地震究竟能否预测


来源:通海县防震减灾局 时间:2023-05-12 19:16 点击率:551打印】【关闭

15年前的今天汶川地震爆发数万平方公里的大地在几分钟的震动过后山河变色、满目疮痍此后的15年中中国大地依然震颤不止2010年玉树地震2698人遇难2013年芦山地震196人遇难2014年鲁甸地震617人遇难2022年泸定地震93人遇难在全球范围内地震也无情地展示着巨大的破坏力2010年海地地震16万人遇难2011年日本地震近2万人遇难2023年土耳其地震5万余人遇难

回首人类的历史地震称得上是群灾之首”。20世纪以来的所有自然灾害中地震夺走的生命占到一半以上而中国更是世界上大陆地震最多的国家也是因地震死亡人数最多的国家对地震的恐惧就像悬在头顶的、不知何时落下的达摩克利斯之剑一样贯穿了人类的历史

然而遗憾的是我们至今无法像预测天气一样准确预测地震的到来它仍是所有灾难中最扑朔迷离的一个预测一场地震怎么这么难?未来的我们究竟如何应对地震带来的巨大灾难?

一、半壁江山皆震颤

首先我们需要了解地震发生的基本机制。我们生活的地球表面由大大小小的板块组成,不止不休的板块运动造成地下岩石变形,当变形积累的力量超过岩石的弹性极限,岩石骤然破裂,并释放出巨大的能量,地震便产生了。而中国位于几大板块的挤压之下,世界最重要的两大地震带,环太平洋地震带、阿尔卑斯-喜马拉雅地震带分别从中国东西两侧经过,中国由此成为少数同时受到两大地震带影响的国家。雪上加霜的是,中国所在的欧亚板块内部地质结构复杂而破碎,造成内陆同样地震频发,这些发生于板块内部的地震被称为板内地震,中华人民共和国成立以来伤亡最惨重的唐山、汶川地震便位列其中。

中国的陆地面积占全球的1/14,板内地震数量却占到全球陆地的1/3(不含港澳台地震数据),全国一半以上的省区皆位于大大小小的地震带上,皆有发生78级地震的危险,正可谓“半壁江山皆震颤”。
正因为如此,中国一直是受地震伤害最重的国家,甚至超过以多震闻名的日本、智利,也正因为如此,在这样震颤不止的大地上人们对地震预测有着极为迫切的需求。

现在让我们把时针拨回到19663月,当时,多次强震接连袭击河北邢台,导致八千余人死亡,这是中华人民共和国成立后第一场发生在人口稠密地区的大震,损失惨重,举国震惊。周恩来总理第二天便赶赴灾区,100多个研究机构和大学的数千名科技人员也陆续到达,开展地震预测大会战。调查中人们发现,地震前会有一些异常情况出现,这便是地震前兆。正如冰冻三尺非一日之寒,地震的能量也经历了漫长的积累,临近大地震发生时,随着地下岩石弯曲、破裂,各种地球物理、地球化学指标均可能发生相应的变化,并可能间接引起地下水、动植物等人类易于感知的异常。于是人们很快总结出了邢台地震的规律,即先小震密集,然后转入平静,最后发生大震,这便是著名的三段式:前震密集-转入平静-主震到来。利用这样简明清晰的规律,邢台地震现场的科学家们很快成功预测了一次6.2级的强烈余震,中国的地震预测出现了一丝曙光。

但邢台地震之后更多未能预测的地震依然接二连三地发生,包括19697.4级的渤海地震、19707.8级的云南通海地震、19737.6级的四川炉霍地震、19747.1级的云南永善地震,中国的华北与西南同时动荡不休。即便有了三段式的地震规律总结,但要在大震发生之前准确分辨前震和其他的孤立小震,要在浩如烟海的前兆信息中筛选出需要重点关注的时间和地点都绝非易事,人们只能期待着第一场真正成功的大震预测尽快到来。

二、难以复制的奇迹

19746月针对严峻的形势,中国地震局召开会议试图判断下一场地震将会发生在何方。相比8年前的邢台地震,此时的中国有了更加完善的前兆观测网络,一座座地震台、监测点在全国各地建设起来,密切关注着大地发出的重要信号。197521日海城、营口之间密集发生小震并且愈演愈烈,到23日达到高潮,缩小包围圈的信号出现了,24日小震逐渐转为平静,地震工作者立刻判断这正是“三段式”中大震到来之前最后的平静。24日上午起,辽宁省和地方相关部门陆续发布临震通报,得到消息的民众穿好冬装、打开房门随时准备着逃生,当天19:367.3级的海城地震爆发。这场地震摧毁了海城、营口两地9成以上的房屋,并造成千余人遇难。如果没有准确的地震预测和果断的疏散命令,将很可能有数万人死于非命。科学家在此后的研究中写道,迄今为止,海城地震仍是“世界上首次且唯一一次、有文档记载的在大震前几小时的正确时刻,对正确地点发布了疏散令的事例”。

由此人们对地震预测的信心前所未有地高涨起来,但这样的成功,真的可以复制吗?在真正全面了解地震背后的机制之前,等待人们的将是更大的失败。728日凌晨3点,人们熟睡之时灾难突至,7.8级的唐山大地震将这座百万人口的工业重镇夷为平地,并夺走了24万人的生命。

人们对地震预测的乐观情绪瞬间跌入谷底,血泪的教训让人们意识到“前震-平静-强震”的三段式并不适用于每一次地震,对前兆的准确解读远比人们想象的更加困难。在对地震的原理进一步了解之前,成熟可靠的地震预测仍然只是奢望!

就在这样的迷雾之中我们至今难以忘却、每每想起都心有余悸的汶川地震猝然降临。人类面对地震真的无策可施了吗?

三、防震的曙光

1960年代至今,地震预测走过了半个世纪,中国和世界各国的科学家有过短暂的成功但更多的是失败,人类对地震预测的信心也经历了从高峰到低谷的巨大起伏。从邢台地震起步的地震预测工作,在海城地震的成功之后迅速又遭到唐山地震失败的打击,并在汶川地震后陷入低谷。

对地下世界一片未知,但在地上的世界我们还有许多可以努力的方向。随着社会经济的发展和一次次大震经验的积累,我国对建筑抗震设防的标准不断提高,各种抗灾技术手段也蓬勃发展,而所有这些进步都在给生命带来更多希望。

从历次地震的经验来看,绝大多数的伤亡都来自倒塌的建筑,我们需要合理设计框架结构,采用高标准的材料和施工方式让建筑面对地震时更加坚固。汶川地震以来,我国不断提高建筑的抗震标准,也将抗震建筑的覆盖范围扩展到越来越多的地区,从大城市推广到乡村,尤其是对学校、医院等建筑提出最高的防震要求。我们还建成了覆盖数个省份的地震预警系统,近几年,它在地震新闻中频繁刷屏。与地震预测不同,地震预警的目的并非提前预知地震的到来,而是在地震发生后挽救更多的生命。另外,虽然无法做出准确的短期预测,但通过研究断层活动的规律,我们可以做出长期趋势的预测,指导大型工程的规划和建设。

攀登科学高峰的道路总是痛苦并漫长,而通向地震预测科学高峰的道路也注定会铺满血泪。人类的强大,正是在于面对磨难拥有永不放弃的顽强,正是无数前仆后继的人们推动着地震科学和防灾技术不断前进。终有一日,地震的阴霾将散去,不再带来血泪与恐惧。


图1 北川老县城曲山镇

图2 1966年周恩来总理视察邢台灾区

图3 云南通海地震之后,灾民们在废墟前召开动员会