地震預報難題能否破解?
——訪中國地質大學萬天豐教授

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地震預報難題能否破解?
——訪中國地質大學萬天豐教授

“震動”是地球的常態。全球每年7級以上的地震要發生17～18次。最近一段時間大家感覺地震多,是因為這幾次地震都發生在人口居住區,媒體關注度高、報道多。

北京及其周圍地區近期發生7級以上強震的可能性不大,如果再發生類似唐山那樣8級左右的強震,可能在240年以后到300年以前的期間。

地震的本質就是地下深部巖石的破裂和錯位,而巖石的破裂和錯位總是有一個形成過程的,不會沒有任何先兆。如果我們能夠綜合地球物理和地球化學手段進行系統地監測,找到這些理化參數和地震之間的定量關系,就有可能解決地震預報的難題。

青海玉樹地震又把“2012”這個話題拉進公眾的視野,而社會上各種中國大陸即將爆發強地震的傳言甚囂塵上。那么,中國是否進入地震活躍期?北京及其周邊地區近期會不會發生強地震?地震能否預報?記者日前采訪了中國地質大學萬天豐教授,旨為讀者解惑。

“震動”是地球的常態

最近網上流傳著這樣一句話:“地球已經進入震動模式?！鳖l繁發生的地震災害也讓部分公眾產生恐慌情緒,就此中國地質大學萬天豐教授說:“地球一直處于‘震動狀態’?！?/p>

萬天豐認為,地球一直都在運動中,“震動”是地球的常態。“我們研究表明,全球每年7級以上的地震要發生17次～18次,平均下來每月要1次多。最近一段時間發生地震的頻率也在正常范圍內,大家之所以覺得最近地震多,是因為這幾次地震都發生在人口居住區,媒體關注度高、報道多。”萬天豐說:“其實,地球表面大部分是海洋、荒漠等無人區,那里發生強地震的頻率更高。只是因為沒有相關報道,大家不知道罷了。”

萬天豐介紹說,大部分人對三級以上的地震才會有明顯的震感,4級、5級地震并不具備破壞性,6級以上地震才具有破壞性。萬天豐特別強調,地震每升高一個級別,其釋放的能量就升高32倍多。“也就是說,6級地震釋放的能量僅相當于8級地震的千分之一左右。現在某些媒體發現哪里發生4級、5級地震也大肆渲染,引起了公眾的恐慌情緒,是非常不應該的?！?/p>

中國是否已進入地震活躍期?

2008年的汶川大地震、2010年的臺灣地震、最近發生的青海玉樹地震,不禁讓大家產生這樣一個疑問:中國是否已進入地震活躍期?萬天豐說,他也被無數次問到這樣的問題。

“就像我前面說的,地球一直都在‘震動’中,活躍與不活躍只是就某一個地區而言的相對概念?！比f天豐解釋說,我國主體位于歐亞板塊,南有印度板塊,東部是太平洋板塊。當印度板塊向北運動、擠壓歐亞大陸時,中國西部的地震活動性就比較強;當太平洋板塊朝西偏南方向擠壓時,我國東部的地震活動就比較頻繁。

萬天豐說:“中國有世界上最完善的地震歷史記錄,這些記錄對于我們了解地震的規律性是非常有幫助的?！?/p>

早在1987年,馬宗晉和蔣銘就曾撰文指出:中國大陸近百年來破壞性強地震(大于里氏6.5級)的活動周期及其分布存在著很明顯的規律性。在前人工作的基礎上,萬天豐重新編制了中國大陸近百年來破壞性強震的活動周期及其分布圖。

萬天豐介紹,在分布圖上可以清楚地看出,1897—1916年期間,強震主要集中在橫斷山脈、喜馬拉雅山脈、帕米爾和阿爾泰一帶,即青藏高原的西部。1917—1940年間,強震主要發生在橫斷山脈和祁連山脈東段一帶,即青藏高原的東北端。1941—1961間,強震主要聚集在南北地震帶,即橫斷山脈、六盤山和賀蘭山一帶,此時帕米爾地區的地震活動也較強。“這顯然是印度板塊向北運動、擠壓歐亞大陸所造成的。以上三個時期,中國大陸東部、包括北京周邊地區的地震活動性是不強的?！?/p>

1962—1980年災害性地震發生在從遼寧-華北到橫斷山脈這樣一個弧形地帶,“這就是從1966年邢臺地震開始到1975年海城、1976年唐山大地震的地震活動周期?！?/p>

1981—1999年,災害性地震的分布又回到與1897—1916年幾乎相同的橫斷山脈、喜馬拉雅山脈、帕米爾和阿爾泰一帶。2000年以來,災害性地震的分布則與1917—1940年十分相近,主要集中在橫斷山脈和昆侖-祁連山東部一帶,“2001年昆侖山中部8.2級地震和2008年汶川地震就是其強烈活動的表現?！?/p>

北京及其周邊地區近期會不會發生地震?

