2008年5月12日14時28分,一場8.0級大地震在中國四川省汶川地區(qū)爆發(fā)。人類再一次遭受到了地震突如其來的打擊,“地震預(yù)測”也再次成為全球關(guān)注的熱門詞匯。
從公元132年張衡發(fā)明候風(fēng)地動儀到現(xiàn)在,地震在近兩千年間繼續(xù)折磨著人類。地震發(fā)生之頻繁,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們的預(yù)想:每年全球發(fā)生地震大約為500萬次,其中1%左右的地震能被人類感覺到。在2007年,世界共發(fā)生8~9級地震兩個、7~8級地震20個,6~7級地震20個,其余小型地震不計其數(shù)……然而,令人遺憾的是,盡管人類科技在兩千年中實(shí)現(xiàn)了巨大跨越,但所有這些地震,都未能被準(zhǔn)確地預(yù)測到。
地震預(yù)測到底有沒有可能?記者分別在美國、日本和歐洲對地震和地質(zhì)研究專家進(jìn)行了系列專訪。
“這一次,我擔(dān)心會有驚人的人員損失!敝袊氪ù蟮卣鸢l(fā)生當(dāng)天,美國地質(zhì)勘探局地震專家露西爾·瓊斯在接受美國《科學(xué)》雜志采訪時說,這次大地震將成為自1976年唐山大地震以來,中國遭遇的最大“天災(zāi)殺手”。
瓊斯對汶川地震所在的龍門山斷裂帶研究長達(dá)25年,她的日本同行勝俁啟、歐洲同行保羅·達(dá)波尼耶,則分別是東京大學(xué)地震研究所地震預(yù)報研究推進(jìn)中心和法國巴黎地球物理研究所的專家,在地震預(yù)測方面有頗深的造詣。在分別接受《環(huán)球》記者采訪時,他們針對民眾關(guān)注的地震預(yù)測問題,給出了自己的解答。
“人們想要的那種精確預(yù)測是不可能的”
《環(huán)球》:得知汶川地震發(fā)生后,您的第一感覺是什么?震后不光在中國而且世界也再度出現(xiàn)了一股“地震預(yù)測熱”,有傳言說有人早已預(yù)測出會有這次地震。您認(rèn)為這種說法可信嗎?
勝俁啟:發(fā)生在中國四川省的大地震,我是通過日本同事的電子郵件才得知的。此次地震的強(qiáng)度可以與日本1923年的關(guān)東大地震匹敵,可以說擁有阪神大地震20倍的能量。關(guān)于那些傳言,有一點(diǎn)我可以肯定,關(guān)于這次地震的預(yù)測,無論在中國還是日本都是不可能的。
達(dá)波尼耶:首先,請讓我對地震的受災(zāi)者表示哀悼。我熱愛中國,這里就像是我的第二故鄉(xiāng),過去的20多年中我?guī)缀趺磕甓紩ブ袊c中國的科研院校的研究人員共同探討地震方面的問題,或者進(jìn)行實(shí)地考察。所以當(dāng)我聽到四川地震的消息時,我感到非常的震驚和難過。但我相信,中國政府和人民一定能夠度過這個難關(guān)。
《環(huán)球》:地球上每年發(fā)生的地震以百萬計,但沒有一個破壞性的大震在首發(fā)時被準(zhǔn)確預(yù)測到,讓人感覺地震“難以捉摸”。到底是什么因素影響地震預(yù)測?
