《了望》新聞周刊:李四光堅信可預報地震

來源: 2008-06-11 19:58:15 [] [博客] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀: 次 (31710 bytes)



1971年,李四光臨終前遺憾地說,再給他半年,可能解決地震預報問題。但是直到今天,地震預報比例很低。地震究竟能不能預報?一批老科學家認為可以,“對於地震來講,現在不可知是正確的。未來不可知,那就是錯誤的。”



地震預報的中國長征

美國地質調查局最近直言:人類不能夠預報地震。

理由是:“無論是美國地質調查局還是加州理工學院或者任何其他科學家都沒有預報過一次大地震。在可預見的未來他們不知道如何預報,並且也不打算知道。”

麵對深不可測的地球,這家機構“明智”地把工作方向鎖定為“致力於通過提高基礎設施的安全等級來長期減弱地震的危害性,而不是把精力放在研究短期預報”。

中國科學家對地震預報的前景卻要樂觀一些。

1971年,堅信地震是可以預報的李四光,在彌留之際不無傷感地表示,如果給他半年時間,他就可能解決地震預報問題。

這之前的1966年,周恩來站在邢台的地震廢墟上,發出要搞地震預報的指示。

一批批科技工作者開赴地震預報的疆場,捕捉大地的脈動,數十年如一日。地震預報的中國長征從此開始。

地震巨災使人類承受的巨痛,使中國人如此選擇。

路漫漫其修遠兮。

這是一場人類用智慧與地球的較量,一場看似無望的較量。

中國人卻以生命累積著希望。□(王軍)

為人類而探索地震的奧秘

“這件事一定要做,中國人就是有這樣的堅持精神。不可知,隻能說我們對地震的規律還缺乏了解。不知不等於沒有規律。隻要有規律,就是可以逐步掌握的。”

文/《瞭望》新聞周刊記者 劉巍 於濱

從京開高速開往北京大興區地震局的路上,本刊記者的吉普車錯過了應該拐出的金華寺出口,隻得一路向前,由於近距離不再能找到出口,在6月4日上午9點20分之後的40分鍾,記者的車一直在道路上盤桓。

這是本刊記者近來到基層地震部門采訪時經常遇到的情況,這些機構的所在位置與其工作的性質類似----神秘而鮮為人知。而地震工作者的任務更是要探索地下未知的秘密,解決世界級的難題。在這探索前進的路途中,“找到”的信念是解決問題的精神動力與向導。當天上午10點,幾經周折,記者最終到達了大興區地震局。

“群測群防”今昔

“30多年來,群測群防這項工作從未停止過,工作人員的責任心從沒有放鬆過。”1978年就參加地震群測工作的大興區地震局副局長韓殿鵬說。

現在大興區有群測群防點6個,主要采用壓磁應力監測儀進行工作。此外,還在野生動物園、養豬場,養雞場等地方設立宏觀觀測點5個。

地震的孕育過程極其複雜,其規律尚未被人們掌握,但在地震孕育過程中,震前會表現出一係列前兆異常現象,如地殼形變、地下水位變化、地磁、地電異常、地下流體化學變化等。這些可通過各式儀器記錄觀測到的叫微觀異常。此外,在臨近發震前,往往會出現井水大幅度升降、發渾、變色、變味等異常變化和某些動物行為異常,這類異常是人的感官可以覺察到的,叫做宏觀異常。

“群測點的工作人員都是兼職的,完全憑著責任心來做這項工作。”韓殿鵬說,大興區地震局現在每月隻能給每個群測群防點50~150元不等的補助費,“這些錢隻是象征性的。”

1978年韓殿鵬參加工作時,大興區共有30多個群測點,當地的中學一般都有地震測報小組,使用“三土儀器”,即很簡陋的地電儀、應力儀與地磁儀,來監測地震前兆。

唐山大地震發生後,地震專業人員普遍認為華北地區地下蓄積能量被釋放,震情緩解。同時,隨著科技的進步,數字化的觀測儀器無論在信息量的獲取、傳輸、共享及觀測精度上都取得了重大進步,原有的“三土儀器”不再適應科學前進的腳步,麵臨著被新的觀測手段和儀器設備所取代的局麵。這樣,大興區的群測點從1992年的11個,減少到2008年的6個。

群測群防、土洋結合的方針,是由周恩來總理提出的。1966年邢台地震後,周恩來三次親臨現場,並多次提出:要搞地震預報,樹立預防為主的思想;要緊密依靠廣大人民群眾,專群結合,土洋結合,做好預測預報工作。

群眾業餘的地震監測活動從那以後開始活躍起來。上世紀90年代初,北京市地震局前身----北京市地震辦在14個區縣設有地震辦,共有126個地震群測點,觀測項目有數十種,與國家專業地震監測台網形成了互補。

陪同本刊記者一同前往群測群防點的北京市地震局科技監測處的李文生說,應用於地震監測與預測的儀器,自上世紀90年代以來,隨著電子技術及計算機技術的高速發展,地震監測儀器的科技含量取得了質的飛躍,數字化與網絡化使儀器記錄數據達到了極高的采樣率及觀測精度。另外,在專業監測站點手段配置豐富、空間布局合理的基礎上,群測點的布局又經曆了合理化的調整。這種趨勢下,全北京市的群測點從90年代初的126個,減少為現在的81個。

