德国之声 地震预测在目前还是不可能的

sophia.yun

中国四川部分地区遭受了几十年来最严重的一次地震袭击，目前造成上万人死亡，另有大量人员下落不明。中国在治理洪灾，火灾以及地震方面多年来积累了大量的经验。然而，这一次四川大地震却使所有人都措手不及。为什么有关部门没有事前发出警告讯息？从科学角度讲究竟有没有可能作地震预告？所谓地震前动物会有异常反应的说法是否可靠？德国之声记者谢菲带着这些问题，电话联线了德国波兹坦地理研究中心金特教授。 www.6park.com　　问：金特教授，我首先想请您介绍一下地震是怎么产生的？ www.6park.com
　　答：我们生存的地球并不像很多人认为的那样是一个结实的固体结构。其实地球内部深处主要由液体构成，而且不同地带温度差异很大。地球表面相对坚固，但是要承受内部液体的冲撞，在这种冲击下，引起地球表层快速震动，这就是最常见的构造地震。地球板块相互碰撞，断裂，比如印度板块会向北冲撞，朝西藏，喜马拉雅方向。形象一点说就好像是一支牙膏，用力挤，牙膏就朝各个方向分散开来。这一次四川地震发生的原因就是，这一地带的板块运动极其强烈，突然引发了地震。不知道我这么解释，对您来说是否可以理解？

　　问：如果我作为外行来总结一下就是，地震产生的原因在于地球板块之间相互碰撞，在碰撞强烈的时候就引发了地震。

　　答：就是这样。

　　问：现在人们能够通过科学技术来预测地震么？

　　答：现在人们可以通过卫星观测地球板块的运动。
　　问：那么这一次四川大地震发生之前，中国的观测部门为什么没有事先得到信号或是发出警告？

　　答：观察地球板块的运动不等于可以预测地震？目前世界上还没有哪个国家的科学家能够成功预测地震。中国的科学家有过多次试验，其中也成功过几次，但是地震预测目前还是不可能的。主要原因在于，我们对地球内部深层结构了解得还太少。如果将地震预测与天气预报相比，当然，很多人也认为天气预报经常不准确。但是我们可以通过观察云的变化，风向等等作出预测。而对地球内部的观察是要困难得多的。

　　问：金特教授，请允许我问一个也许太不专业的问题。人们常说，地震到来之前，动物会有察觉，从而反应异常。是这样么？

　　答：是有很多类似说法，特别是在中国。但是这些关于动物可以提前察觉地震到来的说法是完全没有科学依据的。我们想研究地震的起因，甚至预告地震，就不能依靠这些没有科学依据的民间说法。

　　问：也就是说，地震之前人们完全无法作任何准备？

　　答：完全不可能。中国大概在70年代初的时候，曾成功预报了海城地震，当时中国科学家认为自己摸索到了预报地震的方法。但实际上，预报成功的原因在于，之前有一些微弱地震，人们以此为迹象推测成功。但是没过多久，76年唐山大地震就造成了极大的人员和财产损失。这是任何人没能预报的。
　　问：人们虽然不能预报地震，那么是否可以希望，大型地震发生的频率不会太高呢？
　　答：是的，大型地震一般间隔几十年到上百年都有可能。但是中国的情况很复杂。我们知道一般岛国，或是地壳边缘的国家比如日本或者加利福尼亚容易发生地震。但是中国国土广阔，几乎覆盖了整个东亚。由于受印度板块的冲击，使得中国整个国内都有发生地震的危险。 www.6park.com
　　问：金特教授，我发现您对中国的情况非常了解。

