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地震到底能不能预测?| 地球科学说

风云之声 2022-05-18

The following article is from 地球科学说 Author 徐利强

     


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导读

不排除我们在将来有能力做到临震预报,但是在现阶段,所有声称地震可以预报的都是伪科学。


前两天上课的时候,有同学问起地震预测的问题,当时还留了一道思考题,但是一直没跟同学们详细探讨,现答复如下。


地震能预测吗?简单说,不能。


地震是指大地的震动,尽管火山、塌陷和水库也能引起地震(如广东新丰江水库曾引起6.1级地震),但最常见的地震成因还是地壳运动,即地质体受力发生断裂后引起的震动。


地震的预报涉及三个要素:时间、地点和震级,这三个参数缺少任何一个都算不上真正意义上的预报。另外,地震预报还会涉及到四个不同的时间尺度:长期预报、中期预报、短期预报和临震预报,我们平常说的地震预报,其实指的是临震预报。地震的中长期预报相对容易,地球物理学家有能力推测哪些地方在将来容易发生地震,但是具体的时间(即临震预测)却无法预估。这就像下图1中山顶上的一块石头,我们可以推测,在不久的将来一定会掉落,但是究竟这块石头何时掉落,往哪个方向掉落,落地之后会呈现什么样子,我们预测不了。


图1 摇摇欲坠的石头


在人类历史上,仅出现过一例成功预测地震的例子——1975年辽宁海城地震。中国人民一直以这次地震的成功预报为骄傲,在民族自信心的提升和家国情怀的培养方面起了很大的作用。然而,这次地震预报也并非真正意义上的科学的临震预报。


海城地震发生于1975年2月4日19点36分,震中位于营口和海城之间,里氏震级为7.3级。此次地震造成1328人死亡,超过4000人重伤。海城地处断裂带上,官方曾发布过该地区中长期的地震预报,即该地区在未来的1-2年内可能会发生比较大的地震。这种中长期预测是比较可靠的。


在海城地震发生前的2月4日凌晨(0时30分),辽宁省地震局向上级汇报了观测到的地震异常。几个小时后(10时30分),辽宁省政府以电话通知的形式发布了临震预报(留个思考题,为什么不下纸质文件?),这次预报在群众撤离方面起到了极为重要的作用。


但实际上真正起作用的是此次地震的前震。地震通常是一个序列,科学家称之为前震、主震、余震。实际上,在海城地震主震发生之前,已经有一系列频繁的前震(图2)。辽宁地震局也是基于此,才向上级做的汇报。这其实不是真正的科学预测,而是猜测。就好像如果我们家门口当天小震震个不停,我们也会猜测晚些时候可能会发生大地震。


图2 海城地震的数百次前震(最大的前震超过5级)


虽然这次预报是成功的,但在此次地震之前,有关部门也曾发布过一些针对海城地区的地震预报和警报,却都没有发生。所以,此次预测是偶然事件。


图3 海城地震之前的相关工作记录


地震也可能会引发一些特殊的现象,比如地下水变化、动物异常等,但这些现象与地震之间没有一一对应关系,换句话说,地震发生前不一定会发生这些现象,这些现象发生时也不一定会伴随地震。


如果地震能预报,一年之后的1976年唐山大地震便不会有那么大的伤亡,2008年的汶川地震也就不会带走那么多人的生命。


不排除我们在将来有能力做到临震预报,但是在现阶段,所有声称地震可以预报的都是伪科学。


注:我的研究领域不是地球物理,上述观点仅供参考。


主要参考资料:

https://www.usgs.gov/faqs/can-you-predict-earthquakes?qt-news_science_products=0#qt-news_science_products


Wang K. L., Chen Q.F., Sun S.H., Wang A.D., 2006. Predicting the 1975 Haicheng Earthquake. Bulletin of the Seismological Society of America, 96(3): 757-795.


2020.11.1 于SC2190次航班


背景简介:本文作者徐利强,博士,合肥工业大学副教授,主要从事地球科学方面的教学和研究工作,自然科学爱好者。文章于2020年11月2日发表于微信公众号 地球科学说地震到底能不能预测?),风云之声获授权转载。
责任编辑杨娜

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