地震到底能不能预测

  北京时间2011年3月11日13时46分,日本本州东海岸附近海域(北纬38.1度,东经142.6度)发生了9级特大地震。地震直接导致周 边地区大范围房屋倒塌;更为严重的是,地震还引发了巨大的海啸,东京大学地震研究所的实地调查发现,在岩手县宫古市的田老地区,海啸冲到了37.9米高的 山坡上。在这场灾难中,12500余人丧生,14000余人失踪,百余万人无家可归。同时,海啸还使距震中最近的核电厂——福岛核电厂遭受摧毁性打击,发 生大规模的核泄漏,不仅对周边地区造成了严重影响,甚至在数千公里外的中国南部地区乃至万余公里外的美国都能探测到核泄漏的踪迹。

近几年来,在世界范围内还发生数起大规模的地震:2004年12月印尼西侧印度洋发生8.9级强震并引发超大规模海啸,导致近30万人丧生;在2008年中国四川汶川大地震中,数万人罹难;2010年2月27日智利发生了8.8级的强震……

面对一次次突如其来的大地震,人类无法提供准确的预报,似乎只能听之任之。自20世纪伊始,人类就开始对地震进行系统研究,研究地震的成因以进行地 震预测;随着板块构造理论的诞生与成熟,1968年,板块理论创立人之一奥立佛(Oliver)和学生斯克斯(Sykes)在《地球物理研究》 (Journal of Geophysical  Research)上发表了有史以来最被广泛阅读的地震学文章《地震学与新全球板块理论》(Seismology and the new global  tectonics),人类对地震的认识进入了一个全新的时代。

地震,无时无刻不在

根据现代地震学理论,地震是地球内部运动引起的地表震动,是一种自然现象。地震通常可分为构造地震、火山地震、塌陷地震、诱发地震、人工地震等几种 类型,而造成大范围灾害的通常是构造地震,起因就是地球上板块与板块之间相互挤压碰撞,造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂,从而产生地震。

地球板块运动的速度非常慢,每年移动的平均速度不过数厘米,大致相当于人手指甲生长的速度。可是,板块运动所造成的地震却无时无刻不在。据统计,全 球每年会发生500万次地震,这意味着每分钟就发生10次地震。在这些地震中,约有10万次能为人感觉到,只有100个能造成灾害;真正能对人类造成严重 破坏的地震,全世界每年大约有一二十次;而像唐山、汶川地震那样大规模的地震,平均每年也只有一两次。

地震的分布地域很不均匀:绝大多数地震分布于板块交接处,而在太平洋板块与其他板块之间分布更为密集。比如,每年南加州发生的地震就有1万次之多,其中只有百分之几的地震震级超过3.0,其中震级超过4.0的只有15~20次。

地震,谁能准确预报

对于从事地震预报研究的科学家来说,最重要的就是要知道地震发生的时间、地点及其破坏性。迄今为止,还没有任何组织、个人能对地震进行准确预测。

不过科学家能通过断层、过去地震的分布等判断地震出现的频率,预测某一地区未来发生地震的几率。因此,地震预测经常采取这样的预报方式:在某地区未 来50年内发生地震的概率为90%。上世纪中期,美国科学家对加利福尼亚州中部的一个断层进行研究后认为,这一地区将在80年代发生6.0级地震,居民在 惊慌中迎来了80年代,地震爽约了;进入90年代直至今日,灾难仍未降临。

日本曾是世界上最为专注地震预报研究的国家,也曾成立了一系列的组织,在全国范围内布置了如蛛网般密集的地震观测网和地形变观测网,利用地球物理 学、地质学和化学方法进行地震预测。1994年,日本政府在东海地区布置了地震监测网,坚信该地区将会发生大地震。然而东海地震迟迟未来,而其他地区却地 震频发……

1997年,罗伯特•盖勒(Robert  Geller)等科学家在《科学》(Science)杂志上发表了地震不可预测的文章。他们根据非线性系统的混沌理论的结果,认为任何一个小地震均可能演 变为灾难性的地震,演变是否会发生则取决于地球内部一些无法测定的因素。他们的最终观点是:地震预测研究毫无希望,人们应放弃在几小时、几天或几个月之前 预测到地震的希望。这篇文章引起了轩然大波,并一度对地震学界和政府产生了影响。

经过数年的辩论,多数地震学家仍在努力研究地震预测。目前的地震研究更关注那些比较频繁的小地震:通过对小地震进行观测、分析,了解地震的具体过 程,来达到预测大地震、毁灭性地震这一长远目标。科学家们在地震活跃区安置了大量地震监测设备,建立起密集的监测网络,监测地震活动的地点及持续时间,了 解地震活动的异常现象;同时通过各种仪器测量地震前发生的地球物理上的变化,如地表倾斜度和断层附近的磁场变化,尝试对地震进行预测。

尽管多数地震学家坚信地震可预测,但真正准确、可靠预报地震的案例如凤毛麟角。1975年2月4日,中国成功预报了辽宁海城地震,这也是联合国迄今为止所承认的唯一一个准确预报的地震案例。

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