资料:中国和日本的地震预报经验

2008年05月15日09:29  来源:人民网科技

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  20世纪70年代,中国的地震预报工作因为得到了广泛宣传而为全世界所注目。特别是1975年2月4日的事件被详细报道之后,1975年2月4日,中国东北辽宁省官方发布了一个紧急警告,他们根据这个地区许多小地震的发生,预测在24小时内要有一次强烈地震发生。那天晚上,海城附近发生了强烈地震,但幸运的是大多数人已经睡在了室外,所以没有受到伤害。

  
1976年唐山地震破坏了的大桥


  中国人宣称已经准确地预报了几次地震发生的时间:不仅有1975年的海城地震,还有靠近中国―缅甸边境(云南西部)1976年5月29日发生的两次相隔97分钟的6.9级地震。然而,在评价中国地震预报工作的历史时,只有不仅引证其成功,还要引证其失败才算公平。一方面,有些临震预报被证明是虚报,例如,在广东省1976年8月发出了一次地震警报(广东不是地震活跃区),许多人被说服睡在室外,但是并没有地震发生;另一方面,有的灾害性地震发生时没有提前警告。1976年7月28日,悲剧性地震几乎夷平了位于北京东部150千米有1百万人口的唐山市。官方报道,极震区约有24万人死亡,在北京也有大约100人由于有些泥墙和老砖房倒塌而丧生。而且,据估计还有50万人受伤。除了人员伤亡再加上巨大的工业损失,对整个国家来讲,造成严重的经济后果是必然的。唐山地震对一些迷信的中国人还有哲学含义:中国人的传统观点认为自然灾难是来自上天的旨意。

  
唐山地震中地面巨大变形造成了铁轨的弯曲


  在日本也有几个世纪的地震统计,自从1962年以来一直在进行以地震预报为目标的大力研究,然而至今仍未取得明显的成功。检验日本地震预报方法的障碍是日本岛近年来没有遭受到破坏性地震的袭击,尽管发生了许多中等地震。

  日本已实施了5个地震预报五年计划,并为计划提供了十分充足的资金,数以百计的在大学或政府研究所工作的地震学家、地球物理学家和大地测量家参与该研究并已经取得进步。这个方案的开始是观测潜在震源区的地质特征的短期变化;绘制活断层地质图;用改进了的大地测量设备和潮汐仪连续监测地壳变形;布设了简单地震仪的密集台网以全面了解即使极小地震的空间分布。此外,在部分选定的地震观测台上设置专门仪器,不间断地测量地球磁场的变化和岩石中电流的变化;在地热区取样测量水化学和温度的变化,记录地下水位。最近,科学家们在进行区域地壳形变和地震活动性测量的同时,研究了东京附近历史地震的周期性。结果表明,尽管东京附近地区尚不存在发生1923年关东大地震那样大震的迫在眉睫的危险,但在邻近地区发生破坏性地震的危险不能排除,特别是本州海岸的东海重要工业区,15年来已经观察到了不规则的地质变化。

  在日本的五年计划和类似的观测计划得到执行的同时,棘手的问题也随之而产生了,究竟哪些测量到的变化真正与地震预报相关呢?如果有了关于地震孕育和发生物理变化过程的成熟理论,人们就可以知道地震前应该去测量哪些量,才能寻找到异常。可惜现在所缺乏的正是这种理论,日本以及其他地方的地震预报研究,主要通过发现有待论证的依据而进行的。1982年,日本著名地震学家铃木曾这样评论日本本土以及国外地震预报情况:“地震预报的现状是非常混乱的,到目前为止,报道过的地震前兆真是形形色色,其中一些看来就很奇怪,令人怀疑。很清楚,即使排除这些模棱两可的记录,也仍无法找到一条确定的成功预报地震的道路。”这一公正的评论在10年后的今天依然是正确的。激烈的争论引起了有关什么是世界范围地震预报最佳计划的再思考。一个修改计划提出,应该加强震前短期物理变化过程的基础研究,因为这些物理变化过程正是了解大断层滑动前兆的关键,而前兆现象的产生目前对我们仍是个谜。

  
1906年地震后测得的圣安德烈斯断层两侧地壳岩石的相对位移箭头表示1906年地震断层断裂之后,穿过洛杉矶的地壳岩石的相对位移的大小和方向


  尽管我们还没有一个实用的系统阐述的理论能为地震起源提供一个可靠预测的指导,然而一个有关断层起源的弹性回跳理论,为我们提供了粗略预测已知活断层的下一次大破裂时间的依据。实际上,1906年加利福尼亚地震之后,里德运用回跳理论得出,旧金山附近的再一次巨大震动将发生在一个世纪之后。他的论证过程十分简单,通过对旧金山断层在地震发生前50年内的断裂状况的测量,得知50年间断层东、西两侧山顶间相对位移已经达到3.2米。在1906年4月18日地震断层回跳破裂后,最大相对错动距离为6.5米,或者是原来相对位移的2倍。因此,大约100年之后,可产生6米错距的地壳岩石应变才能再次累积起来,形成再一次大地震的条件。这一推论是否可靠有赖于推理中隐含的有关变形的细节的一系列假设是否真正成立,例如,区域应变积累应随时间均匀地增加;1906年大地震本身并没有改变断层的力学性质;中等大小地震不会对积累的应变释放发生重大影响等。

  (摘自:中国地震信息网)

(责编:赵竹青)
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