
2008年5月12日14時(shí)28分,一場(chǎng)8.0級大地震在中國四川省汶川地區爆發(fā)。人類(lèi)再一次遭受到了地震突如其來(lái)的打擊,“地震預測”也再次成為全球關(guān)注的熱門(mén)詞匯。
從公元132年張衡發(fā)明候風(fēng)地動(dòng)儀到現在,地震在近兩千年間繼續折磨著(zhù)人類(lèi)。地震發(fā)生之頻繁,遠遠超出了人們的預想:每年全球發(fā)生地震大約為500萬(wàn)次,其中1%左右的地震能被人類(lèi)感覺(jué)到。在2007年,世界共發(fā)生8~9級地震兩個(gè)、7~8級地震20個(gè),6~7級地震20個(gè),其余小型地震不計其數……然而,令人遺憾的是,盡管人類(lèi)科技在兩千年中實(shí)現了巨大跨越,但所有這些地震,都未能被準確地預測到。
地震預測到底有沒(méi)有可能?記者分別在美國、日本和歐洲對地震和地質(zhì)研究專(zhuān)家進(jìn)行了系列專(zhuān)訪(fǎng)。
“這一次,我擔心會(huì )有驚人的人員損失!敝袊氪ù蟮卣鸢l(fā)生當天,美國地質(zhì)勘探局地震專(zhuān)家露西爾·瓊斯在接受美國《科學(xué)》雜志采訪(fǎng)時(shí)說(shuō),這次大地震將成為自1976年唐山大地震以來(lái),中國遭遇的最大“天災殺手”。
瓊斯對汶川地震所在的龍門(mén)山斷裂帶研究長(cháng)達25年,她的日本同行勝俁啟、歐洲同行保羅·達波尼耶,則分別是東京大學(xué)地震研究所地震預報研究推進(jìn)中心和法國巴黎地球物理研究所的專(zhuān)家,在地震預測方面有頗深的造詣。在分別接受《環(huán)球》記者采訪(fǎng)時(shí),他們針對民眾關(guān)注的地震預測問(wèn)題,給出了自己的解答。
“人們想要的那種精確預測是不可能的”
《環(huán)球》:得知汶川地震發(fā)生后,您的第一感覺(jué)是什么?震后不光在中國而且世界也再度出現了一股“地震預測熱”,有傳言說(shuō)有人早已預測出會(huì )有這次地震。您認為這種說(shuō)法可信嗎?
勝俁啟:發(fā)生在中國四川省的大地震,我是通過(guò)日本同事的電子郵件才得知的。此次地震的強度可以與日本1923年的關(guān)東大地震匹敵,可以說(shuō)擁有阪神大地震20倍的能量。關(guān)于那些傳言,有一點(diǎn)我可以肯定,關(guān)于這次地震的預測,無(wú)論在中國還是日本都是不可能的。
達波尼耶:首先,請讓我對地震的受災者表示哀悼。我熱愛(ài)中國,這里就像是我的第二故鄉,過(guò)去的20多年中我幾乎每年都會(huì )去中國,與中國的科研院校的研究人員共同探討地震方面的問(wèn)題,或者進(jìn)行實(shí)地考察。所以當我聽(tīng)到四川地震的消息時(shí),我感到非常的震驚和難過(guò)。但我相信,中國政府和人民一定能夠度過(guò)這個(gè)難關(guān)。
《環(huán)球》:地球上每年發(fā)生的地震以百萬(wàn)計,但沒(méi)有一個(gè)破壞性的大震在首發(fā)時(shí)被準確預測到,讓人感覺(jué)地震“難以捉摸”。到底是什么因素影響地震預測?
