從概率角度淺談地震預測

吳彩福

摘 要 由于地質運動的復雜性，目前仍做不到有效的地震預測，但通過地震預測的研究，可以為工程建設和災害防護提供指導性意見，這同樣是當下地震預測研究對現實的有效貢獻。

關鍵詞 地震預測；概率；災害防護

中圖分類號 [P65] 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）161-0112-01

1 地震的危害性

地震是地殼快速釋放能量過程中造成振動的自然現象，地震的危害極大，不僅會造成嚴重的人身傷亡，還可能會引起水災、火災，嚴重了還可能會造成海嘯、滑坡等災害。由于地震對人們的生活危害極大，因此，對地震的預測工作是非常有意義的，事實上，雖然許多地震人們感覺不到，但世界各國每天都運行著數以萬計的地震儀器監測著各地的地質變化情況。

2 地震預測工作的復雜性

雖然從官方到民間，人們都在通過各種手段嘗試著對地震進行預測，但實際上，到目前為止，以當前的科技水平，全世界都無法對地震進行準確預測，并且相信在很長的一段時間內，地震也是無法做到準確預測的，地震的預測仍是一個世界性的難題。因為地震預測必須同時包含地震發生的時間，地點和地震強度，這三者缺一不可，而地殼運動的情況非常復雜，很難就地震的情況做出準確的預測。

在概率論中存在決定性事件和隨機事件，通過研究一個事件結果的概率，可以從側面預測一個事件出現不同結果的可能性。但地震預測既像概率論中的決定性事件，又像概率論中的隨機事件。當地殼運動到一定程度，地震就會發生，這就像水在100℃時會沸騰，是決定性事件。但由于地質運動的情況復雜，即使知道了它有一天必然會發生，或者是發生的概率，但也無法準確的預測它發生的時間和地點。這一點就像是拋硬幣事件，即使你知道了在它下一次落地時正面朝上的概率是50%，但你仍不能準確預測下次拋硬幣的結果，而只能說，你答對的概率是50%。正因為地震預測面臨著這些復雜性，目前學術界對于地震預測可以做到從空間上劃分地震帶和地質運動較活躍的區域，并找出較可能發生大震級地震的區域，但對于地震發生的時間，卻無法得到。因為一個震區的潛伏期，可以有幾十年、上百年，甚至幾百年。

此外，地震預測所涉及范圍之廣，絕不僅僅只是研究一個概率問題，而是要包含人文、社會、倫理等多方面因素，地震預測還必須要考慮社會穩定等諸多因素，這就對地震預測提出了更高的要求。

3 地震預測的現實意義

既然這樣的話，那么所謂的地震預測研究工作是不是就沒有意義了？答案是否定的。因為雖然地震的具體時間、地點和強度無法被準確預測，但通過對地震預測的研究工作，不僅僅是為了一個具體的地震日期，而是在地震預測的研究過程中，更多的掌握地殼活動的規律，對地震活動有更深層次的了解，為將來真正能夠做到地震預測積累足夠的理論和經驗。

從之前每次地震后的結果來看，相對于地震預測，科學家們更提倡政府和群眾應該做好地震預防。所謂地震預防，是指我們在建筑房屋或其它設施的時候，充分考慮到防震因素，提升建筑的抗震等級，特別是針對于民用住房和大型的水利、核電等設施，采取這種地震預防的方式比單純的寄希望于地震預測要可靠的多。屢次的結果也表明，對于破壞性沒有那么大的地震，如果居民住房的抗震等級不過關，其造成的破壞性，遠遠大于震級高，但建筑防震水平過關的情況。以當前的建筑水平，只要建筑不是剛好位于斷裂面上，即使在震級相對較高的地震中，也可以幸存下來。在筆者看來，地震未必會永遠都無法被預測，但在當前和未來一段時間內，做好全民的地震知識培訓和建成合理的建筑結構，遠比單純的追求地震預測要有意義的多。

在本文中，不會討論具體的地震預測的方法，也不關注于具體的概率論概念和方法對地震預測的影響，只是從概率的角度淺談對于地震預測的看法。與地震預測相比，天氣的預報已經有了非常多的研究，并能做出較準確的預測，但仍不能盡善盡美，而地震的情況要復雜的多，因此，在研究過程中研究者和民眾都不能操之過急。但是人們對于未知的情緒總是恐懼的，這就讓人們對地震的預測充滿了好奇與期待，在此過程中，就催生出了許多預測地震的“專家”。

4 警惕虛假的地震預測

近些年，特別是在網絡上，產生了一批所謂的地震預測的高手，它們可以通過地震前天氣、動物等異象，來“準確”的進行一些地震預測。事實上，通過細致的考察可以發現，他們通常的做法是經常會做一些預測，但偶然的一次巧合，就會被網絡和媒體，甚至是自己夸大，這些所謂的地震預測非常的博人眼球，但從實際應用的角度出發，卻是沒有意義的。從概率的角度來看，即使是采用蒙的方法，時間長了可能也會有一次與真實地震對上。地震云、天氣的變化、動物的異常等這些情況，可能確實可以從側面考察地質的變化，但還遠遠沒有達到可以直接預測地震的程度。

此外，還需要特別指出的就是地震預測和地震災害風險評估、地震預測和地震預警之間的區別，通常在大眾的理解中，容易將地震災害風險評估和地震預警也當作地震預測，這是不正確的，它們并不屬于地震預測的范疇，也與之相差甚遠。

2008年汶川地震后，有媒體報道說美國人成功預測了這次地震，但事實上，美國人只是對北川的地震災害風險進行了相關的評估，總結了歷史上地震發生時間等信息，并不是對地震進行了預測。地震災害的危險性評估和地震預測并不是等同的，地震災害的危險性評估和分析并不能被當作地震預測，也起不到直接預測地震的作用。在2013年雅安地震之前，學者們也是在汶川地震后，對一些區域進行了地震災害的危險性評估，并沒有作專門的地震預測。通常的，一些以訛傳訛和斷章取義的報道，容易讓人們以為達到了預測地震的效果，但事實并非如此。在此過程中，如果一些機構或個人，出于炒作自己的目的，夸張宣傳自己的研究成果，或被他人夸張宣傳自己的成果，就更會給大眾形成關于地震預測的一些誤解。

地震預警是指在地震已經發生之后，在地震波傳播到地表前，提前幾秒至幾十秒發出警報，以盡量提醒人們減少損失。顯然，這也不是地震預測，因為地震預警并沒有預測到地震的發生，只是在地震發生之后，與時間賽跑，向人們報警。

總之，地震預測工作的研究，從根本上來說也未必一定要能夠預測到地震的具體時間和具體地點才算成功。在地震預測不斷發展和完善的過程中，通過地震預測的研究，為一些工程建設和災害防護提供指導性意見，并在工程建設之前對地區未來的地震風險進行評估，這同樣是地震預測研究對現實的有效貢獻。

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