工程院院士许绍燮:地震预报工作终究要推进

郑入瑞

2010年05月12日08:14  来源:《科学时报》

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  2008年5月12日,汶川8.0级特大地震,没有准确预报;今年4月14日,玉树7.1级大地震,也没有准确预报。今天,关于地震究竟能否预报的争论越来越激烈。

  “地震预报难在即使搞地震预报的人都不知道究竟难在什么地方,不搞地震预报的就更不知道。”中国工程院院士、第三世界科学院院士许绍燮日前对《科学时报》记者说。

  当前,有人认为提高房屋质量才是首当其冲应考虑的,而不应对地震预报加大投入。许绍燮则认为:“提高房屋质量是应该的,但这跟地震预报并不矛盾。地震预报终究是要推进的,投入也是可以协调的。”

  “现在建的房屋质量可以提高,那原来建的怎么办?我们怎么可能一下子换掉中国所有的房子。如果反对地震预报的人的亲人就处在地震带上,您想想看,他还会不会反对他的亲人去关注和钻研地震预报?”许绍燮直言。

  “我认为地震是可以预报的。”许绍燮坚信,“只是我们收集的信息还不完全,对地震本质的理解还不够准确,预报能力有待提高。”

  全球地震频率并不异常

  一间摆满地震书籍的办公室就是许绍燮每天必去的地方。除了这些书,办公室角落里还有一张显得有些破旧窄小的钢丝床——当他需要夜战的时候,他就会在上面休息一会儿。

  “现在年纪大了,精力也没原来旺盛了,不过我还是对地震预报工作充满信心,并且还要为此继续努力。我也希望更多的年轻人能加入到我们的队伍中。毕竟人类终究是要战胜地震恶魔的。”许绍燮语重心长地对记者说。

  许绍燮从堆成小山的书中找出一个保存完好的文件夹向记者展示,“这是美国国家信息中心制作的近10年地震发生次数的统计图”。

  记者注意到,从2000年到2009年,其中7级以上地震为144个,平均每年14.4个,全球发生7级以上地震的年次数均在11~18次之间。而2010年截至目前的4个月,共发生7级以上地震6个。

  “虽然地震发生看似频繁了一点,但频率并不算太异常,并不是出奇地高,这种情况并非从未出现过。”许绍燮解释。

  许绍燮认为,人们感觉地震频发的原因跟地震破坏性有关。这几次地震的破坏性都很强,媒体非常关注。经过媒体反复报道,人们心理上就产生了一种地震没完没了的感觉。

  “此外,很多农村或者城镇人口不断拥入城市,造成城市人口过于密集,再加上城市建筑不合乎标准,一旦发生地震就会造成重大人员伤亡。”许绍燮直言,就像海地地震,如果发生在30年前,危害性就会相对较小,因为那时很多城市的居民数量只是地震发生时的1/3,并且海地没有充分的抗震措施,楼房在修建时很多都不合乎抗震标准,多种因素使小灾难变成了大灾难。

  预报能力尚待提高

  许绍燮向记者打了个比方:如果一个人把手伸进装满围棋子的口袋里,告诉你他的手有能力摸得出围棋子的黑白。由于黑白棋子数量相同,其自然概率原本都是50%,从理论上讲,“瞎碰”也是一半对一半的概率。只有当他和最初承诺的那样,摸出的一种颜色的棋子超出一半很多时,这才说明他有真正的本领。

  所以,在判定一种能力的时候,一定要扣除其自然概率,剩下的净概率才是真本领。

  1972年,为解决当时天天频繁预报地震的极端做法,许绍燮提出一种具有计算预测能力的方法——地震预测能力评分R值。

  “简单地说,就是扣除随机概率的预报成功的净概率。”许绍燮解释,必须把“瞎碰”也能碰对的那50%的概率扣除,才能真正算预报成功的概率。

  “当时,我一提出R值评分办法就有人反对,怎么地震预报还要评分?打个招呼还不行吗?”许绍燮说,“因为一评分,那自称90%的预报准确率就站不住脚了。”

  那么,时至今日,我们地震预报能力的净概率究竟达到多少呢?“也就在20%到30%左右。”许绍燮表示。

  据许绍燮介绍,华北地区8级地震差不多300年重复一次,365天×300年,就是十万多天。按(正负一天)三天保准来计算,就是十万分之三的概率。“就像足金纯度要达到99.99%,也就是只能允许有万分之一的杂质存在。我们的地震预报能力的精度就要像纯金那么纯,信息中一点杂质都没有。”许绍燮提醒。