達(dá)波尼耶:在世界范圍內(nèi),地震預(yù)測之所以始終是一個非常大的難題,原因就在于它的發(fā)生是多種因素共同作用的結(jié)果。地震不像火山爆發(fā),火山是看得見的,人們可以對它進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控,而地震是地殼深層運(yùn)動造成的,科學(xué)家只能通過地殼的活動大概判斷出某一地區(qū)在20年到30年間有地震的危險,但是具體發(fā)生的時間、位置卻無法預(yù)知。
在某些情況下,我們可以把地震比作雪崩,當(dāng)積雪過厚,山坡的承受力達(dá)到極限時,任何外界的力量都能導(dǎo)致雪崩。問題是誰也不知道是如何作用的,也不知道外力作用的具體時間,所以我們只能說有雪崩的危險,卻不知道雪崩到底何時會突然發(fā)生,地震也是一樣的道理。
瓊斯:“有地震必有斷層,有斷層必有地震”。因此斷層的空間分布就屬于地震預(yù)測領(lǐng)域重要的信息。僅從這個層面上來看,我們(地震學(xué)家)做出了出色的工作,預(yù)測出哪里分布有斷層。
《環(huán)球》:但我們從有關(guān)書籍上了解到,與地震有關(guān)的斷層是活動斷層,過去雖運(yùn)動但如今穩(wěn)定的斷層叫休眠斷層或“死斷層”,并不是所有位于斷層的地帶都會發(fā)生破壞性地震,有的地方只有過小的地震,有的斷層表面甚至幾千年沒有“動靜”。所以,人們真正想要的,是預(yù)測那些形成破壞性的大地震發(fā)生的具體時間……
瓊斯:從實(shí)際來講,在同一個斷層上,除了可怕的大地震外,還有通常無甚大礙的小地震發(fā)生,而且與大震相比,小地震發(fā)生的頻率要高得很多。因此,這就又對地震預(yù)測提出了更高的要求,也就是說,不僅要預(yù)測時間,還必須預(yù)測震級,這樣的預(yù)測才有實(shí)際意義。
問題是,地震的震級是由什么決定的呢?當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時,位于震源正上方地球表面上的點(diǎn),也就是震中,沿斷層撕裂,裂得越遠(yuǎn),震級就越大。假如震中開裂了100米,地震就計算為大約4級,假如裂了300公里,就屬于接近8級的大地震了。這次汶川大地震就在東北-西南走向的龍門山斷裂帶上撕開了一個長達(dá)275公里的長裂口。
但開裂多長才能停止和導(dǎo)致地震發(fā)生的因素之間是不存在關(guān)聯(lián)的。如此看來,在地震開始之前,有關(guān)地震震級大小的信息是無法從地層中監(jiān)測獲知的。這樣的話,我們只得很遺憾地說,人們想要的那種精確預(yù)測是不可能的。
勝俁啟:地震的預(yù)測非常困難。在大地震發(fā)生前,如果發(fā)生很多稱為“前震”的小地震,就能夠觀測出來。但是前震又不見得是大地震的前兆。并不見得發(fā)生很多次前震后肯定出現(xiàn)大地震,有時大地震也在沒有任何前兆的情況下突然發(fā)生。
《環(huán)球》:那么,地震預(yù)測的實(shí)際意義何在呢?
瓊斯:短期的臨震預(yù)測的確十分困難,除非有“前震”發(fā)生。目前地震預(yù)測的實(shí)際意義,更多地體現(xiàn)在對余震的預(yù)測上。不管是前震還是主震,只要是最先發(fā)生的地震,就被稱作“第一事件”。在“第一事件”之后,緊接著發(fā)生另外的地震事件的可能性要比通常獨(dú)立情況下高得多。余震的時序等模式也都有一定規(guī)律可循,預(yù)測余震的可能性也就比預(yù)測“第一事件”大得多。也正因?yàn)榇耍澜绺鲊谟嗾痤A(yù)報方面的技術(shù)相對比較成熟,尤其中國在余震預(yù)報方面更為先進(jìn)。
勝俁啟:余震的預(yù)測能夠以較高的準(zhǔn)確率來預(yù)測。雖然并不能預(yù)測幾時幾分會發(fā)生什么程度的地震,但是預(yù)測一個月以內(nèi)發(fā)生余震的概率是百分之多少,還是能夠以較高的準(zhǔn)確率進(jìn)行的。
全球最準(zhǔn)確的一次臨震預(yù)報出現(xiàn)在中國
《環(huán)球》:地震預(yù)測難度如此之大,那么人類歷史上有沒有過預(yù)測地震成功的先例呢?
瓊斯:人類歷史上迄今預(yù)報最準(zhǔn)確的一次強(qiáng)震臨震預(yù)報是1975年中國遼寧的海城地震。《美國地震協(xié)會公告》曾評價說,“雖然海城地震的預(yù)測,是結(jié)合了混亂、經(jīng)驗(yàn)主義分析、直覺判斷和好運(yùn)氣,但這是預(yù)測地震的一次嘗試,且第一次沒有以失敗告終”。當(dāng)時中國的地震工作者們欣喜若狂,認(rèn)為距離準(zhǔn)確預(yù)報地震已經(jīng)不遠(yuǎn)了。
勝俁啟:從全世界來看,成功預(yù)測地震的例子只有1975年中國海城的地震。由于預(yù)測地震后,很多人提前采取了避難措施,因此成功地將災(zāi)害降到了最低限度。此外,海嘯在地震發(fā)生后是能夠預(yù)測的,所以能夠在海嘯到來之前采取各種措施。
瓊斯:令人遺憾的是,海城地震后第二年發(fā)生的唐山大地震,又徹底粉碎了全人類的夢想。人們不得不承認(rèn),地震預(yù)報仍然難以捉摸。海城預(yù)報的成功,經(jīng)驗(yàn)成分居多,仍然被一些專家認(rèn)為缺乏理論依據(jù)。
勝俁啟:預(yù)測確實(shí)是非常困難的,因此絕對不能說中國的水平低?梢哉f中國具備優(yōu)秀的研究人員以及觀測器材和技術(shù)。
《環(huán)球》:全球的地震預(yù)測水平現(xiàn)在怎么樣?