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“北京市地震局對群測點一直是持支持、鼓勵的態度。”李文生說。

在編製與人員管理上,群測點歸各區縣管理,與北京市地震局沒有直接的隸屬關係。但是北京市地震局在技術與設備投入上一直對各區縣地震局屬下的群測點予以扶持。

薪盡火傳的監測

接近正午,本刊記者來到采育中學原校址,這家中學已整體搬遷,原有的校園已成為一座廢棄的野園。

但30多年前建立的群測點還在,皮膚黝黑的王劍老師已是第四任監測員了。

大興區的采育鎮在唐山大地震中是重災區,由於學校正處於禮賢----燕郊斷裂帶上,校舍幾乎全部倒塌,這造成了多名學生的死亡。許多中學的群測群防點後來都湮沒了,由於有這樣一段特殊的曆史,采育中學一直保留著這處監測點。

在校舍的最深處,31歲的王劍打開一扇門,空曠的室內放著數字壓磁應力儀。“地應力監測記錄”放在單人書桌上,王劍已在上午8點鍾填寫了記錄。

王劍已在這裏堅守了8年,無論驕陽酷暑還是冰雪寒冬,這位曆史老師總是憑著高度的工作責任心和執著的工作熱情,每天兩次做好當天的監測記錄,並及時將數據報告大興區地震局,後者再把這些數據在第一時間通過網絡傳輸到北京市地震局的監測數據庫。

為了保證觀測的連續可靠,王劍每天都要騎行10分鍾回到原校址進行觀測。

6月4日下午,本刊記者來到了北京市最大規模的野生動物地震宏觀觀測站----北京野生動物園,這個觀測站是於2007年4月設立的。

2006年7月初,北京野生動物園熱帶鳥館裏,十幾隻鸚鵡成群結隊地來回疾飛,在棲息架上幾乎停不住幾秒。找獸醫詢問,查不出問題。鸚鵡出現異常情況的第三天,7月4日,河北文安發生5.1級地震。地震之後,鸚鵡安靜了下來。

“這不是一個巧合。”追憶起那時的情形,北京野生動物園總工程師劉昕晨對本刊記者說,“就像有人在四周不停地攆它們一樣。”

動物的某些感覺器官特殊,對某些物理或化學變化非常敏感,能感受到地震前釋放出的各種電、磁、聲、光、熱、震動等現象。

把觀測動物的異常表現作為監測地震的輔助方式,從上世紀60年代就已開始。當時主要是觀測家畜家禽。與家畜家禽相比,野生動物有壽命長、種類多以及感官更加敏感等特點,更容易向人類傳遞準確的信息。

“北京野生動物園有動物200種,共有8000到10000隻野生動物,這總比幾個品種的家畜要強。”劉昕晨說。

2007年當大興區地震局找上門來商議設立觀測站時,劉昕晨問地震局有什麽條件,地震局說,動物園正好建在斷裂帶上,地質學家李四光曾說過,遠也是近,在斷裂帶上有利於地震波的傳遞與監測。劉昕晨就一口答應下來。他說,由動物行為學家來觀測動物的異常行為,更為科學,更能排除各種幹擾因素。

汶川大地震北京也有震感,動物是否也有反應?劉昕晨說:“動物肯定是感覺到了,隻是人沒有觀察出來,所以判斷是非常重要的。”

他說,所有的異常反應都是有原因的,但未必是地震引起的。動物尤其是野生動物對地震有超常的反應,但是到底是什麽因素導致這樣的反應現在還沒有答案。動物學與地震學,現今在全世界還沒有被結合起來。有人說,大量蟾蜍上街是地震的預兆,但這樣的判斷是武斷的,有多種原因可以導致蟾蜍上街。比如趕上蟾蜍的“大年”,大量繁殖的蟾蜍也會正常遷移。

“但這件事一定要做,中國人就是有這樣的堅持精神。”劉昕晨說,“不可知,隻能說我們對地震的規律還缺乏了解。不知不等於沒有規律。隻要有規律,就是可以逐步掌握的。100多年前,預測天氣對於人類來講還是不可能的。諸葛亮呼風喚雨被認為是神。現在對天氣的預報人類就有一定的了解與把握。”

“對於地震來講,現在不可知是正確的。未來不可知,那就是錯誤的。”他說。

一所中學的地震研究小組

“我很欣賞你和你的學生科學探索的態度。你們的地震預報研究是一個真正具有科學精神與科學態度的,有利於人類科學研究的,站在地震預報前沿的先例。”

這是聯合國減災委員會委員蓋德林2005年8月來到北京市房山區電業中學寫下的一段書麵評價。

被評價的主角就是電業中學教師劉根深。

6月4日傍晚,本刊記者一行在電業中學操場見到了劉根深。63歲的他領我們穿過整個校園,來到電業中學的“地震探測屋”。門內右側的一麵牆上,嵌著一行金字:“為了人類的生存,去探索地震的奧秘。”

