地震監測和預報結合在技術層面問題的討論

編者按 蔣長勝研究員2015年入選中國地震局首批“防震減災優秀人才百人計劃”,現從事地震監測預報管理工作。
廣泛被大家提及的“地震監測和預報結合”問題,之所以成為問題的可能的背景是,隨著近年來中國地震觀測網絡的飛躍式發展,大量地震觀測數據產出與在地震預測中的應用相對不充分,以及地震預測工作未向地震觀測網絡建設提出針對性的指導意見等有關。然而這一“問題”可能是一種表象,事實上,即使在地震臺站和各類地震前兆測項建設數量與密度上,當前的快速發展仍無法滿足服務防震減災總體目標的需求;另一方面,地震預測對監測體系發展的指導意見受到當前研究水平局限,而“面向地震預測的監測系統設計”等國際前沿概念也是中國測震學科技術協調組近年著力推進的重要議題。由此可見,上述問題可能需要分層次解決。
拋開頂層設計、戰略發展層面,從研究個體或較小單元的角度,對“地震監測和預報結合”仍可有所作為。以便于操作的技術層面為例,將存在的問題細化到“細枝末節”,即可找到一些線索,例如監測的“訴求”,包括需要知道余震區監測需要達到的定量化監測水平是多少才能滿足余震預測需要,對年度重點地震危險區需要達到何種監測能力、觀測的重點部位在哪里,現有地震監測網絡布局應該如何調整,等等。預測的“訴求”包括,使用的觀測數據質量如何,觀測誤差和其他不確定度如何,監測系統的連續和穩定情況如何以及可能對地震預測結果的影響,等等。
環顧當前國際研究工作,這些“細枝末節”問題,可以從技術角度找到一些解決方案。例如,由美國南加州地震中心(SCEC)2006年發起的全球“地震可預測性合作研究”(Collaboratory for the Study of Earthquake Predictability,CSEP)計劃,采用的包括對地震發生數(N-test)、地震震級(M-test)、地震發生地點(S-test)等專用預測效能評估技術,可以實現對“截止震級”(Mc)等影響預測效果因素的定量評價,從而可以指導包括余震區應急流動觀測究竟應該確保達到何種震級等問題。此外,國際上近年發展的“基于概率的完整性震級”(Probability-based Magnitude of Completeness,PMC)方法,即可以實現對地震臺網監測能力的實時和定量監控,這對評價觀測數據質量、確保預測工作的數據基礎非常關鍵。由此,利用技術,從定量、可檢驗的角度,監測和預測的“對話”將變得更具建設性。
列舉部分實例,片面討論了“地震監測和預報結合”問題,具體的研究和討論,需要廣大地震科技工作者共同面對、合力解決?!兜卣鸬卮庞^測與研究》為大家提供了展示平臺,愿與各位共同努力,展示科研成果,推動期刊發展。
蔣長勝
2015年10月