　　答：是的，我们同中国有很多合作项目，比如在西藏地区。

　　问：看来我今天请您作我的采访对象是正确的选择了。非常感谢您，金特教授！

　　答：也谢谢您。

不相信中国政府说的不能预测，那德国人总能信了吧

sophia.yun

真的很恨那些，现在还在用动物说事的人

googel

答：是的，我们同中国有很多合作项目，比如在西藏地区。

称霸世界

一些贱人非得听外国人说才相信

踏雪寻梅

原帖由 称霸世界 于 2008-5-14 00:43 发表
一些贱人非得听外国人说才相信

就是有这样的人，我才在别的论坛上反驳了这样的人。

小乖的眼泪

转了，现在有些小朋友就怪地震局的之前没报道。

hyw855

关于地震预报的思考
                        周真恒 向才英
                        （云南省地震局，云南昆明 650041）
                        　
                        摘 要
                        本文系统地总结了我国地震预报的主要进展，分析了短临地震预报难以取得实质性突破的主要原因，并从辩证认识论角度探讨了短临预报的可能性，最后指出了今后的主要努力方向。　
                        关键词 地震预报，现状，未来预报可能性　
                        　　地震预报是对未来地震的发震时间、发震地点和震级作出预报。这一世界性的科学难题，经过人类的不懈努力，取得过一些成功，但更多的是失败的惨痛教训。面对这一难题，有人盲目乐观，而更多的人极其悲观。现今地震预报停留在经验性或统计性预报阶段，短临预报没有实质性突破。1996年11月在英国伦敦由英国皇家天文学会—地球物理联合会联合召开了“地震预报体制评估研讨会”，会上几个主题发言都是地震预报悲观派，会后Geller、Jackson、Kagan和Mulargia(1997)[1]联名在Science上发表了“地震无法预测”的文章，由此引起国际上对地震预报有无可能的激烈争论。信仰近期能实现准确的短临预报，未免过于乐观，陷入牛顿、拉普拉斯机械决定论的狂想；只承认地震发生的偶然性、随机性和不可预测性，是非决定论悲观无所作为的表现。
                        　　面对严重地震灾害和现今地震研究水平的强烈反差，面对地震预报这一世界性科学难题，我们深思。自然辩证法告诉我们，任何事物均有其发生、发展的规律性。地震作为一种自然现象，亦遵循自身孕育、发生的规律性，只是这种规律性还没被人类真正揭示。从辩证认识论角度思考地震预报问题，深化了我们的认识：除某些特殊震例（如存在频繁的前震活动或突出的突发性异常）目前能作出一定程度预报外，绝大多数地震的短临预报近期或未来几十年内难以取得实质性突破，但成功的地震预报终将能实现。
                        　地震预报的主要进展
                        　本世纪60年代，智利、美国、日本等相继遭受地震灾害。中国也发生了1966年邢台7.2级地震。严重的地震灾害激起了社会公众对地震预报的强烈要求。因此，自60年代中叶以来，美、日、苏联和中国等相继开展了有计划的地震预报研究，取得了许多进展和一系列有意义的科学认识。以我国为例，主要进展如下：
                        （1）建立了一定规模的地震监测台网，并积累了宝贵的基础资料
                        到90年代，我国大陆地区已建立了包括地震学、地磁、地电、重力、地壳形变、地下水动态、水化学等学科的地震监测台网，其中包括400多个测震台站，20个区域遥测台网，1700多项地震前兆观测。在台网范围内已取得100多次5级以上地震的震例资料，获得地震活动性、地壳形变、地下流体、电磁等学科的各类地震前兆异常上千条(张国民等，1997)[2]。
                        （2）发展了富有中国特色的阶段性渐进式地震预报科学思路与工作程序
                        地震工作者在取得大量震例和预报实践经验的基础上，通过对孕震过程和前兆异常的研究及预报实践和理论认识的反复深化，逐步发展了具有中国特色的地震预报思路和工作程序，即“长、中、短、临”相结合、阶段性渐进式地震预报科学思路和“前兆场的动态监视、震源孕育过程的追踪”相结合的多学科综合预报工作程序。其中，长期预报是指数年至几十年的地震危险性预测；中期预报是指一年至数年的地震危险区和地震强度的预测；短期预报是指震前半个月至数月的地震预报；临震预报是指震前数天的预报。
                        (3) 地震前兆和孕震过程研究取得一定进展
                        　地震前兆现今主要研究进展表现在两点基本共识：①地震（至少许多地震前）是有前兆的；②地震前兆是复杂的。