1976年唐山大地震奪去超過24萬人的生命,這給劉根深留下了深刻印象。其後,劉根深偶然在《北京日報》上看到了日本人研究地震雲來預報地震的報道,從此便走上了預報地震的探索之路。

從1995年開始,房山電業中學設立了地震研究小組。劉根深說:“開始利用地震雲預報地震,思想上有顧慮,不敢預報,怕別人笑話。”華北電力集團地震辦主任徐仲良鼓勵他:“現在世界上地震預報還沒有過關,網局可以根據你們預報的情況作為參考。”

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1998年1月28日晨,電業中學的同學們發現兩條平行雲。劉根深說:“我立即拿相機拍下來,通過分析,我們預測2月10日左右在良鄉的東南或西北約500公裏處有5至6級地震。我們向華北電力集團地震網局作了預報,結果2月10日,在北緯38°、東經118.09°的黃海邊上發生了4.9級地震。這次預報激發了大家的積極性。”

與此類似的地震研究小組的許多預測,漸次獲得地震專家們的關注。13年來,劉根深也不斷升級預測的技術手段,從觀測地震雲,到使用自製的“地應力監測儀”,直到2003年劉根深參加天災預測研討會,與地震研究者孫威住在了同一個房間,這一偶然事件最終使電業中學無償獲得了孫威自己研製的一套SW測震儀。

自此,電業中學的地震預測上了新台階,實現了數字化與網絡化。現在每天的監測數據都提供給多家地震研究機構,成為堪與專業台站相媲美的監測站點。蓋德林對此評價說:“我們看準了電業中學臨震預測的優勢,這一套儀器在世界上是獨特的。”

如今,電業中學地震觀測室,還是中國地球物理學會科普教育基地。劉根深本人年年參加學術團體“天災預測委員會”的會議,每年還在其“學報”上發表地震預報的研究文章。

劉根深在《十年感受》一文中這樣寫道:“我認為,人還是應該有個理想。我們的前人,經過不懈的努力,為我們留下了豐富的遺產。我們來到這個世界上,也應該給我們的子孫留點什麽。如果留不下,說明我沒有才能、沒有那個機遇。如果留下了就說明我有這個運氣。這就是我的理想。”□

還要堅守“群測群防”

文/《瞭望》新聞周刊記者 張淼淼 李誌勇

中國地震台網中心首席預報員孫士鋐表示,具有中國特色的“群測群防”地震預報工作目前已趨於減弱、消失,這是地震預報工作的很大損失,他建議,應實質性恢複“群測群防”地震預報工作並全麵增強公民對地震等自然災害的心理承受力。

北京市地震局副局長穀永新說,國家地震部門一直要求把“三網(災情網、宏觀觀測網、宣傳網)一員”建設起來,就是一個人身肩三職----宏觀觀測員、災情速報員、宣傳員。

“但‘三網一員’的經費很多是沒有的。”穀永新說,“北京市在十多年前定的標準是一人一月100元,現在都過去這麽多年了還是這個標準,物價都漲了多少倍了,好幾個區縣地震局都反映,希望能提高標準,現在已經沒幾個人願意繼續承擔這個工作。”

孫士鋐告訴本刊記者,1966年邢台地震之後,地震部門走出了一條有中國特色的地震預報道路,其中一項很重要的舉措就是開展群測群防工作,在各地的鄉、鎮都設有測報點,農村的一些電話員、鄉幹部都會觀察一些水井的水位變化,對一些宏觀異常進行觀測,然後將觀測到的信息報到當地的地震部門,這些信息量是非常豐富的。

“以前這樣做都是沒有報酬,自願的,現在都講經濟效益後,沒有報酬的事情慢慢地就沒有人再去做了。”孫士鋐說,這次汶川大地震的時候,他正在雲南作調研,發現上世紀60年代建立起來的一些群測群防工作基本上都沒有了,這對於地震預報工作來說是一個很大的損失。

“大地震發生前的兩三天作出臨震預報,主要有兩條重要的判定依據,一是小震活動明顯的增強,水位的異常,地磁的異常等;二是出現大量的宏觀異常,老鼠滿街跑,動物園的老虎、獅子不吃不喝或者鬧,牛馬不進圈,這些大量的信息都是依靠老百姓,依靠當地農民報告的。”孫士鋐說,1975年2月4日遼寧海城7.3級地震發生的前一天,小震活動明顯增強,其他宏觀異常被觀測出來了,群測群防實際上起了很大的作用,而正是這次成功預測,奠定了中國臨震預報的世界領先地位。

專家表示,目前公眾對地震的心理承受力很低,非常容易因自身的慌亂導致人身財產的損失,在今後的一段時間,必須通過群測群防,加強公眾在地震方麵的一些必要的自救、預防的科普教育。

穀永新說,從防震減災知識的宣傳來說,雖然這幾年和自己比有進步,但對突發事件的防禦並沒有深入到老百姓的意識裏麵去,尤其是在人口密集的大城市。

“我們現在的苦惱是,想宣傳,但不敢大張旗鼓地宣傳,稍一宣傳,市民就以為要地震了,更加不敢隨便組織演習。”穀永新說,理想狀態下,對防震減災的宣傳、演習本來應該形成一種常態,但現實狀況是,連“地震局”都變成了敏感詞匯,似乎一出現就能帶來某種程度的恐慌。

