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地震预报,正在路上

2018-05-10 16:10 来源:光明网-时评频道 
2018-05-10 16:10:12来源:光明网-时评频道作者:责任编辑:王营

  作者:张田勘

  5月7日,四川省地震预警重点实验室、成都高新减灾研究所宣布:将在四川省、云南省建设面向地震预报的我国首个地下云图网——通过在地表安装约2000个地下云图网监测站,收集地下8-20千米的应力和能量动态演化信息,并实时传输到监测中心处理生成的动态地下应力和能量监测网络,尝试对地震进行预报。

  汶川地震10周年,地震能否预报的问题被再次提出。不禁想象,如果10年前汶川地震能够预报,伤亡人数或有所减少。然而,对于地震预报,世界和中国主流科学界所持的观点和态度是一致的:地震目前还不能预报。

  汶川大地震发生的那一年,美国地质调查局(USGS)就公开宣称,无论是美国地质调查局还是美国加州理工学院或者任何其他科学家都没有预报过一次大地震。正因如此,美国地质调查局目前仅致力于通过提高基础设施的安全等级来长期减弱地震的危害性,而不是把精力放在研究短期预报上。

  尽管地震是不能预报的,并不意味着地震预报是不可以探索的,相反,地震预报的探索已经上路,正在艰难行进。此次成都高新减灾研究所建立的地下云图网,就是一种全新的对地震预报的探索。这种探索,借鉴气象预报方法预报地震。也就是通过借鉴气象预报的看云识天气方式,对地下云图进行自动或人工分析、研判,以提高地震预报水平,是一项地震预报的新思路和新尝试。

  问题在于地震的孕育极为复杂,在同一地点地震重复发生的概率较小,这些情况,阻碍了对地震现象和规律的认知,也就难以预报地震,尤其是难以进行浅源(深度小于20千米)性破坏性地震的临震预报。临震预报是指对某地几天以内,在较小范围内可能发生的破坏性地震做出的预报。成都高新减灾研究所的临震预报尝试,也许会失败、也许会获得一点点进展、也许还是原地踏步,但无论失败、成功或原地踏步,都体现了一种科学精神——试错。

  从对地震预报的试错角度看,世界各国的探索正在慢慢取得一些进展,尤其是中国、墨西哥和日本的尝试,已经在从地震预警向地震预报过渡。例如,汶川大地震10年后,中国已构建了全球覆盖面积最大的地震预警网络。利用震中附近监测仪器捕捉到地震纵波后,快速估算地震参数并预测地震对周边地区的影响,抢在破坏性横波到达震中周边地区之前,通过通讯和媒体发布预测地震强度和到达时间的预警信息,人们可以得到几秒到十几秒的宝贵逃生时间,可减轻人员伤亡和灾害损失。

  2012年3月20日,墨西哥南部的格雷罗州发生地震后(该地距首都墨西哥城有322千米),地震波从格雷罗州的震中位置传到首都墨西哥城约需45秒钟。因此,墨西哥地震局利用这个时间差进行了地震预警。

  2013年4月20日四川省芦山县发生地震后,成都高新减灾研究所成功地发布了预警信息,在地震发生后的第5秒发出,地震波从芦山震中传到雅安城区需要10秒,让雅安城区获得了5秒预警;地震波从芦山震中传到成都需要33秒,为成都赢得了28秒的预警。

  根据中国地震系统的理论研究表明,如果预警时间为3秒,可使人员伤亡比减少14%;如果为10秒,人员伤亡比减少39%。预警时间短暂(1-5秒)可以就地紧急防灾、做好心理准备,预警时间较长(10-20秒),可以进行人员的疏散,并尽快关闭城市供电、燃气、化工设施,手术室等,启动应急措施。

  现在,对地震的预报尝试有了新思路,把一种新型传感器安装在地面,可监测地下8-20千米的应力和能量,传感器所监测的物理量需要的传递时间为秒级。这种传感器可收集到的是与地震直接相关的地下应力、地下能量等物理量,因而将比过去监测与地震相关不大或关系间接的动物反应、地下水位、水温等有更强的科学证据。

  地震预报的尝试正如其他科学研究一样,“不管我们的照明灯烛把光线投射多远,照明圈外依然死死围挡着黑暗。我们的四周都是未知事物的深渊黑洞。我们都是求索之人,求知欲牵着我们的神魂。就让我们从一个点到另一个点移动我们的提灯吧。随着一小片一小片的面目被认识清楚,人们最终也许能将整个画面的某个局部拼制出来。”随着探索程度的展开和深入,地震预报的黑幕也可能终有一天被揭开。(张田勘)

[责任编辑:王营]


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