地震預報:世界的科學難題
來源:網絡資源 2009-02-27 18:08:58
唐山之后,我們沒能避免汶川之難,汶川之后,我們有沒有能力規避下一次地震巨災的降臨?這需要我們對地震災害的防御進行反思。這些年來,我國的地震預測預報工作處于什么狀態?我們有沒有能力預測地震?地震預報為什么這么難?這次采訪就是圍繞這些主題展開,希望能逐漸呈現國內地震領域的紛雜狀況,從歷史中汲取經驗,為未來找尋道路。
背景知識
地震預報的“土辦法”與“洋辦法”
1966年邢臺地震之后,周總理在中南海請李四光和翁文波來談話,說:“我請你們來是要你們做地震預報,這是我給你們的任務。”李四光和翁文波接受了地震預測的任務,并為此耗盡了畢生的心血。中國也從此拉開了地震預測預報工作的大幕。
地質部的李四光研究的是地質力學,即用測量地應力變化的方法來研究地殼運動規律。這是他自己創立的學術主張。一大批以地質力學為學術方向的科學家們,運用地應力的觀測和分析,解讀著地震來臨的信息。
石油部的翁文波研究的是信息預測,例如充分利用歷史文獻記載和“取象比類”的方法來預測天災。由翁文波生前創立的天災預測專業委員會吸收了許多目前中國自然災害預測造詣高深的人,這些人來自氣象部門、水利部門、地震部門,有的甚至只是社會志愿者。
國家地震局組建時共包括三方面的科學家力量:以地質力學方法為主的地質部專家、以預測理論為主的石油部專家和以地球物理方法為主的中科院專家。由于地球物理方法是由留學西方的學者們帶回來的,代表著發達國家的高科技成果,在國內學術界的地位相對較高,所以成為了國家地震局的主要研究力量。
目前國內的地震預測存在著四種方法:
第一種方法是地球物理學家從西方引進的地球物理方法,簡單說來就是用地震報地震。這種方法對于有前震的地震還是有用的,在大震前有一系列的小震,而且小震的頻度越來越高,這就預示大震的來臨,如海城地震。這種方法使用從西方進口的高精尖儀器,俗稱“洋辦法”。
第二種方法是利用地應力的方法來預測地震。這是李四光先生創立的方法。所謂地應力,就是指存在于地殼中的應力,它包括由地熱、重力、地球自轉速度變化及其他因素產生的應力。由于地震是地球的內力沖破巖石圈造成的,所以在巖石圈遭受內力擠壓的時候,原來的地應力平衡就被打破了,產生了地應力的變化。地應力臺就建立在對巖石圈地應力變化反應最敏感的地方,巖石從受力開始直至破碎,地應力的變化都能被感知。地震學家從地應力變化的曲線上就可以預測出地震發生的時間。如果地應力臺分布足夠多,中國大地上的地應力變化就能被充分感知了。地應力臺也可以制成簡易的便于群眾觀測的儀器,從而也是“群測群防”的手段之一。
第三種方法是觀察地球物理場代用指標的變化,如次聲波、土地電、地磁異常、大地微動等,這些都可以通過簡單原始的觀測手段進行監測。還有一類屬于肉眼可見的宏觀前兆現象,如地下水的水位、水質、微量元素含量、氡含量、天氣中的異常現象、動物異常行為、地聲、地光等異常現象,也都是群眾可以直接觀測到的。這些方法是上面兩種方法的輔助手段。
第四種方法是利用預測學的理論來研究地震發生的規律,從而預測地震。這種方法也可借用簡易自制的儀器來觀測。
所有那些可以被公眾直接參與的監測活動,被當今主流地震學界稱為“土辦法”。它們就是30多年前中國進行地震預測時“群測群防”策略的基礎。1975年海城地震之前,國內活躍著各路預測地震的方法派別,海城地震預報成功之后,以前震—主震的方法預測地震的那個學派就脫穎而出,群測群防就開始不太受重視了。唐山地震以后,國家支持地震局的專家們繼續地震觀測,而對方法不太關注,地應力臺站也相繼取消了,取而代之的是用高精尖儀器布設的國家地震臺網。
由是,國內地震界分出了使用洋辦法的“正規軍”,和使用土辦法的“游擊隊”。
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