记者 肖明 马娟 周扬 陆振华
地震预报突破或在中国
深重的灾难催生了中国的地震预报工作。自1966年邢台地震之后,成千上万的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,显示出短期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记者采访时说,地震是一个大尺度的现象,研究者不应该闭门造车,而应当拓宽视野、注重实践。“只有地震实践才是检验地震知识的惟一老师。”
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。长期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。
临震预报最为困难,但中国的确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,而且次数逐渐增多,震级逐渐增加,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的不确定性。
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发生地震,结果始终没有发生。1995年,日本曾认为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,有时仅仅具备一个要素还无法发布。如果误报之后贸然下达“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,我国在这方面也有不少成功经验。
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6-7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用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,本次汶川地震涉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,但中国的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发生在中国。”
陈学忠认为,其他国家不太关注地震预报自有其理由。例如,美国地震大多发生在西海岸山区,那里人口稀少,只要把房屋建牢,基本不会发生大规模人员伤亡;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,同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说,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。已经退休的黄相宁,还每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维指导临震预测研究,探索到了地震从孕育到发震过程中的演变规律,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前兆与地震的关系来预报地震。
尽管这些前兆与地震有多大关系,尚不清楚。但是这并不意味着这些方法不是有效。
利用一些地震前各种前兆的现象,发动普通居民实施有效的观测。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”监测网,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、矿厂自行购买设备观测,因此大部分群测点的监测数据不汇集到中国地震台网中心。
群众观测点对于地震前兆的监测,则主要是对宏观异常现象的观察。老百姓自己发现有什么自然异常,就向群测点反映,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。按照法律规定,国家对地震预报实行统一发布制度。地震短期预报和临震预报,由省、自治区、直辖市人民政府按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。他以气象预报为例说,蜻蜓低飞、地面返潮都是下雨的征兆,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,早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,自然预测手段虽仍然有参考价值,但不应该作为专业队伍主要的关注方向。