首先需要指出的是,地震預(yù)測和地震預(yù)報是有嚴(yán)格區(qū)分的。地震預(yù)測是指地震主管機(jī)構(gòu)或科研人員對某一地區(qū)內(nèi)地震活動的未來狀態(tài),包括發(fā)生時域、地域、強(qiáng)度等要素進(jìn)行的估計和推測。而地震預(yù)報則事關(guān)重大,關(guān)系到人民生命和財產(chǎn)安全,關(guān)系到社會秩序的穩(wěn)定。從地震預(yù)測到地震預(yù)報還需經(jīng)歷預(yù)測書面報告提交、地震震情會商形成地震預(yù)報意見、專家評審和報告、政府部門統(tǒng)一發(fā)布等多個階段。
具體來說,地震預(yù)報一般分為:長期預(yù)報(未來10年可能發(fā)生破壞性地震的地域);中期預(yù)報(未來1年至2年內(nèi)可能發(fā)生破壞性地震的地域);短期預(yù)報(3個月內(nèi)將要發(fā)生地震的時間、地點(diǎn)、震級)和臨震預(yù)報(10日內(nèi)將要發(fā)生地震的時間、地點(diǎn)、震級)等四種類型。預(yù)報成功將可以避免或減少人員傷亡,減輕經(jīng)濟(jì)損失;但預(yù)報失誤則可能給社會造成損失并造成正常社會生活秩序的混亂。
通常來說,地震預(yù)測的技術(shù)途徑是通過地震前兆信息、室內(nèi)和野外的模擬實(shí)驗以及孕震機(jī)理的理論研究來實(shí)現(xiàn)的。那么地震預(yù)測究竟難在哪里呢?原因可能有以下幾個方面:
一是地球內(nèi)部的“不可入性”。地震震源位于地球內(nèi)部,而地球和天空不同,它是不透明的。上天容易入地難,人類目前尚不能深入到高溫、高壓狀態(tài)的地球內(nèi)部設(shè)置觀察儀器來對震源進(jìn)行直接觀測。同時,由于地震在全球地理分布不均勻,震源主要集中在環(huán)太平洋地震帶、歐亞地震帶和大洋中脊地震帶,因此地震學(xué)家只能在地球表面很淺的內(nèi)部設(shè)置稀疏不均勻的觀測臺站。這樣獲取的數(shù)據(jù)很不完整也不充分,難以據(jù)此推測地球內(nèi)部震源的情況。因此,到目前為止,人類對震源的環(huán)境和震源本身特點(diǎn),仍知之甚少。
當(dāng)前,對地下震源變化的認(rèn)知往往只能通過地表的地震前兆探測來推測,包括地震、地形變、地下水、地磁、地電、重力、地應(yīng)力、地聲、地溫等不同的科學(xué)觀測手段。我國民間流傳通過水質(zhì)變化、動物遷徙等前兆現(xiàn)象判斷地震的方法,還無法確定是確切的地震前兆。實(shí)際上,目前不僅沒有任何一種震前異常現(xiàn)象在所有的地震前都被觀測到,也沒有一種震前異常現(xiàn)象一旦出現(xiàn)后必然發(fā)生地震。
二是大地震的“非頻發(fā)性”。一個地區(qū)大地震發(fā)生的概率小、復(fù)發(fā)間隔時間很長,往往要幾十年到幾百年,這樣的時間跨度與人類的壽命、與自有現(xiàn)代儀器觀測以來經(jīng)過的時間相比,要長得多。作為一門科學(xué)的研究,必須要有足夠的統(tǒng)計樣本,而在人類有生之年獲取這些有意義的大地震樣本是非常困難的。迄今為止,對大地震前兆現(xiàn)象的研究還處在對各個具體震例進(jìn)行總結(jié)研究的階段,尚缺乏建立地震發(fā)生理論所必需的經(jīng)驗規(guī)律。
三是地震物理過程的復(fù)雜性。地震是在極其復(fù)雜的地理環(huán)境中孕育和發(fā)生的。地震先兆的復(fù)雜性和多變性,與震源區(qū)地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜性和孕育過程的復(fù)雜性密切相關(guān)。從技術(shù)層面上來講,地震物理過程在從宏觀至微觀的所有層面上都很復(fù)雜。眾所周知,地震是由斷層破裂而引起的。僅就斷層破裂而言,其宏觀上的復(fù)雜性就表現(xiàn)為:同一斷層上兩次地震破裂的時間間隔長短不一,導(dǎo)致了地震發(fā)生的非周期性;不同時間段發(fā)生的地震在斷層面上的分布也很不相同。其微觀上的復(fù)雜性則表現(xiàn)為:地震的孕育包括“成核”、演化、突然快速破裂和驟然演變成大地震的過程。以上地震物理過程的復(fù)雜性及彼此之間關(guān)聯(lián)的研究深化,將有助于人類對地震現(xiàn)象認(rèn)識的深化。
一個多世紀(jì)以來,地震預(yù)測是世界各國地震學(xué)家最為關(guān)注的內(nèi)容之一。1973年美國紐約蘭山湖和1975年中國海城地震的成功預(yù)報,曾使地震學(xué)界對地震預(yù)測一度彌漫著樂觀情緒。然而,運(yùn)用經(jīng)驗性的地震預(yù)報方法卻未能對1976年中國唐山大地震作出短期和臨震預(yù)報。此后,地震學(xué)家預(yù)報的圣安德烈斯斷層上的帕克菲爾德地震,以及日本東海大地震均未發(fā)生(前者推遲了11年,于2004年9月28日才發(fā)生,后者則至今還未發(fā)生),又使地震學(xué)家備感挫折。
不過,通過世界各國地震學(xué)家長期不懈的努力,地震預(yù)測特別是中、長期地震預(yù)測取得了一些有意義的進(jìn)展。我國是開展地震預(yù)報較早的國家,也是實(shí)踐地震預(yù)報最多的國家。我國的地震預(yù)報水平世界領(lǐng)先,特別是在較大時間跨度的中期和長期地震預(yù)報上已有一定的可信度。就世界范圍來說,地震預(yù)報仍處于經(jīng)驗性的探索階段,總體水平不高,特別是短期和臨震預(yù)測的水平與社會需求相距甚遠(yuǎn)。地震預(yù)測預(yù)報仍然是世界性的科學(xué)難題,可能還需要幾代地震工作者的持續(xù)努力。
地震預(yù)測面臨的困難既是挑戰(zhàn),也是機(jī)遇。解決地震預(yù)測困難的出路,既不能單純依靠經(jīng)驗性方法,也不能置迫切的社會需求于不顧坐待某一天的突然進(jìn)展。目前,我國已建立了1200多個地震監(jiān)測臺站,布設(shè)了總長度達(dá)數(shù)萬公里的流動測線,建立了近萬個群眾業(yè)余監(jiān)測哨,現(xiàn)代化的覆蓋全國的地震觀測網(wǎng)絡(luò)已初具規(guī)模。與此同時,地震觀測技術(shù)的進(jìn)步和高新技術(shù)的發(fā)展運(yùn)用,為地震預(yù)測研究帶來了新的歷史性機(jī)遇。因此,在科技進(jìn)步、強(qiáng)化對地震前兆觀測、開展地震預(yù)測科學(xué)試驗、系統(tǒng)開展地球內(nèi)部觀測和研究的推動下,對地震預(yù)測的前景可以抱審慎的樂觀態(tài)度。
(摘自《解放日報》)