                        　孕震过程研究的主要认识是：强震的孕育、发生是震源体应力、应变长期积累并超过极限的结果；孕震范围涉及震源体及其四周一定空间范围；每个强震的孕育一般都要经历弹性变形—非弹性变形—应变软化—突然破裂（发震）过程，有的强震孕育可能经历不止一次的非弹性变形、断层加速软化、弹性恢复等反复变化过程；强震孕育的不同阶段，震源区内外的前兆有不同的内容和特征(梅世蓉，1996)[3]
                        (4) 孕震环境研究取得一定进展
                        　现今研究表明，强震震源区为相对高速、高密度、高阻的硬包体（坚固体），由角闪岩相变质岩和花岗质岩石组成；强震震源往往位于浅部铲式正断层的下盘和壳内陡倾角隐伏深断裂所围限的空间内；大震多发生在壳内拆离层与隐伏深断裂的结构交汇区内；大震震源区附近有壳内低速—高导体发育，大震往往发生在壳内低速—高导体的上方或上角隅的脆性地壳中；在大震震源区的一侧上地幔局部上隆，上地幔物质向壳内渗入。
                        (5) 较成功地作出几次短临预报
                        　　在70年代中叶，成功地预报了1975年辽宁海城7.3级、四川松潘7.2级地震；1995年云南孟连地区先后发生6月30日的5.5级、7月10日的6.2级和7月12日的7.3级3次主要地震，云南省地震局对此作了较好的短临预报
                        。另几次较成功的短临预报是：青海省地震局预报了1994年2月16日青海共和5.8级、9月24日青海共和5.5级地震；四川省地震局预报了1996年12月21日四川白玉—巴塘5.5级地震；新疆地震局预报了1997年4月6日新疆伽师6.3、6.4级地震。
                        　地震预报的思考
                        　短临地震预报近期难以取得实质性突破的主要原因
                        　近20年来，我国虽作出过几次成功的短临预报，但更多的是失败的惨痛教训。例如，1975年成功地预报了辽宁海城7.3级地震，第二年却漏报唐山7.8级地震；1995年成功地预报了云南孟连中缅边界7.3级地震，却漏报1996年2月3日云南丽江7.0级地震（曾作出过中长期预报）。事实表明，近20年来，我国短临预报有一定进展，但离突破还很遥远。同期，美国、日本、原苏联和希腊均有过地震预报的成功经历，但更多的是失败。严格说来，目前地震预报处于经验预报或统计预报阶段，成功预报率极低，近期不可能有实质性突破。为何不能作出准确的短临预报，现状令我们深思。
                        ⑴ 目前，对地震成因、孕震机制的认识还很肤浅，没有真正掌握地震孕育、发生的规律。
                        　
                        地震是地球内部岩层中断裂动力学扩展、长期积累的应力突然释放的结果。强震有数百年甚至上千年的孕育期，一般经历弹性变形—非弹性变形—应变软化—突然破裂（发震）过程。迄今，已提出地震孕育的很多模式，著名的有：膨胀—扩散模式、雪崩—不稳定裂隙形成模式、固化模式、非稳定滑动模式、相变模式等），但没有一个模式具有普适性，系统地反映孕震全过程和走向定量化。总之，迄今，人类没有真正掌握地震孕育、发生的规律性，没能提出普适性的地震孕育定量理论　⑵
                        不能捕捉到“必震前兆”。
                        　　
                        地震前兆研究的进展关系到地震预报探索的成败。30多年来，地震前兆的研究没有取得实质性进展，可能的原因是：①仪器观测精度有限，难于提取有用信息；②地震前兆复杂。焦明若等(1998)[4]的研究表明，地震前兆复杂性表现在：异常与地震关系的不确定性（存在“有异常有地震”、“有异常无地震”、“无异常有地震”和“无异常无地震”多种情况）；不同地区前兆的时、空、强分布特征不同；不同成因类型地震的前兆表现不同；同一地区地震前兆的不重复现象；地震前兆与后效难以分辨；各类前兆变化起始、转折的不同步性；异常空间分布的不均匀性和多变性；异常幅度与震级、震中距无明显确定形式的关系；高潮期和平静期中地震前兆有较大差别。鉴于仪器观测精度的限制和地震前兆的复杂性，迄今难于区分场兆（区域构造运动或区域应力增强所形成的前兆）和源兆（震源孕震过程中形成的前兆），因此不能捕捉到“必震前兆”。
                        ⑶ 非线性科学的研究成果给地震预报投下一定阴影。
                        　　孕震系统是一个开放的耗散系统。根据耗散结构(Nicolis and