汶川地震時,北京地區特別是國貿等高層建筑里的辦公人員震感非常明顯。北京地區及其周邊近期會不會發生地震?

萬天豐認為,北京及其周圍地區近期發生7級以上強震的可能性不大,“如果再發生類似唐山那樣8級左右的強震,則可能在240年以后到300年以前的期間?！?/p>

萬天豐說:“當年中國科學院地震工作委員會歷史組和近年來許多研究者發表的華北地區地震活動周期性的研究,也都傾向于這種觀點,認為其破壞性極大的強震活動周期為300±30年?！?/p>

萬天豐介紹說,北京及其周圍地區自宋、金以來,地震資料極為完備,從歷史上看,這種規律已經有了4次重復表現,即公元1038—1057年(金朝—南宋),1303—1307年(明朝),1668—1695年(清朝)和1966—1976年?！跋嘈诺较乱粋€周期來臨的時候,我們建筑物的抗震性和地震預報水平都有了大幅度提高,唐山大地震的災難是完全可以避免的。”

至于汶川地震時北京震感強烈的原因,萬天豐解釋說:“這就好比坐在飛機上,機身主體震動并不大,但機翼尖端的抖動卻非常明顯一樣。高層建筑都是鋼結構的,鋼材彈性比較大,即使地面上有微弱的抖動,高層上的感覺也會相當強烈。但這并不是說鋼結構不安全。相反,現在建筑物的鋼筋混凝土結構和鋼結構是比較安全的。鋼材料強度很大、韌性(柔性)強、結構的安全系數很高,即使建筑物發生比較明顯的彈性形變,結構仍能保持完整性。這個時候應該注意的是要避免被室內高處物品的墜落或柜子等家具的傾倒所傷害。”

地震是否能夠預報?

每次地震發生后,都會有一些學者說自己“成功地預報了大地震”,使用的方法也是五花八門。但也有學者認為,地震預報是“現代科學還做不到的事情”。那么地震究竟能不能預報呢?

萬天豐說,探討這個問題,首先要區分中長期地震預報和短期臨震預報?！皬默F有研究水平來看,根據已有的歷史地震資料,進行中長期的地震預報是完全可能的?！边@種中長期預報時間跨度比較大,能夠提出一個地區在未來幾年或幾十年內發生地震的可能性和最大震級,主要用于指導該地區的抗震設防。

短期臨震預報則是一個世界性難題,到目前為止,全世界各國基本上還沒有做到這一點。萬天豐介紹說,目前各國地震預報都是經驗性預報,主要依靠地震記錄儀?！斑@種儀器的工作原理是,如果某一地區在一定時間范圍內出現微弱地震的次數達到一定數量,那么我們可以根據經驗推測這一地區發生強地震的幾率有多大,大概會在什么時間。”1975年海城地震就是這樣預報的,這也是世界歷史上最準確的一次強震臨震預報。

“但非常遺憾的是,世界上最強的地震活動幾乎都不是呈正態分布的,大部分強震之前都沒有頻繁小震的警兆,幾乎是突然性的爆發。越是強震,越是突然?！?/p>

萬天豐說,現在用各種各樣方法預報地震的人很多,也可能有人確實“撞上”一兩次,但是“任何科學的判斷不在于一兩次的準確,更重要的是真正掌握科學的規律?！比f天豐說,現在臨震預報最高的成功率也不過30%左右,“換句話說,就是三次中只有一次成功。一旦發布了地震預報,牽涉范圍極廣,公眾和社會是否能夠承受這樣的失誤率?”

那是不是說地震就無法預報了呢?萬天豐認為,地震是一種自然現象,“其本質就是地下深部巖石的破裂和錯位,而巖石的破裂和錯位總是有一個形成過程的,不會沒有任何先兆。”

萬天豐舉例說,比如大破裂和錯位前,總會先產生一些小裂隙和小的錯位,地殼中的溫室氣體,比如氡、氦和二氧化碳等就會溢出,導致當地溫度的上升,及時地觀測到這些變化就可能進行地震預報。“當然,還有其他許多征兆,如重力值降低、地磁場變化、地下水位變化等,如果我們能夠綜合地球物理和地球化學手段進行系統地監測,找到這些理化參數和地震之間的定量關系,就有可能解決地震預報的難題。”

萬天豐說,目前科技界已經注意到這個研究方向,并開始進行了相關研究。“這是一個漫長而復雜的過程,需要有廣泛分布的觀測臺站和較長期地、系統地觀察研究。不過,也許這是一條正確的道路。”

(摘自中國礦業報 作者:齊芳)

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