達波尼耶:在世界范圍內,地震預測之所以始終是一個(gè)非常大的難題,原因就在于它的發(fā)生是多種因素共同作用的結果。地震不像火山爆發(fā),火山是看得見(jiàn)的,人們可以對它進(jìn)行實(shí)時(shí)監控,而地震是地殼深層運動(dòng)造成的,科學(xué)家只能通過(guò)地殼的活動(dòng)大概判斷出某一地區在20年到30年間有地震的危險,但是具體發(fā)生的時(shí)間、位置卻無(wú)法預知。
在某些情況下,我們可以把地震比作雪崩,當積雪過(guò)厚,山坡的承受力達到極限時(shí),任何外界的力量都能導致雪崩。問(wèn)題是誰(shuí)也不知道是如何作用的,也不知道外力作用的具體時(shí)間,所以我們只能說(shuō)有雪崩的危險,卻不知道雪崩到底何時(shí)會(huì )突然發(fā)生,地震也是一樣的道理。
瓊斯:“有地震必有斷層,有斷層必有地震”。因此斷層的空間分布就屬于地震預測領(lǐng)域重要的信息。僅從這個(gè)層面上來(lái)看,我們(地震學(xué)家)做出了出色的工作,預測出哪里分布有斷層。
《環(huán)球》:但我們從有關(guān)書(shū)籍上了解到,與地震有關(guān)的斷層是活動(dòng)斷層,過(guò)去雖運動(dòng)但如今穩定的斷層叫休眠斷層或“死斷層”,并不是所有位于斷層的地帶都會(huì )發(fā)生破壞性地震,有的地方只有過(guò)小的地震,有的斷層表面甚至幾千年沒(méi)有“動(dòng)靜”。所以,人們真正想要的,是預測那些形成破壞性的大地震發(fā)生的具體時(shí)間……
瓊斯:從實(shí)際來(lái)講,在同一個(gè)斷層上,除了可怕的大地震外,還有通常無(wú)甚大礙的小地震發(fā)生,而且與大震相比,小地震發(fā)生的頻率要高得很多。因此,這就又對地震預測提出了更高的要求,也就是說(shuō),不僅要預測時(shí)間,還必須預測震級,這樣的預測才有實(shí)際意義。
問(wèn)題是,地震的震級是由什么決定的呢?當地震發(fā)生時(shí),位于震源正上方地球表面上的點(diǎn),也就是震中,沿斷層撕裂,裂得越遠,震級就越大。假如震中開(kāi)裂了100米,地震就計算為大約4級,假如裂了300公里,就屬于接近8級的大地震了。這次汶川大地震就在東北-西南走向的龍門(mén)山斷裂帶上撕開(kāi)了一個(gè)長(cháng)達275公里的長(cháng)裂口。
但開(kāi)裂多長(cháng)才能停止和導致地震發(fā)生的因素之間是不存在關(guān)聯(lián)的。如此看來(lái),在地震開(kāi)始之前,有關(guān)地震震級大小的信息是無(wú)法從地層中監測獲知的。這樣的話(huà),我們只得很遺憾地說(shuō),人們想要的那種精確預測是不可能的。
勝俁啟:地震的預測非常困難。在大地震發(fā)生前,如果發(fā)生很多稱(chēng)為“前震”的小地震,就能夠觀(guān)測出來(lái)。但是前震又不見(jiàn)得是大地震的前兆。并不見(jiàn)得發(fā)生很多次前震后肯定出現大地震,有時(shí)大地震也在沒(méi)有任何前兆的情況下突然發(fā)生。
《環(huán)球》:那么,地震預測的實(shí)際意義何在呢?
瓊斯:短期的臨震預測的確十分困難,除非有“前震”發(fā)生。目前地震預測的實(shí)際意義,更多地體現在對余震的預測上。不管是前震還是主震,只要是最先發(fā)生的地震,就被稱(chēng)作“第一事件”。在“第一事件”之后,緊接著(zhù)發(fā)生另外的地震事件的可能性要比通常獨立情況下高得多。余震的時(shí)序等模式也都有一定規律可循,預測余震的可能性也就比預測“第一事件”大得多。也正因為此,世界各國在余震預報方面的技術(shù)相對比較成熟,尤其中國在余震預報方面更為先進(jìn)。
勝俁啟:余震的預測能夠以較高的準確率來(lái)預測。雖然并不能預測幾時(shí)幾分會(huì )發(fā)生什么程度的地震,但是預測一個(gè)月以?xún)劝l(fā)生余震的概率是百分之多少,還是能夠以較高的準確率進(jìn)行的。
全球最準確的一次臨震預報出現在中國
《環(huán)球》:地震預測難度如此之大,那么人類(lèi)歷史上有沒(méi)有過(guò)預測地震成功的先例呢?
瓊斯:人類(lèi)歷史上迄今預報最準確的一次強震臨震預報是1975年中國遼寧的海城地震!睹绹卣饏f(xié)會(huì )公告》曾評價(jià)說(shuō),“雖然海城地震的預測,是結合了混亂、經(jīng)驗主義分析、直覺(jué)判斷和好運氣,但這是預測地震的一次嘗試,且第一次沒(méi)有以失敗告終”。當時(shí)中國的地震工作者們欣喜若狂,認為距離準確預報地震已經(jīng)不遠了。
勝俁啟:從全世界來(lái)看,成功預測地震的例子只有1975年中國海城的地震。由于預測地震后,很多人提前采取了避難措施,因此成功地將災害降到了最低限度。此外,海嘯在地震發(fā)生后是能夠預測的,所以能夠在海嘯到來(lái)之前采取各種措施。
瓊斯:令人遺憾的是,海城地震后第二年發(fā)生的唐山大地震,又徹底粉碎了全人類(lèi)的夢(mèng)想。人們不得不承認,地震預報仍然難以捉摸。海城預報的成功,經(jīng)驗成分居多,仍然被一些專(zhuān)家認為缺乏理論依據。
勝俁啟:預測確實(shí)是非常困難的,因此絕對不能說(shuō)中國的水平低?梢哉f(shuō)中國具備優(yōu)秀的研究人員以及觀(guān)測器材和技術(shù)。
《環(huán)球》:全球的地震預測水平現在怎么樣?
