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专家:人类何时能预测地震(图)

  这是四川省北川县县城内垮塌的建筑物(5月13日摄)。新华社记者陈燮摄

  汶川大地震牵动了全国人民的心。天灾面前,我们备感人类的渺小。但是,几千年的文明时光飞过,凭借智慧、通过科技,人类甚至都能上天入地,探索几万光年之外的宇宙,对于脚下踩的这片土地,为什么我们仍然束手无策?全球损失最惨烈的自然灾害———地震,究竟现在的科技有能力应对到什么地步?这恐怕是大地震之后,我们特别渴望了解的科学疑问。

  龚丹韵:如果能够提前预知,那么再大的灾害也能幸免。
所以,大众现在最想知道的恐怕就是:现有的手段,究竟能不能预测地震?

  秦建业:凭借现有的知识,人类已经可以分析出哪里是地震多发区,可以观测出哪里的板块比较活跃,也可以事后解释地震的成因机理,但还不能预测地震尤其是地震发生的时间和地点。

  人类现有的地震预测方法仍然停留在经验层面,全世界都是如此。比如借助有些大地震发生前的前震、地震波速度变化、氡气的排放量、电阻率、地下水位以及动物异常行为等等。需要指出的是,这些现象并不是所有地震的共性。有些大地震在发生前,什么症状都没有。如美国加利福尼亚州的帕克菲德区为地震高发带,那里6级以上的大地震几乎每二十年就发生一次,相对其它地区而言是非常有规律的,于是科学工作者就把它当作很好的地震预测研究天然实验室,投了几百万美元的测量仪器,随时监测那里的地壳变动,结果最近一次2004年地震依然没有提前监测到。可以说,人类对于预测地震,至今还没有找到很好的科学基础。虽然人们对地震震源的物理过程进行了有意义的探索,但它们是在简化条件下的物理抽象,离科学地揭示地震孕育发生规律尚有距离。

  龚丹韵:换句话说,民间现在很多事后分析,比如看到动物迁徙、群鱼死去等,都是“马后炮”的想法,并不能反过来推理?

  秦建业:是的。地震多发国日本,曾经特别研究过地震前鱼的反常现象,诞生了不少理论假设,可还是无法完全弄清楚怎么回事。有时候群鱼死去,是放射性物质导致的,未必就是地震的前兆。更加不要说,有些大地震发生前动物根本不会反常。只要有例外,就表明这条规律的关键逻辑仍然没有被人类所掌握。而一次错误的地震预判,造成的损失可能比地震破坏本身更大。地震预测需要的是经得起反复推敲的稳定模式,这样才能为下一次灾难做出“预言”,也才能真正造福人类。

  当然,经过了漫长的岁月,关于预测地震并非一点方向都没有。上世纪六七十年代,有一种方法受到较大认可。有人发现大地震发生前,地壳中地震波的传播速度会改变,于是国外国内都开始通过监测地震波的传播速度来预判地震。但是这种速度变化还是太小了,根据得到的数据记录,究竟怎么分析判断,至今没有很好的理论基础。

  世界各国现在仍在努力攻克地震预测的难题。我现在正在做的研究课题就是其中之一。通过地震发生前,某些波的显著衰减症状,也许可以对地震作出预判。这是世界范围内,第一次提出用这种方法预测地震。最后结果如何,还有待漫长的摸索。

  龚丹韵:非常有名的地震多发国日本,在预测地震方面是不是有些经验可以借鉴?

  秦建业:日本和中国的地震情况不太一样。日本是太平洋板块俯冲到欧亚板块下,从而形成的地震带,位于板块的边缘,所以地震大多发生在海底。加上他们是岛国,相对较小的国土面积上,摆放了非常密集的监测仪器,大大小小的地震,事后都能记录到。

  中国的情况不同,主要是地下板块断层活跃造成的,容易发生在人口聚集的陆地。再加上中国国土面积大,很多因素使得中国地震总体而言分布广、震源浅,情况也更加错综复杂。这次四川地震就发生在地表下面20公里左右,属于浅源地震,破坏力可想而知。中国的地震防范,恐怕更有待我们自己的摸索和研究了。

  龚丹韵:我们地震分布究竟是怎样的情况?

  秦建业:中国位于世界两大地震带———环太平洋地震带与欧亚地震带之间,受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压。20世纪以来,中国共发生6级以上地震近800次,遍布除贵州、浙江两省和香港特别行政区以外所有的省、自治区、直辖市。上世纪,全球地震死亡人数的一半,都发生在中国,是一个震灾严重的国家。鄂尔多斯西边的边界往南、喜马拉雅山、塔里木盆地西南、东北地区、渤海地区,都发生过大地震。西藏本身就是印度板块和欧亚板块撞出来的,随后西藏的岩石往东跑,同四川盆地接在一起。尤其是四川附近的龙门山,是非常活跃的地震区域,它就在西藏和四川盆地交界的地方,1933年在龙门山附近,已经发生过一次大地震。而这一次汶川地震,唯一值得庆幸的是,地震波能量释放的方向,主要没有向成都延伸,不然后果更加难以想象。

  龚丹韵:上海在中国地震多发带中又处于什么位置呢?

  秦建业:上海有过地震,但是根据历史记录,从来没有发生过破坏性地震。所谓破坏性地震,简单说,是处于板块活动区,地下有活跃的大断层。而上海的地下,至今还没有发现过大断层。所以高楼防震级别在7度以上,应该是适合的。需要提醒的是,地震烈度7度和震级7级不是一个概念。工程师设计的时候,是根据地面的烈度来构造的,同一个7级地震,离震中越远,烈度越小。换言之,不同地方,房屋的抗震要求是不同的,需要根据情况划很多区域。

  人类现在唯一可以确定的地震预测就是,大地震发生后,很长时间,同一地点不可能再有较大地震发生,因为地壳运动积累的能量已经被大地震释放了。根据记录,往往时隔100年、甚至200年才有可能发生下一次大地震,当然这也不是绝对的。旧金山1906年有过大地震,至今还没有发生第二次,加州民众对下一次大地震何时会在旧金山湾区发生非常关注并做着积极准备。温哥华300年以前有过,现在大家已经开始担心又要有大地震,因为航空摄影已经可以观测到它在变形,但就是不知道会在什么时候发生。希望终有一天,科学工作者可以像预报天气那样预报地震,让惨痛的悲剧不再发生。(记者:龚丹韵嘉宾:秦建业同济大学海洋与地球科学学院教授、博导,天然地震与地球动力学组负责人) (来源:解放日报)
(责任编辑:史少晨)

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