专门的地震局,美国政府负责地震研究工作的部门主要是美国地质调查局。除了地震之外,USGS还对龙卷风、热飓风、火山爆发等自然灾害进行研究。

    尽管地震尚不可预报是美国主流科学界的观点,也得到世界大多数国家,包括中国科学界的认同。不过,多数或主流科学家认同这个观点并不意味着所有科学家都认同这种观点,尤其是一些中国科学家。中国老一辈地质科学家,如李四光认为地震可以预报(据说1971年李四光临终前遗憾地说,再给他半年,可能解决地震预报问题)。事实上,中国曾经成功地预报过一次大地震,即1975年2月4日发生在辽宁海城的7.3级强烈地震。海城地震在地震部门发布预报两个半小时后发生。
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    由于预报准确,人们撤离及时,极大减少了死亡人数。我国未实现预报的7级以上大地震,如邢台地震、通海地震、唐山地震的人员伤亡率分别为14%、13%、18.4%。按这3次地震的人员伤亡率平均值估算,如果海城地震未预报,人员伤亡将有15万,死亡可达5万以上。但由于成功发布了短临预报,海城地震总共人员伤亡18308人,其中死亡328人。

    从这个事实出发,有人认为地震是可以预报的。

    地震预报的难度

    海城地震预报是得到国际上承认的唯一一次成功的短临预报。但是,就在人们以为海城地震预报模式可以推广之时,1976年的唐山大地震却没有预报成功,这是因为地震的成因、发生机理和触发条件等非常复杂多变。所以,《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,这是预测地震的一次尝试”。

    地震的难以预报体现在许多方面,主要有几点。首先,地球内部的情况难以知晓,因为地球难以进入。地震多数发生在地表15千米以下的地壳里,这次的芦山地震也是发生在离地表16千米处。目前人类对于地壳的研究只能通过钻机钻至地下12千米,远远做不到直接观察地震孕育发生的全过程,只能在地表凭借有限的仪器设备捕捉地壳内部结构和状态变化的间接信息,因此,难以预报地震。
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    其次,人类对地质观察的知识和数据积累并不全面和系统,人类掌握的地震记录和数据并不多。第三,人类对地球构造运动的理解还不成熟,认识才刚刚开始。即便有一些经验和知识,也是此一时的知识和经验,不能应用于彼时,如海城的预报经验无法用于唐山地震,也不可能完全应用于今天的汶川和芦山地震,但却有参考价值。地质研究人员认为,从地质学的角度考虑,作为一种地质现象,地震发生前一定会有许多前兆,对地震前兆掌握得不够多、不够准,是目前无法预报地震的核心问题。

    其实,地震的难以预报主要在于短临预报,另外的一些因素也加大了短临预报的难度。例如,预报必须有比较精确的时间,如一天至一周,不能再长。二是要有比较明确的范围,范围越明确和越小,越好防备,也越不容易引发大范围的社会恐慌。三是要预报出较准确的震级,才有利于人们提前预防。

    上述方方面面的因素决定了地震在今天是无法预报的。既如此,公众最普遍的一种说法是,地震不能预报,要地震局干什么?当然,回答这点也不难。地震局对科研人员的工作已经有长篇描述,如开展地震数值预测理论与方法研究,对中期和长期地震危险趋势做出定量化的预测,开展地震前兆机理研究,开展对构造活动、地震过程的观测方法研究等。简言之,地震局可以在地震时监测各项地震的指标,进行震级评定,震后灾害预测等,虽然不能提前预报地震,但是可以对地震记录、分析,为后人提供地震的资料和信息。
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    地震不能预报,但能预警

    虽然目前地震预报被视为是不可能的,但是地震预警则是可能的。地震预报与预警的区别在于,前者是地震未发生前进行的预测,后者是在地震发生后的预警。

    现在,中国、墨西哥和日本等一些国家都能对地震进行预警。地震发生时,一般是破坏力较小但速度较快的地震波(垂直晃动的纵波,简称P波)先活动,接着就是破坏力大但速度慢的地震波(水平晃动的横波,简称S波)活动。纵波的传播速度大约6千米/秒,但震动相对较小;横波传播速度大约4千米/秒,但破坏力大,是大地震时的主要杀手。利用震中附近监测仪器捕捉到地震纵波后,快速估算地震参数并预测地震对周边地区的影响,抢在破坏性横波到达震中周边地区之前,通过通讯和媒体发布预测地震强度和到达时间的预警信息,人们可以得到几秒到十几秒的宝贵逃生时间,可减轻人员伤亡和灾害损失。, 百拇医药(王一凡)
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