穀永新說,自從非典以後北京專門成立了北京市應急委員會,下麵設了13個專項指揮部,北京市地震應急指揮部是其中一個,這說明北京市已經意識到對突發事件處置的重要性,對地震還是比較重視,但對公眾的宣傳方麵還沒有一個像樣的、影響較大的宣傳基地。

“幾年前,中國地震局在香山建了一個地震科普教育基地,但很小,也沒多少人知道。”穀永新透露說,北京市正準備建設一個防震減災中心,其中要拿出2000多平方米做科普宣傳,他建議建成一個像北京科技館那樣具有實踐性的公共館,“至少要多幾個‘震動台’,讓每一位公民都能有興趣帶孩子去體驗各級別的地震,形成良好的心理承受力。”

據了解,日本這類的“公共安全館”很多,日本的民眾幾乎都通過模擬多次親身體驗過,體驗過地震是怎麽回事,所以當大地震來臨時,往往能夠較冷靜地應對,及時展開自救互救。

據穀永新介紹,目前北京市各區縣的宣傳工作,主要都是編寫材料、發放小冊子。“也有很多學校會自發地請地震局的專家去辦講座,做一些很小的演習。”

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穀永新認為,這樣的形式可以形成一種常態,建立製度,讓防震演習像一種“課程”那樣認真實施,“可以半年一次,在學校、工廠、工地、社區甚至各單位,尤其是我國的多震區更應該有計劃地堅持實施,隻靠發放資料、看展板是無法實際掌握自救技能的。”□

地震學家都做了些什麽

“近二十年來,我們也在二十幾次地震之前有所察覺,有一些地震也取得了減災實效,但這個比例很低,所以這個預報很難,地震預告沒有過關。”

文/《瞭望》新聞周刊記者孫英蘭

汶川大地震發生之後,在學術界、互聯網上,也流傳著這樣的聲音:我國西部也有許多地震監測的台站,這次大地震前就沒有發現一點異常、就沒有什麽先兆嗎?大地震前我們對大自然諸多預兆是否太大意?我國地震科研的整體水平究竟怎樣?我們何時才能準確預報地震?

5月21日中午,《瞭望》新聞周刊記者接通了原中國地震局副局長、曾任國家地震局地球物理所所長、中國科學院院士陳鍤的電話。也許是這些天過於悲傷、過於忙碌,電話另一端的他顯得很激動:“這麽大的地震我們沒有預測出來,你說我們的科研水平是高是低?”

那時,在他的時間表裏,對這次地震的思考似乎還沒有列上日程,“現在全國人民都在抗震救災,這時候來談這樣一些問題,時間錯了。”

然而,隨著災情的加劇,人們更加迫切地想了解和地震有關的一切。

地震科技征程

史料顯示,中國是對地震現象記錄和研究最早的國家。國外對地震的認識可以追溯到公元前580年的薩勒斯和公元前526年的Anaximenes(薩勒斯認為地球是漂在海洋上的,水的運動造成地震;Anaximenes認為地球的岩石是震動的原因)。而中國早在戰國時期的《墨子》和《竹書紀年》中就有關於地震的記載。公元前132年,東漢太史令張衡發明了候風地動儀,它是世界上第一台觀測地震的儀器,在世界地震學發展史上具有裏程碑的意義。到明清時期,有關地震的記載更加全麵、詳細和豐富。記載的內容包括受災地點、範圍、破壞情況,還有地震前兆現象,對地震成因和地震預報也有探索。

中國古代地震學對地震的觀察、記載和研究堪稱世界之最。但是對災難性地動的原因認識並不深刻,占主導的是把地震與其他自然現象和自然災害聯係起來,諸如洪水、瘟疫等,並從超自然的關係中尋求原因。由於曆史的原因,現代地震學沒有產生在中國,地震成因和地震預報的思想也產生在國外。

新中國成立後,為順應國家經濟建設發展的需要,地震科技事業隨之起步。上世紀50年代,為了解中國曆史地震基本麵貌,地震科技工作者先後編製了《中國地震資料年表》《中國地震烈度表》和《中國地震目錄》,被國際同行稱為“地震學家的必讀文獻”。

同時,鑒於工程建設對地震烈度區劃的迫切需求,編製出版了第一代《中國地震區域劃分圖》。其後,根據國家經濟建設、國防建設和科學研究需要,又陸續建成了由24個台站組成的全國地震基本台網,由8個台站組成了全國地磁基本台網,開始了地震科技事業艱難的創業。

1956年,“中國地震活動性及其災害防禦研究”列入了國家《1956-1967年國家科學技術發展遠景規劃》。“這是世界上第一個國家級地震預報研究計劃,比西方領先10年左右。”中國地震局地球物理研究所所長吳忠良作出這樣的評價。

1966年3月,河北邢台先後發生6.8級和7.2級地震,給人民生命財產造成嚴重損失。國務院總理周恩來3次赴災區考察災情、慰問群眾,提出“我們應當發揚獨創精神來努力突破科學難題”、“研究出地震發生的規律”。來自全國各領域的科技工作者紛紛奔赴地震現場進行實驗研究。

