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作者:戴昌达 来源:科学时报 发布时间:2008-7-28 2:1:56
戴昌达:摈弃地震不可预测预报论 开拓地震测报研究新思路
 
“5·12”汶川大地震后,报刊、网站上发表了不少针锋相对的文章,引发了一场颇为剧烈的争论。争论焦点实质上集中在“地震能否预报”、“地震预报应不应该研究”和“如何应对地震灾害”等问题。这场自发的争论可能有助于政府有关部门集思广益,制定出切实有效的防震减灾对策。本人不是地震专业出身,在岗时曾涉及应用遥感等新技术进行灾害监测研究,至今仍然关注着蓬勃发展的高新科学技术能否为人类解决面临的挑战提供契机。看了一些争论文章,联系过去的思考,拟就争论的热点问题谈些个人看法,与大家探讨。
 
首先,应承认准确预报地震,至今仍是个有待突破的世界科技难题,但不能苟同某些学者权威的断言“地震不可预测”,也不赞成据此引申出“现代科学做不到的事,伪科学就会趁虚而入”的说法,轻率地把过去从某些震例中探索、研究得到的认识不加分析、区别,统统斥之为“伪科学”的态度。“现代科学”是个相对的、泛化的术语,其内涵与时俱进、不断扩展延伸,目前做不到的,不等于今后甚至永远都做不到。计算机、手机问世不过数十年,陆续开发出的新功能层出不穷,远远超过早期设想。一部科学发展史便充分展示了人们对当时条件下做不到的事情,敢于探索、开拓、奋进取得的辉煌成果。应该摒弃虚无主义的不可知论,坚信如能充分发挥社会主义制度优越性,合理运用政府和社会各方面资源,精心组织好地震测报研究大协作,坚持下去,发达国家未解决的问题,中华儿女未必就不能有所作为。我们不应被目前面临的困境和某些国际权威的断言唬住而放弃努力。
 
不少人说,1975年海城地震的成功预报是“运气好蒙到的”。的确,运气不错。海城地震出现了许多与9年前邢台地震相似的前兆。可是假如邢台震后没有组织大规模的“马后炮”式的调查研究,广泛收集到大量震前信息,联系古籍记载进行认真分析,梳理出“小震闹,大震到”以及动物行为异常、地下水动态变化等经验性认识,海城地震能够凭空蒙到吗?另据中国地震局地质研究所研究员车用太文章:1976年云南龙陵地震前,该县地震部门观测到土地电与井泉水温度异常等现象,发出“5月31日至6月上旬在100km范围内可能发生5.0或6.0级地震”的预测意见,接着于5月29日20时拉响了防震警报。25分钟后,7.3级强震爆发,赢得了人员疏散时间,大大减少伤亡损失。李杨等人文章中提到:1976年唐山地震前也不是没有异常,只是和邢台、海城不同,未出现明显的“小震闹”等状况,导致看法分歧。是年7月中于唐山市召开全国地震群测群防工作经验交流会,主持会议的国家地震局领导不安排时任地震分析预报京津组组长汪成民作震情发言,只同意他在晚上座谈时,不代表地震局通报“7月22日~8月5日唐山、滦县一带可能发生5级以上地震”的个人看法。随后应北京地震队要求召开的震情紧急预报会上,传达了当时主持地震预报工作的梅副主任指示:四川北部为防震已闹得不可收拾,再乱下去怎么得了!(注:此后不到一个月,即8月16日和23日,在川北的松潘、平武相继发生7.2级地震,可见那次预报时间偏早,但不全是空穴来风)就这样一场大灾难在唐山人民毫无防备的情况下降临了。值得一提的是,青龙县领导对汪成民的震情通报没有掉以轻心,结合县内2个群测点的数据分析,从多渠道收集震兆信息进行相互佐证,提高了防震警觉性,于7月25日县三级干部会上作了震情报告,要求会后立即通知到家家户户,从而出现了“青龙奇迹”。
 
毋庸置疑,“群测”年代发生的错报、漏报导致严重后果和重大损失的教训也确实很多。
 
不少人就据此对带有中国特色的地震预报实践一概嗤之以鼻、不屑一顾,转而关注美日等发达国家奉行的经典测震学路线。然而花高昂代价引进精密仪器建立的现代化地震观测台网,和美、日等国的遭遇一样,漏报、错报接连不断,于是顺理成章地堕进了“地震不可预测论”的行列也就不足为奇了。
 