                        Prigogine,1977)[5]观点,大震孕育过程中，系统不断地与外界进行着物质和能量交换，且时间不可逆。随着时间向前推进，系统在临近失稳前应力与能量会有很大涨落，导致地震活动速率的明显变化。地震活动的动态特征反映有处于临界状态的不稳定结构产生。Bak和Tang(1989)[6]将自组织临界现象理论应用于地震孕育过程。孕震系统处于临界状态下，小地震可引发大地震，这不可预测地依赖于岩石弹性特性、断层强度和积累的弹性能(Bak
                        and Tang, 1989; Ito and Matsuzaki,1990;
                        Geller,1997)[6-8]。　　在地震断层形成（系统已进入自组织临界状态，其分数维已降到最低）之后，断层的摩擦粘滑过程，使系统呈现出混沌动力学特征[9]。混沌动力学的研究结果表明，确定性的非线性动力学系统，由于其内在的对初始条件的敏感性，在其演化过程中，原来在相空间中靠在一起的两条轨道随时间呈指数形式不断分离，由此造成系统的内在随机现象。大震孕育时间长，影响因素多，诸如震源及其周围地区介质物性、孕震的深部地球物理、地质构造和动力学环境等初始条件均知之甚少，因此，孕震系统的混沌动力学特性给地震预测带来一定限制，具体表现为：在临震期混沌时间段(即分数维相同的区域在时间上保持的时段，在此时段内任何时刻都可能发震)和混沌空间(即分数维相同的空间范围，在此范围内任何地方都可能发震）内难以准确判断何时何地发震。
                        　 地壳介质的高度非均匀性、缺乏地震孕育定量理论、不能实测深部断层带，均给地震预报带来严重困难。Geller
                        et
                        al.(1997)[1]、Geller(1997)[8]、Kagan(1997)[10]认为，地震预报是极难的科学问题，甚至比未解决的湍流问题难得多，困难的根本原因在于孕震系统的自组织临界现象和混沌动力学特性，近期不可能进行准确的短临预报。上述看法已引起国内外地震界悲观派和乐观派的激烈争论及各国政府部门的高度关注。
                        　
                        地震预报的哲学认识：成功的预报终将实现地震预报，尤其短临预报能实现吗？这引起我们深深的思考。现从辩证认识论角度分析这一问题。
                        ①
                        任何自然现象的发生、发展均有其内在的规律性。毫无疑问，地震作为一种自然现象也有其孕育、发生的规律性，只不过人类迄今还没有真正认识到其规律性。
                        ②
                        人类对客观世界的认识是实践→认识→再实践→再认识的不断反复、深化过程：在实践中获得对客观世界的认识，在再次实践中检验、修正、完善这些认识并形成新的认识，在实践和认识的不断反复深化过程中获得客观世界的规律性认识，并上升为科学理论。
                        　　地震预报的工作性质是从已知探求未知，即根据大量历史震例的经验总结和应力—应变场、地球物理场、地球化学场、构造活动场大量观测资料的动态跟踪，以预测未来地震的发震时间、地点和震级。中国地震界在不断的预报实践和震例经验总结中已形成中国特色的阶段性渐进式地震预报科学思路与工作程序，并成功预报了1975年辽宁海城7.3级、1995年云南孟连7.3级地震。但严格说来，目前仅能在非常特殊的情况（如存在频繁的前震活动或突出的突发性异常等）下作出精度不太高的预报，地震孕育、发生的内在规律性仍是未知数。
                        　　地震孕育经历漫长的时间过程，地震的发生则仅仅一瞬间。总的来说，地震是小概率事件，人类在预报实践中取得的新认识或提出的新理论付诸于预报实践检验（接受真正地震发生的检验）的时间相对较为漫长。此外，人类记录地震的历史很有限（仅上千年），有仪器记录的历史更为有限（仅几十年），而有更为完善的精密仪器记录地震的历史则更短，目前要从这些有限的资料总结出地震孕育、发生的规律性确有一定难度。
                        　　辩证认识论告诉我们，随着时间的推移、精确观测资料的日益丰富和人类在预报实践→理论认识的不断反复、深化过程中对地震问题认识水平的提高，通过对所积累的大量震例观测资料的科学抽象，人类终将揭示地震孕育、发生的内在规律，建立起普适性的孕震理论，从而实现短临地震预报。目前还难以预测这一进程需要几十年还是上百年。攻克地震预报这一世界性科学难题需要长期艰苦的探索。缩短这一进程的关键是现代科学技术的应用。　
                        今后的主要努力方向　