瓊斯:讓我從長期預(yù)報的角度來回答這一問題吧。
從地震專業(yè)角度看,地震的長期預(yù)測是可以實(shí)現(xiàn)的,這主要基于地震學(xué)家對斷層歷史的研究。這種長期趨勢性預(yù)測主要預(yù)報一個地區(qū)在未來幾年或幾十年之內(nèi)發(fā)生地震的可能性和最大震級。長期預(yù)報的主要作用是指導(dǎo)該地區(qū)的建筑物抗震設(shè)防,假如預(yù)測未來50年內(nèi)某一地區(qū)有可能會發(fā)生一次8級大地震,那么這個地區(qū)的建筑物基本上就都要按照這一抗震標(biāo)準(zhǔn)建造。
“民間說法不足信”
《環(huán)球》:在中國以及世界其他一些國家,都有不少民間的地震預(yù)測說法,比如動物的異常行為、奇特天象出現(xiàn)等。
勝俁啟:日本的地震研究人員中間根本沒有任何人相信動物能夠預(yù)知地震。我認(rèn)為一部分民間的說法是基于傳說和迷信,是沒有科學(xué)根據(jù)的。
達(dá)波尼耶:有一年,在遼寧的冬天,冬眠的蛇等動物突然從洞穴中跑了出來,隨后這一地區(qū)果然發(fā)生了地震。但這種觀察動物的方法缺乏確鑿的科學(xué)依據(jù),因此不能作為預(yù)測方法。
瓊斯:這些說法到目前為止,都還沒有真正的科學(xué)依據(jù)。世界各國的很多科學(xué)家曾經(jīng)不止一次地試圖證實(shí)這些預(yù)測的科學(xué)性,但到現(xiàn)在也沒有找出十分堅實(shí)、確鑿的證據(jù)。
從另外的角度說,即便這些異?梢宰鳛轭A(yù)報地震的參考數(shù)據(jù),地震監(jiān)測人員也不能僅僅依靠某一個單獨(dú)的異常事件做出地震預(yù)報,因?yàn)檫@一個異?赡苤粚(yīng)極小的發(fā)震幾率,假如誤報了地震,損失往往也是相當(dāng)慘重的。
《環(huán)球》:地震前的自然界會不會有自己的先兆和警告,比如地震光等?
勝俁啟:日本的地震研究人員中根本沒有人相信通過云等自然現(xiàn)象預(yù)知地震的。但是有一部分人在通過光和電波進(jìn)行研究。在希臘,有一種叫“VAN方式”的通過光的波長來觀測地震前兆的方法,F(xiàn)在還在研究從FM等電波中發(fā)現(xiàn)地震的前兆。但是現(xiàn)在還都是處于研究階段,沒有達(dá)到能夠預(yù)測的程度。
《環(huán)球》:在地震災(zāi)害相對較多的國家,人們一般采用哪些措施使災(zāi)害最小化?
瓊斯:8級大地震可以把砂基的地表變成流沙狀,推翻建筑物使之傾斜,就好像它們是在水面上起伏一樣,這種現(xiàn)象在地質(zhì)學(xué)中被稱作“液化”。這次汶川震區(qū)就我所知,很可能是砂質(zhì)的,所以容易液化。
像這次汶川大地震這么大震級的地震,能夠在瞬間將一幢磚瓦建筑夷為廢墟。磚塊受到震動時,磚縫之間的灰漿就瓦解了,隨之建筑物倒塌,房頂塌下來造成人員傷亡。因此,磚瓦房建筑是在地震中最易受損的建筑類型之一。
勝俁啟:在日本,防震措施的第一條是要對建筑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行非常嚴(yán)格的抗震設(shè)計。除了醫(yī)院、學(xué)校、政府機(jī)關(guān)以及高層建筑外,一般住宅也都要根據(jù)建筑基準(zhǔn)法采取抗震措施。抗震能力較弱的建筑物都要采取加固工程。
由于大地震發(fā)生后到人體感覺到劇烈搖晃有10秒左右的時間差,因此日本正在研究利用這個間隙通過媒體提前通報。雖然現(xiàn)在還沒有成功,但是好處在于可以讓人們在大地震發(fā)生前有某種程度的心理準(zhǔn)備。
達(dá)波尼耶:中國幅員遼闊,地形十分復(fù)雜,尤其山峰眾多,是一個地震的多發(fā)地區(qū),因此在這些地區(qū)建房時,一定要考慮到防震的需要,只有這樣,才能在面臨大規(guī)模地震時將損失降到最低水平。(藍(lán)建中)
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