地震预测

根据对地震规律的认识,预测未来地震的时间、地点和强度。实现地震预测的基础是认识地震孕育的物理过程及在此过程中地壳岩石物理性质和力学状态的变化。

地震预测问题提出的目的在于避免或减轻地震灾害。为此,它应当具有高度的可靠性,预报不准会引起居民不必要的恐慌,给社会、经济带来损失。但可靠的预测是非常困难的,因为人类至今对地震的成因和规律还认识得很不够。地震学家不能直接观测地球内部,以致对地震的孕育过程和影响这一过程的种种因素缺乏观测数据。因此,尽管地震预测问题提出很久,但进展缓慢。各国科学家为此作了很大努力,但至今仍不能准确预测地震,在最好的情况下也只能做出很粗略的估计。

预测方法

地震是大地构造活动的结果,所以地震的发生必然和一定的构造环境有关。同时,地震不是孤立发生的,它只是整个构造活动过程中的一个事件,在这个事件之前,还会发生其他事件。如果能确认地震前所发生的事件,就可以利用它作为前兆来预测地震。另外,地震的发生又带有随机性。在积累着的构造应力作用下,岩石在何时、何处发生破裂,决定于局部构造中的薄弱点及其性质,而对这些薄弱点的分布和性质常常不能清楚了解;此外,地震还可能受一些未知因素的影响。因此,预测地震有时就归结为估计地震发生的概率问题。

根据以上这些考虑,地震预测方法大致可以分为3类:地震地质、地震统计和地震前兆。它们不是彼此无关,而是互有联系的。若将3种方法配合使用,效果会更好。

(1)地震地质方法 是以地震发生的地质构造条件为基础,宏观地估计地点和强度的一个途径。可用这种方法在大面积上划分未来地震的危险地带,确定不同强度的危险地区。这种工作叫做地震区域划分。由于地质的时间尺度太大,地震的时间预测不能依靠这一方法。

(2)地震统计方法 是从地震发生的记录中去探索可能存在的统计规律,估计地震的危险性,求出发生某种强度的地震的概率。统计方法的可靠程度决定于资料的多寡。中国历史悠久,在有些地区,地震资料丰富,运用统计方法可以提供有意义的结果。

(3)地震前兆方法 是根据前兆现象预测未来地震的时间、地点与强度的方法。地质方法的着眼点是地震发生的地质条件和在比较大的空间、时间尺度内地震活动的变化。统计方法所指出的只是地震发生的概率和地震活动的某种“平均”状态。若要明确地预测地震的发生地点、强度和时间,还是要靠地震的前兆。所以寻找地震前兆是地震预测的核心问题。为了取得可靠的地震前兆,必须开展长期、广泛的观测和研究。

各国的地震预测研究

自 20世纪60年代以来,日、美、苏和中国等国家分别制定了开展地震预测研究的国家计划。

日本地震预测研究小组1962年提出初步方案,计划用10年的时间集中收集基础资料,包括大地测量、地壳形变观测、地震仪器观测、地震波速度分析、活动断层的调查和测量、地磁观测以及地电观测等。1978年,日本国会通过了《日本大地震对策特别措施法》,这是世界上第一次以法律形式提出的对于大地震的对策。1979~1983年日本的目标是:在继续改进和完善观测系统,加强长期地震预测研究的同时,重点抓关东南部及东海地区的短期前兆,使地震预测向实用化阶段过渡。

美国1965年9月以普雷斯(F.Press)为首的小组,曾提出一个地震预测和地震工程研究的10年计划,包括地震物理基础、地震工程、地震现场调查和新技术装备的研制。1977年国会通过了《地震灾害减轻法案》。

苏联从1948年10月5日阿什哈巴德地震(震级7┨)后,开始提出地震预测课题。60年代出现了一些把岩石破裂理论同地震学联系起来的研究工作,从物理学和数学上模拟震源过程,增进了对震源物理过程的理解。同时,地震前兆的野外观测大大发展,在地震活动性、纵波与横波速度比、震源机制、地电阻率、水氡含量变化等方面都取得了某些进展。在中亚和堪察加地区,根据多年观测,总结出一些预测指标,并利用它们进行试验性预测。

中国的地震预测研究从1956年开始,曾把地震预测列入国家长远科技规划的项目中。1958年也曾组织调查队到若干历史上有名的大地震现场,对地震前兆和有关现象进行了调查(见中国地震历史资料)。大规模地开展地震预测研究则是在邢台地震以后。1966年3月,河北邢台地区先后发生6.8级和7.2级地震(见中国著名大地震),造成了巨大损失,引起政府高度重视。随后在国家科学技术委员会主持下,制定了地震研究的全面计划,立即开展地震预测试验,之后,加强了对全国地震工作的统一领导和管理。在各省(市)、自治区建立了规模不等的地震观测系统以及相应的地震研究和管理机构。

国际组织对地震预测工作的促进 1965年,联合国教科文组织(UNESCO)曾委托国际地震学和地球内部物理学协会(IASPEI)组织工作组,召开过多次地震预测讨论会,负责联合不同国家,共同改进地震预测方法。