在邢台地震現場,中國第一個多學科聯合作戰、專群結合的綜合性地震監測台網初步形成。與此同時,為確保連續、及時掌握京、津等地地震活動情況和開展地震速報工作,中科院地球物理研究所在很短的時間內建成了北京遙測地震台網,使中國成為全球最早設立遙測地震台網的國家之一。

資料記載,在l966~1976年的10年間,中國大陸地區發生了9次7級以上強震。大地震的頻繁發生與群眾性的科學實驗活動為科研人員記錄、發現震前異常現象和探索地震預報途徑與方法創造了有利條件,這一時期地震工作者積累了十分寶貴的第一手資料,並預報了海城、鬆潘、鹽源等強烈地震。但1976年對唐山大地震未能發出短臨預報,這成為那一代地震科技工作者心中抹不去的痛。

這一時期被看作是地震預報事業空前發展的時期,它奠定了地震監測手段和預報方法的基礎,也是在這一時期形成了年度、月、周和臨時、緊急會商等地震預報工作製度,提出了地震大形勢研究的概念和內容。

1976年以後,中國的地震活動進入了相對平靜的時期,僅在1985年8月23日發生新疆烏恰7.3級地震,地震工作者開始係統總結和反思地震預報的經驗教訓。

中國地震局地震預測研究所研究員張國民等專家在一篇論文中寫道:“我們認識到:過去使用的經驗預報途徑雖然對打開地震預報局麵有過貢獻,而且在將來仍然是一條主要的現實途徑。但由於對地震孕育的情況不是十分清楚,目前人們還很難分清構造運動、地震孕育和部分幹擾所呈現的前兆異常的區別和聯係,所以不存在一一對應地震的前兆異常和地震活動性異常。”

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他們認為:“目前的經驗性預報思路很難使目前的地震預測水平有質的提高。更不可能通過它取得地震預報的全麵突破。所以,在提高經驗預報水平和能力的同時,要大力推進物理預報的探索,引入新思路、新理論和新觀念,發揮經驗預報的長處,突破經驗預報的局限,迎接挑戰。”

新技術的運用與局限

20世紀90年代以來,隨著高新技術在地球科學中的應用,特別是空間對地觀測技術和數字地震觀測技術的發展,人類對現代地殼運動、地球內部結構、地震震源過程、地震前兆圖像的觀測,在分辨率、覆蓋麵、動態性等方麵都有了飛躍式的發展。

20世紀後期以來,國際上一些以地球科學為主的大型研究計劃,其中包括“上地幔計劃(UMP)”、“國際地球動力學計劃(IGP)”、“國際岩石圈計劃”、“深海深鑽”、“海洋深鑽”和“大陸深鑽”計劃等。這些重大地球科學計劃的實施,為人類探索地球、了解地球提供了大量科學資料,並且在地球內部結構,特別是殼幔結構、岩石圈結構、岩石圈的運動與變形以及岩石圈動力學等研究方麵取得了許多重要進展。顯然這些進展為地震預報研究提供了重要的科學背景。

在地震學研究方麵,繼法國的“地球透鏡計劃(Geoscope)”和日本的“海神計劃”之後,美國最近醞釀為期15年的“地球透鏡計劃(Earthscope)”,更是以發展地震科學、促進地震科學在減輕地震災害中的應用為目標。

近十年來,美國開展和正在醞釀開展的“洛杉磯地區地震試驗((LASE)”、“美國台陣(USArray)項目”、“板塊邊界觀測計劃(PBO)”、“聖安德烈斯斷層深部觀測(SAFOD)”等更是直接圍繞著與地震孕育發生相關聯的一係列重要的科學問題,包括與地震成因直接聯係的深部隱伏斷層的探測及其活動性判定、地震複發模型以及通過深鑽對聖安德烈斯斷層帶上大地震震源區結構、物性、變形、應力狀態和流體蘊存等的直接探測。

一些國家還開展了地震-衛星技術的研究,應用現有的衛星信息開展了包括GPS、熱紅外、電離層、重力、電磁波等方麵的研究,也初步顯示了新技術在地震預報研究中可能的前景。

中國在地震觀測基礎建設的新技術應用方麵也取得了新的重要進展。“九五”期間,中國建立了國家數字地震台網,經過“十五”建設,目前國家數字地震台網在全國設立了152個國家級台站,另有31個區域台站、1000餘個子台,還有數個流動台站。

“九五”以來,中國實施了“中國地殼運動觀測網絡”大型科學工程,建立了GPS觀測網絡。國家數字地震台網和中國地殼運動觀測網絡已於2001年正式投入運行。此外,還加強了衛星遙感技術在地震監測中的應用研究,地震前兆台網的建設也有了新的進展。

在最近十幾年中,中國地震學界聯合有關部門,還開展了一係列重要的研究工作。其中包括岩石圈動力學圖集、活動構造圖集、東亞地球動力學、華北地區大震震源區細結構探測等項目。這些研究為探索我國大陸地震成因,如地震孕育的構造環境、構造變形、動力學條件、震源細結構和物性條件等提供了許多重要科學資料,為進一步探索震源孕育過程提供了重要條件。