瓊斯:讓我從長(cháng)期預報的角度來(lái)回答這一問(wèn)題吧。
從地震專(zhuān)業(yè)角度看,地震的長(cháng)期預測是可以實(shí)現的,這主要基于地震學(xué)家對斷層歷史的研究。這種長(cháng)期趨勢性預測主要預報一個(gè)地區在未來(lái)幾年或幾十年之內發(fā)生地震的可能性和最大震級。長(cháng)期預報的主要作用是指導該地區的建筑物抗震設防,假如預測未來(lái)50年內某一地區有可能會(huì )發(fā)生一次8級大地震,那么這個(gè)地區的建筑物基本上就都要按照這一抗震標準建造。
“民間說(shuō)法不足信”
《環(huán)球》:在中國以及世界其他一些國家,都有不少民間的地震預測說(shuō)法,比如動(dòng)物的異常行為、奇特天象出現等。
勝俁啟:日本的地震研究人員中間根本沒(méi)有任何人相信動(dòng)物能夠預知地震。我認為一部分民間的說(shuō)法是基于傳說(shuō)和迷信,是沒(méi)有科學(xué)根據的。
達波尼耶:有一年,在遼寧的冬天,冬眠的蛇等動(dòng)物突然從洞穴中跑了出來(lái),隨后這一地區果然發(fā)生了地震。但這種觀(guān)察動(dòng)物的方法缺乏確鑿的科學(xué)依據,因此不能作為預測方法。
瓊斯:這些說(shuō)法到目前為止,都還沒(méi)有真正的科學(xué)依據。世界各國的很多科學(xué)家曾經(jīng)不止一次地試圖證實(shí)這些預測的科學(xué)性,但到現在也沒(méi)有找出十分堅實(shí)、確鑿的證據。
從另外的角度說(shuō),即便這些異?梢宰鳛轭A報地震的參考數據,地震監測人員也不能僅僅依靠某一個(gè)單獨的異常事件做出地震預報,因為這一個(gè)異?赡苤粚獦O小的發(fā)震幾率,假如誤報了地震,損失往往也是相當慘重的。
《環(huán)球》:地震前的自然界會(huì )不會(huì )有自己的先兆和警告,比如地震光等?
勝俁啟:日本的地震研究人員中根本沒(méi)有人相信通過(guò)云等自然現象預知地震的。但是有一部分人在通過(guò)光和電波進(jìn)行研究。在希臘,有一種叫“VAN方式”的通過(guò)光的波長(cháng)來(lái)觀(guān)測地震前兆的方法,F在還在研究從FM等電波中發(fā)現地震的前兆。但是現在還都是處于研究階段,沒(méi)有達到能夠預測的程度。
《環(huán)球》:在地震災害相對較多的國家,人們一般采用哪些措施使災害最小化?
瓊斯:8級大地震可以把砂基的地表變成流沙狀,推翻建筑物使之傾斜,就好像它們是在水面上起伏一樣,這種現象在地質(zhì)學(xué)中被稱(chēng)作“液化”。這次汶川震區就我所知,很可能是砂質(zhì)的,所以容易液化。
像這次汶川大地震這么大震級的地震,能夠在瞬間將一幢磚瓦建筑夷為廢墟。磚塊受到震動(dòng)時(shí),磚縫之間的灰漿就瓦解了,隨之建筑物倒塌,房頂塌下來(lái)造成人員傷亡。因此,磚瓦房建筑是在地震中最易受損的建筑類(lèi)型之一。
勝俁啟:在日本,防震措施的第一條是要對建筑標準進(jìn)行非常嚴格的抗震設計。除了醫院、學(xué)校、政府機關(guān)以及高層建筑外,一般住宅也都要根據建筑基準法采取抗震措施?拐鹉芰^弱的建筑物都要采取加固工程。
由于大地震發(fā)生后到人體感覺(jué)到劇烈搖晃有10秒左右的時(shí)間差,因此日本正在研究利用這個(gè)間隙通過(guò)媒體提前通報。雖然現在還沒(méi)有成功,但是好處在于可以讓人們在大地震發(fā)生前有某種程度的心理準備。
達波尼耶:中國幅員遼闊,地形十分復雜,尤其山峰眾多,是一個(gè)地震的多發(fā)地區,因此在這些地區建房時(shí),一定要考慮到防震的需要,只有這樣,才能在面臨大規模地震時(shí)將損失降到最低水平。(藍建中)
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