                        　　人类要实现成功的短临地震预报，必须使目前的经验性或统计性预报走向物理预报。物理预报的前提在于拥有孕震发震定量理论，而建立这样的理论将大大依赖于现代科学技术的应用。因此，在地震观测与研究中，只有大力应用现代科学技术，并建立起普适性的孕震发震定量理论，才有可能从根本上推进地震预报工作。如下三方面是今后的主要努力方向：
                        ① 研制高精度的观测仪器和加强台网建设，以提高观测精度。
                        ②
                        应用现代科技的新成果，如GPS（全球定位系统）、GIS（地理信息系统）、RS（遥感）和CT技术，以开发地震预报的新技术、新方法。
                        GPS技术是发展相对最成熟的空间对地技术，在研究大陆构造变形、地震预测方面具有广阔的发展前景。利用GPS观测结果可建立起归一化的构造应变场，并密切联系多种前兆的观测与研究，以奠定统一的地震预测的物理基础。
                        ③ 加强地震成因、孕震理论、地震前兆探测以及地震前兆机理的基础研究，以逐步揭示地震孕育、发生的科学规律。　
                        参 考 文 献　
                        Geller, R. J., Jackson, D. D., Kagan, Y.Y. and Mulargia
                        F. 1997, Enhanced:Earthquakes cannot be predicted.
                        Science, 1997, 275(5306): 1616-1617.
                        张国民、李宣瑚.我国地震分析预报的进展与展望，见：陈颙、刘振兴、邹光华、宋宝春（主编），地球物理与中国建设.
                        北京：地质出版社，1997: 289-291.
                        梅世蓉.
                        地震前兆场物理模式与前兆时空分布机制研究（二）———强震孕育时应力、应变场的演化与地震活动、地震前兆的关系.
                        地震学报，1996，18(1)：1-10.
                        焦明若、张国民. 地震前兆复杂性成因机理研究的讨论（一）：地震前兆复杂性的表现形式..
                        地震，1998，18(1): 14-20.
                        Nicolis, G. and Prigogine, I. Self-organization in
                        nonequilibrium systems. John Wiley, New York, 1977:491.
                        Bak, P. and Tang, C. Earthquakes as a self-organized
                        critical phenomenon. J. Geophys. Res ., 1989, 94 (B11):
                        15635-15637.
                        Ito, K. and Matsuzaki, M. Earthquakes as self-organized
                        critical phenomena. J. Geophys. Res., 1990, 95:
                        6853-6860.
                        Geller, R.J. Earthquakes prediction: a critical review.
                        Geophy. J. Int., 1997, 131(3): 425-450.
                        郑捷. 岩石破裂和地震现象中的分形、自组织和混沌特征.
                        固体地球物理学论评.北京：地震出版社，1992:47-61.
                        Kagan, Y.Y. . Are earthquakes predictable? Geophy. J.
                        Int., 1997, 131(3):505-525.