1999年啟動、目前正在實施中的國家重點基礎研究發展規劃項目(973項目)“大陸強震機理與預測”研究,為解決地震科研中的一些重大基礎性問題提供了可能。

業界專家表示,盡管經過四十多年的努力,中國地震科技的整體水平有了長足的發展,在地震震例資料和現場預報經驗的積累方麵具有一定優勢,但與美國、日本等先進國家相比,中國在地震觀測技術的先進性方麵、在地震預報的基礎理論研究方麵尚有一定的差距。中國當前的地震預報尚處於探索階段。

世界級難題是否有解

地震專家告訴本刊記者,地震是由岩石圈的岩層突然破裂而釋放出的能量引發的,算得上是破壞性最大的突發性自然災害。從古到今,地震一直威脅著人類生命和財產安全。中國不是世界上地震最多的國家,卻是地震災害最嚴重的國家。自有地震記錄以來,全世界一共發生死亡人口達到20萬的4次巨大災難性的地震中,中國就占了3次(1556年陝西華縣8.5級地震死亡80萬人,1920年寧夏海源8.6級地震死亡23萬人,1976年唐山7.8級地震死亡24萬人)。20世紀全球地震造成的人口死亡總數,中國就占了一半。

地震給人類帶來了如此巨大的災難,但由於地震的複雜性和不重複性,對地震的預報被視為世界科學難題,甚至國際上很多科學家悲觀地認為這道難題無法求解。那麽隨著科技的發展,這一科學難題到底有沒有答案?地震預測難在何處?

“地震預測的確是科學難題,需要長期探索才能解決,但另一方麵它又是必須回答的問題。這是社會、政府、人民的需要,必須去做。”兩年前,中國地震局地球物理研究所名譽所長、中國科學院院士陳運泰向媒體公開表明了他的意見。

中國地震局地質研究所副所長徐錫偉5月20日晚間曾與本刊記者電話連線。即將奔赴震區進行科學考察的徐錫偉表示,“目前我們對地震成因機理還沒搞清楚,不知道哪些異常是真正的地震前兆,哪些異常與地震的發生有必然聯係。對地震孕育過程還不了解,要對地震進行準確的預測就非常難。這需要進行長期的不懈的努力和探索。”



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從事地震工作的科研人員常常感歎:“上天有路,入地無門。”人類迄今尚不能深入到發生地震的地球內部安設儀器,對地震的震源進行直接的觀測。地震現象本身的複雜性等因素,又使得掌握地震的規律麵臨很大困難。由於地質情況跨越的時空尺度往往超越人類的極限,相關的研究在實驗室條件下不易獲得可靠的結果。盡管1975年成功預報海城地震後,中國地震監測台網相繼對中國大陸發生的多次地震作出了一定程度的預報,但這相對於大量沒有預測的地震簡直是微乎其微。

在5月13日國務院新聞辦召開的新聞發布會上,中國地震台網中心副主任張曉東坦陳:“近二十年來,我們也在二十幾次地震之前有所察覺,有一些地震也取得了減災實效,但這個比例很低,所以這個預報很難,地震預告沒有過關。因為每次地震,現象都非常複雜。我們確定的指標,有可能在另一個地方、另一段時間就變了。難就難在這兒。”

“站在前人肩膀上前進”

5月20日上午,中國科學院地學部舉行的四川汶川地震院士座談會上,針對地震能否預報的問題,國家自然科學基金委地球科學部原主任、中國科學院院士周秀驥給出了他的解釋:“100多年以前,氣象預報同樣也是看螞蟻搬家、燕子低飛才知道要下雨了。經過100多年的科學發展,才到了今天的程度。”

周秀驥認為,氣象預報之所以有很大的發展,是建立在堅實的科學基礎之上的。相對而言,地震隻有地震站網,而地震站網隻有在地震發生了以後才能獲得信息,並不知道地下的板塊怎麽碰撞;而通過地形變化、GPS形變推到地下,還有很多不確定的因素;再加上固體力學的動力方程比流體力學方程要複雜得多,現在已經開始進行模擬實驗,但是離真正的預報,距離還是相當遠。“科學急不得,就像100多年以前要求天天作氣象預報,也是不可能的。我強調要把科學基礎不斷提高。”

周秀驥指出,氣象上的長期預報遠遠不如地震。分析國內發生的地震,都脫離不開地震活躍帶,因此,地震學家、地質學家能夠從長遠判斷地震發生在什麽地方。“地震的長期評估預測基本上是對的,現在要解決的問題是短期臨報,究竟哪一天發生,但這不是短期能解決的事。”

已是耄耋老人的中科院資深院士陳述彭也反複強調,“一定要重視科技儲備,讓科技儲備為社會服務。應該開展跨學科係統研究,因為災害本身是不分學科的,而且地理學的複雜性、不確定性因素很多,相關學科領域需要更多努力,把地學真正作為一個係統科學發展起來,並在技術上給予充分保證。”