  如今,大量的专家学者每天都在努力提高预测水平,“如果我们要达到99.99%的准确预测,可能真需要一代人甚至两代人来实现。”许绍燮说。

  不过,许绍燮坚信,80%的准确预测率是可以达到的。

  “地震电磁卫星”将上天

  就像许绍燮指出的,20%~30%的预报能力多少令他有些无奈。但这位白发苍苍的老人为地震预报作出的努力却从未停止。多年来,许绍燮很少参加工作以外的各种活动。因为他觉得,对于地震预报,我们需要做的工作真的很多。他一直在思考,为什么我们的预报水平长期停留在20%~30%?地震预测工作者想尽办法,但预测能力的增长却微乎其微。

  “我觉得可能现在我们掌握的有用信息只有30%左右,另外70%的信息还没有在我们的视野内。”许绍燮说,我们总以为制约地震预报的瓶颈在地下,因此,千方百计地去了解,可获得的有用信息还是很少。

  在中国地震学会空间对地观测专业委员会第一次会议上,许绍燮作了题为《探索地震预报尚需关注“天外来客”》的报告。他强调:“研究地下是必须的,但是我们也必须关注‘天外来客’。”

  当时,许绍燮提出的这个观点引来了不少人的反对。

  有人认为,观测地震前兆,地面尚且理不清头绪,现在又要关注天上,怎么可能更有效?还有人认为,地震的发生即使真有“天外来客”的影响,也是外因,只能充当一种触发作用,只有内因才有决定性意义。

  听到这些反对意见,许绍燮淡然面对。“飞船在太空航行有赖于飞船内置的火箭动力,这是毫无疑问的。但飞船如何飞行、何时返回等,也可决定于外部——地面的指令信息。”许绍燮举例说。

  同时,他坚持认为,复杂事物失稳突变的引发,往往不在于主动力的增长,而是侧向次动力的缩减。宇宙是一个整体,地球深部信息的重要毋庸置疑,但“天外来客”的信息很有可能也很重要。

  “只要确实有‘天外来客’,我们就必须去迎接它。我们能用卫星这个工具迎接当然更好,卫星能很快拿到全球的数据,这对于我们掌握另外70%的有用信息是很有帮助的。”许绍燮坦言。

  同时,许绍燮透露,我国也在研究发射“地震电磁卫星”,他本人也参与了这项工作,他将着重研究电磁卫星怎样服务于地震预报。

  地震活动与太阳活动相关

  “真正的特大地震大多发生在太阳黑子活动极小年前后。”许绍燮告诉记者。

  据资料显示,太阳黑子活动性重复发生的时间间隔平均为11年一个周期。从2007年底开始,太阳就达到它平均11年活动周期的极小期,鲜少出现太阳黑子和相关的爆发活动,表面几乎光滑如镜。与之前其他太阳活动周期的极小期通常只维持半年至1年左右相比,这次没有黑子的持续时间显得相当长。

  以2009年为例,全年就有260天没有黑子,让太阳物理学家在惊讶之余纷纷提出各种解释与预测。直到2009年12月中旬(约12月11日后)才开始陆续出现一些活动。

  然而,2010年太阳活动开始趋向频繁。按照许绍燮的观点推理,今年是不应该发生特大地震的。但近来地震活动还是很强劲。“这可能跟这一太阳活动期在极小值徘徊时间较长有关。”许绍燮推测。

  在与记者的交谈过程中,许绍燮找到一些1988年~2008年的资料,他拿出放大镜仔细地为记者讲解。

  许绍燮提醒,1948年5月25日15点11分,四川理塘发生了7.3级地震;2008年5月12日14点28分,汶川发生了8.0级地震,时间正好相隔60年。它们经度相差1度多,纬度相差3度,两次地震发生的地点、季节、月份、时刻、震级惊人相似,这不得不引起我们高度关注。

  “大部分地震并不是发生在磁暴时刻,而是发生在太阳活动平静时期,其间相对磁暴高一些的两次地震,也是处于高峰值过后的稍低值间。”许绍燮强调。

(责任编辑:赵竹青)
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