如果换一种思维,把失败的或比较成功的(哪怕只有某些成功因素)案例统统看作分析、研究的珍贵素材,从中加深理解不同地域孕震、发震过程与前兆的多样性和不确定性,积累正反两方面的有益认识。与此同时,积极探索正在蓬勃发展的高新科学技术,包括以物体电磁辐射理论为基础的遥感技术等,应用于及时捕获和准确识别震兆信息的可行性,开拓研究思路,调整研究方法,摆脱完全依赖经典测震学路线的束缚,建立起宏观与微观、地面与空中有机结合,多种信息源数据同化处理的综合观测与分析技术体系,也许有可能帮助人们对地震孕育爆发过程及其伴随的震兆特征的认识由浅入深、由局部到全面逐渐推进,最终实现准确预报地震的奋斗目标。
 
实际上,自从上世纪80年代苏联学者从卫星图像上观测到中亚地震区热红外异常,随后又发现电离层电子浓度变化等现象,即引起包括我国在内的不少科技工作者的关注,相继开展了一些试验研究,虽然尚不能说已突破地震预报的瓶颈,但初步结果显示的前景还是令人鼓舞的。这次汶川强震在几种热红外图像上都观测到热异常,并如徐秀登所分析的,似有初增温——快速增温——高峰——短暂衰减——再增温——发震的演化轨迹。吴立新等还观测到在增温的同时伴有异常云的出现,印证了我国民间早有的“地震云”的说法。目前,我国拥有自主产权的减灾小卫星星座即将陆续升空,研制发射地震电磁卫星的计划也在积极准备中。可以说,研究地震测报的硬件正日趋提高,但成功的关键还在于软件建设,开拓研究思路、改进研究方法,包括健全协作组织等工作都必须切实抓好;否则,巨额投入的硬件不能发挥应有作用将是极大浪费。
 
争论中有种较普遍的看法,认为搞地震监测预报投入大、成本高、效果还不理想,不如学习日本经验,把主要财力、物力转向抓减灾措施、提高建筑质量。这种看法有一定道理,但不够全面。据田毅文:四川省地震局负责建设三河一山地表形变监测点网,安置了多种精密仪器,一支专业队伍定期往返于各点获取供分析预测地震的有关数据。在龙门山断裂带设有5个点,其中3个就在这次震中的汶川县境。今年1月19日观测未发现异常。不料距下个观测日5月19日(周期4个月)仅剩下一周就爆发了8级强震。这种在时间、空间上都留下很大空白,而投入不菲的经典观测网是否值得大搞,确实应该反思总结。但如果改用近年蓬勃发展的D-INSAR(差分干涉雷达测量技术),可以获取短周期、全覆盖、精度达毫米级的地表形变数据,再配合热异常、云异常、电子浓度异常、动物行为异常等监测手段相互补充、印证,效果如何,是否值得实验研究?
 
至于抓减灾措施,提高建筑质量,无疑是十分重要的。血的教训说明,在地震危险带搞建筑,特别是公共场所建筑,必须从选址、设计、选材、施工全方位把好质量关,提高抗震性能。不过不能因此就不搞地震预报。确定一个地区建筑物的抗震等级、储备抗灾救灾物资规模等都有赖于地震预测意见,否则盲目决策,效果堪虑。其实,地震不可预测论发源地的美、日两国并没有真正、全面停止地震预测实践。东京近年开始的加固建筑物、储备抗灾救灾物资等行动,就是根据专家预测——东京未来30年发生大震的概率达75%而安排的。著名的美国地质调查局(USGS)近年启动了一项有关地震灾害的科技项目EHP,其中一项重要内容,就是根据目前掌握的知识建立地震预测模型,算出几个地震多发地区发生各级地震的概率,在USGS网站上公布,供人们查阅。
 
美、日对地震预测不采用“震”与“不震”的二值判断法,而改用概率分布的盖然判断,符合目前地震预测尚未完全突破、预测结果存在不确定性的实情。这种既积极又求实的做法值得我们借鉴。
 
(作者单位:中国科学院对地观测与数字地球科学中心)
 
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