中國科學院院士、中國氣象局原局長秦大河告訴本刊記者,“今年春天的低溫雨雪冰凍災害和汶川大地震,兩次災害都反映了一個問題,就是高層決策和科學研究需要集成。一方麵,要做到信息和數據的真正共享;另一方麵,要發揮曆史資料的作用。我們科研工作者更要善於從前人研究的基礎上汲取營養,站在前人肩膀上前進。科學是需要一代一代繼承的。”

中國地質大學(北京)副校長鄧軍對本刊記者說,地應力測量研究是上世紀60年代由著名地質學家李四光積極倡導的,通過這種手段堅持對誘發地震斷裂帶進行長期科學監測,了解其活動周期和運動規律,記錄和研究地震前後地應力變化過程,可以幫助人類更好地了解地震的孕育與發生過程,解釋地震發生的前兆特征信息。當前需要在區域上完善地應力監測網絡,長期對斷裂帶地應力變化進行有效監測,這需要科研人員的長期堅守,更需要國家的長期重視和經費投入。

接受采訪的多位專家表示,目前研究力量還顯得分散,中國地震局、中科院、國土資源部等部門都有研究地震及相關問題的機構,這些部門如何協調?如何打破部門界限?如何摒棄學術偏見,形成科研合力?如何實現真正的資源共享,避免資源浪費和重複建設?這些問題都值得認真考慮。□

李四光牽動的思緒

堅信地震能夠預報的李四光,在汶川大地震發生後,其思想又在學術界引起波瀾,話題又回到了從前:地震到底能不能預報?

文/《瞭望》新聞周刊記者劉巍於濱

這是一群白發蒼蒼的老人,他們曾為我國地震災害研究貢獻了自己一生的精力。他們中多數人已年過古稀,並且早已不在科學研究的第一線。但是,當災難再次降臨的時候,他們自發地聚在一起,在5月19日開了一個座談會----“從汶川地震看地震預報”。

他們是:中國工程院院士、中國地質科學院研究員、中國地震局地震預報評審委員會評委趙文津,中國地質科學院研究員苗培實,原地質力學研究所研究員、曾任李四光秘書多年的馬勝雲,中國地質科學院研究員王澤九,李四光先生侄子、原上海海事大學教師李熙亮,中國地震局地殼研究所研究員王恩福,中國地震局地應力研究所研究員張國宏。

座談會上,這些專家提出三點建議供國家決策部門參考:

一、從科學攻關的角度,地震是可以預報的。對此,所有研究者都應以極大的信心、勇氣紮實工作。地震和任何一個自然現象一樣,都是可以逐步認識的。研究地震的目的,不是防止地震,而是要成功地預報地震,最大限度地保全人民生命與財產安全。

二、我國的防震減災事業需要有個大的改革。地震預報工作的指導思想、研究路線和管理體製上要向有利於科學研究、破解科學難題的方向改革調整。

三、我國第一代地質學家李四光對地震工作有係統的論述與研究成果,應該更好地繼承並對之作係統、全麵的整理,以供參考研究。

來源:《了望》新聞周刊


邢台地震後的斷言

參加座談的專家認為,中國在地震預報方麵曾經是領先的。1975年2月4日,在海城發生的7.3級強烈地震,由於我國科學家成功作出了預報,減少了人員傷亡與財產損失。

中國第一代地質與地震學家李四光下過這樣的結論----地震是可以預報的。周恩來總理說過這樣的話:“李四光力排眾議,認為地震是可以預報的。”

馬勝雲說,地震預報是可以解決的,這是李四光在邢台地震後不久就斷言的。當時就有人說,地震預報像日、美等發達國家都沒有解決,所以中國隻能等待,中國隻能等著別人解決了,自己才能解決。這種思想在當時遭到了中央領導和社會輿論的唾棄。

王澤九說,地震是可以預報的,作為一種堅定的科學信念,首先要看其基本理論是否站得住腳,其次要看是否有成功經驗。隻要發現了科學規律,地震災害就能預報。李四光不僅提出了科學理念,還在實踐上作了係統安排。比如,他曾親自領導建立了三個以地應力為核心監測內容的地震監測台站。後來,由於地震研究工作歸口管理等體製原因,地質科學院基本上就不做這方麵的工作了。

李熙亮說,李四光在地震預報方麵,提出過地應力測量的概念,地震本身就是地殼在地應力作用下發生的現象。但是有些人可能因為觀點不一樣,而把這種觀測方法忽視了。這是不恰當的。隻要是對國家、對人民有利的事情,就要堅持去做。“在這次來的時候,幾位專家給我看了一下‘地應力’測量情況,確實也有明顯的反映,隻是因為工作的布局分工,而不可能很完整地把它提供出來。”

如何促進地震預報攻關

這些專家認為,現在中國的防震減災事業需要有個大的改革。他們強調,提出這個建議並不是指哪個部門、哪些人工作出了問題,而是實事求是地麵向科學。地震預報是個世界性難題,很難設想一下子攻克。但更不能設想中國地震局一家能包辦到底,一條路就能解決難題。這需要多條研究路線探索,踏踏實實做工作。

趙文津認為,如果從體製機製上去促進地震預報攻關,那地震預報是可以提前一兩代人實現的,當前有三個問題亟須解決:

一是指導思想問題,即地震到底能不能預報?如果認定“地震是不能預報的”,那麽再去解決地震預報就有些強人所難。地震不能預報的理由有很多。同時,稱地震不能預報,問責製就問不到頭上。但是,如果認定“地震是可以預報的”,就必須腳踏實地地研究,不能有一絲馬虎和僥幸。

二是研究路線問題。目前應用的測震學的主流方法,是將表象集納總結尋找規律,幾十年來的實踐證明這不是很有效,很難抓住地震前兆。這個方法可以繼續發揮作用,但也應該讓別的技術和思路進行科學探索。同時,在實踐中,測震學要真正應用綜合的方法,要研究地殼是怎麽運動的,力是怎麽作用的。

三是管理體製問題。美國管搞地震的叫地質調查局,英國也叫地質調查局,而中國就把地質與地震割裂開來,把一個統一的地球分成幾家去管,國土資源部、中國科學院、中國地震局都在分管不同的領域。比如,國土資源部負責地質災害調查,像滑坡泥石流,不僅與氣象有關,更重要的是與地震關係密切。不研究地殼運動與地震,又如何能研究地質災害呢?研究這些問題不能從局部著眼,不能就事論事,否則,是永遠弄不懂的。

與會專家感歎,由於上述原因,中國流失了一些專門人才,雖然地震監測的科技手段越來越發達,但研究成果難以取得質的突破。

趙文津說,我國第一代地質與地震學家李四光和傅承義都認為,用測震學方法攻克地震預報很難。因為地殼破裂或滑動以後,才會發生地震並產生地震波,才能為地震儀所記錄到。當前,國家建設了大量的台網來監測,這是學習、借鑒了美國和日本等發達國家的技術和經驗。李四光1966年10月在接見中國科學院蘭州地球物理研究所的同誌時說:“關於地震預報工作,美國和日本有個十年規劃。(他們)各有各的觀點和做法。我們隻能根據我國的實際情況進行摸索,不要先畫框框,要從實際出發……(對他們的做法)我們雖然不否定它,但也不必重視它。”

“在主震沒有發生之前,孕震階段地殼內發生了什麽變化?”趙文津說,“那就是在地應力和地形變上發生變化。抓前兆,應該抓這個,再抓其他的效應,即傅承義先生提的‘紅腫效應’。這是具有物理本質的東西。”

他說,“以預防為主,專群結合、土洋結合、多路探索”是當時周總理定的研究方針,現在也是對的,應當繼續堅持下去,這是具有深刻含義的。中國的國土麵積太大,地質情況多種多樣,需要大量的跨學科、跨領域的專家學者,也需要了解當地情況的“土專家”。走多條技術路線,思想就會開闊多了。從這個路走下去,地震預報就有希望解決。

來源:《了望》新聞周刊


需要“百家爭鳴”

參加座談的專家認為,李四光的研究思想及成果不應該被遺忘,對它應該作係統、全麵整理。

苗培實說,李四光逝世之後,沒有科學家在科研水平和業務水平上能與其比肩,他生前的很多研究成果處於擱置狀態。李四光時任地質部部長,但後來國家機構調整單獨成立地震局,地質部也演變成現在的國土資源部。由於分工不同,地震局主要負責研究地震災害,國土資源部的一部分職能是調查地質災害。無論經費上還是人員上,研究力量被分散,沒有形成合力。

他們認為,“百家爭鳴”才有利於地震預報的發展,從這個原則出發,也應該搶救李四光的研究成果。

王澤九說,最近有專家在公開談論地震預報時,提出了三點意見,一是地球是不可入的;二是地震孕育是複雜的;三是地震是小概率事件,有生之年很難碰到。這些觀點有些是正確的,有些不盡正確,地球不可入,地震有生之年很難碰到,這並不等於地震不能研究。“應該讓堅持可知論的、有想法的同誌去第一線做研究。”

王恩福說,中國地震局沒有否定地應力。作為科學,誰也不能否認地應力。李四光在世時,地應力觀測大發展,地應力監測手段上得很多,但是由於體製和經費的原因現在陸陸續續都下來了。

地應力發展為什麽慢?王恩福說,首先是成本高。李四光這個方法是好的,但是後來的人沒有繼承好,儀器不過關。那麽這個科學思路有沒有作用?從力的角度來說,它是最直接的監測手段。當前的問題主要是在現有的測量手段上,應該有一個大的突破。“我是學地球物理的,但我不認為單靠地球物理能解決這一問題,還是得從地質、地震和力的角度來解決這個問題,從‘根’上解決問題。其他的都是派生的效應。”

“地震預報是個風險決策工作。”趙文津說,“李四光地震預報路線還是要提倡的,不僅是技術思路,還有他的精神,都是難能可貴的。地震預報有很大的風險性。而離開了風險性,就不可能有地震預報。”□



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就是風險決策 -葉泥泥- 給 葉泥泥 發送悄悄話 葉泥泥 的博客首頁 (0 bytes) () 06/11/2008 postreply 20:45:52

你說是那就是! -- 給 吾 發送悄悄話 吾 的博客首頁 (0 bytes) () 06/11/2008 postreply 20:48:53

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