擯棄地震不可預(yù)測預(yù)報論 開拓地震測報研究新思路
戴昌達(dá)
“5·12”汶川大地震后，報刊、網(wǎng)站上發(fā)表了不少針鋒相對的文章，引發(fā)了一場頗為劇烈的爭論。爭論焦點(diǎn)實質(zhì)上集中在“地震能否預(yù)報”、“地震預(yù)報應(yīng)不應(yīng)該研究”和“如何應(yīng)對地震災(zāi)害”等問題。這場自發(fā)的爭論可能有助于政府有關(guān)部門集思廣益，制定出切實有效的防震減災(zāi)對策。本人不是地震專業(yè)出身，在崗時曾涉及應(yīng)用遙感等新技術(shù)進(jìn)行災(zāi)害監(jiān)測研究，至今仍然關(guān)注著蓬勃發(fā)展的高新科學(xué)技術(shù)能否為人類解決面臨的挑戰(zhàn)提供契機(jī)�？戳艘恍幷撐恼�，聯(lián)系過去的思考，擬就爭論的熱點(diǎn)問題談些個人看法，與大家探討。
首先，應(yīng)承認(rèn)準(zhǔn)確預(yù)報地震，至今仍是個有待突破的世界科技難題，但不能茍同某些學(xué)者權(quán)威的斷言“地震不可預(yù)測”，也不贊成據(jù)此引申出“現(xiàn)代科學(xué)做不到的事，偽科學(xué)就會趁虛而入”的說法，輕率地把過去從某些震例中探索、研究得到的認(rèn)識不加分析、區(qū)別，統(tǒng)統(tǒng)斥之為“偽科學(xué)”的態(tài)度�！艾F(xiàn)代科學(xué)”是個相對的、泛化的術(shù)語，其內(nèi)涵與時俱進(jìn)、不斷擴(kuò)展延伸，目前做不到的，不等于今后甚至永遠(yuǎn)都做不到。計算機(jī)、手機(jī)問世不過數(shù)十年，陸續(xù)開發(fā)出的新功能層出不窮，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過早期設(shè)想。一部科學(xué)發(fā)展史便充分展示了人們對當(dāng)時條件下做不到的事情，敢于探索、開拓、奮進(jìn)取得的輝煌成果。應(yīng)該摒棄虛無主義的不可知論，堅信如能充分發(fā)揮社會主義制度優(yōu)越性，合理運(yùn)用政府和社會各方面資源，精心組織好地震測報研究大協(xié)作，堅持下去，發(fā)達(dá)國家未解決的問題，中華兒女未必就不能有所作為。我們不應(yīng)被目前面臨的困境和某些國際權(quán)威的斷言唬住而放棄努力。
不少人說，1975年海城地震的成功預(yù)報是“運(yùn)氣好蒙到的”。的確，運(yùn)氣不錯。海城地震出現(xiàn)了許多與9年前邢臺地震相似的前兆�？墒羌偃缧吓_震后沒有組織大規(guī)模的“馬后炮”式的調(diào)查研究，廣泛收集到大量震前信息，聯(lián)系古籍記載進(jìn)行認(rèn)真分析，梳理出“小震鬧，大震到”以及動物行為異常、地下水動態(tài)變化等經(jīng)驗性認(rèn)識，海城地震能夠憑空蒙到嗎？另據(jù)中國地震局地質(zhì)研究所研究員車用太文章：1976年云南龍陵地震前，該縣地震部門觀測到土地電與井泉水溫度異常等現(xiàn)象，發(fā)出“5月31日至6月上旬在100km范圍內(nèi)可能發(fā)生5.0或6.0級地震”的預(yù)測意見，接著于5月29日20時拉響了防震警報。25分鐘后，7.3級強(qiáng)震爆發(fā)，贏得了人員疏散時間，大大減少傷亡損失。李楊等人文章中提到：1976年唐山地震前也不是沒有異常，只是和邢臺、海城不同，未出現(xiàn)明顯的“小震鬧”等狀況，導(dǎo)致看法分歧。是年7月中于唐山市召開全國地震群測群防工作經(jīng)驗交流會，主持會議的國家地震局領(lǐng)導(dǎo)不安排時任地震分析預(yù)報京津組組長汪成民作震情發(fā)言，只同意他在晚上座談時，不代表地震局通報“7月22日～8月5日唐山、灤縣一帶可能發(fā)生5級以上地震”的個人看法。隨后應(yīng)北京地震隊要求召開的震情緊急預(yù)報會上，傳達(dá)了當(dāng)時主持地震預(yù)報工作的梅副主任指示：四川北部為防震已鬧得不可收拾，再亂下去怎么得了！（注：此后不到一個月，即8月16日和23日，在川北的松潘、平武相繼發(fā)生7.2級地震，可見那次預(yù)報時間偏早，但不全是空穴來風(fēng)）就這樣一場大災(zāi)難在唐山人民毫無防備的情況下降臨了。值得一提的是，青龍縣領(lǐng)導(dǎo)對汪成民的震情通報沒有掉以輕心，結(jié)合縣內(nèi)2個群測點(diǎn)的數(shù)據(jù)分析，從多渠道收集震兆信息進(jìn)行相互佐證，提高了防震警覺性，于7月25日縣三級干部會上作了震情報告，要求會后立即通知到家家戶戶，從而出現(xiàn)了“青龍奇跡”。
毋庸置疑，“群測”年代發(fā)生的錯報、漏報導(dǎo)致嚴(yán)重后果和重大損失的教訓(xùn)也確實很多。
不少人就據(jù)此對帶有中國特色的地震預(yù)報實踐一概嗤之以鼻、不屑一顧，轉(zhuǎn)而關(guān)注美日等發(fā)達(dá)國家奉行的經(jīng)典測震學(xué)路線。然而花高昂代價引進(jìn)精密儀器建立的現(xiàn)代化地震觀測臺網(wǎng)，和美、日等國的遭遇一樣，漏報、錯報接連不斷，于是順理成章地墮進(jìn)了“地震不可預(yù)測論”的行列也就不足為奇了。
如果換一種思維，把失敗的或比較成功的（哪怕只有某些成功因素）案例統(tǒng)統(tǒng)看作分析、研究的珍貴素材，從中加深理解不同地域孕震、發(fā)震過程與前兆的多樣性和不確定性，積累正反兩方面的有益認(rèn)識。與此同時，積極探索正在蓬勃發(fā)展的高新科學(xué)技術(shù)，包括以物體電磁輻射理論為基礎(chǔ)的遙感技術(shù)等，應(yīng)用于及時捕獲和準(zhǔn)確識別震兆信息的可行性，開拓研究思路，調(diào)整研究方法，擺脫完全依賴經(jīng)典測震學(xué)路線的束縛，建立起宏觀與微觀、地面與空中有機(jī)結(jié)合，多種信息源數(shù)據(jù)同化處理的綜合觀測與分析技術(shù)體系，也許有可能幫助人們對地震孕育爆發(fā)過程及其伴隨的震兆特征的認(rèn)識由淺入深、由局部到全面逐漸推進(jìn)，最終實現(xiàn)準(zhǔn)確預(yù)報地震的奮斗目標(biāo)。
實際上，自從上世紀(jì)80年代蘇聯(lián)學(xué)者從衛(wèi)星圖像上觀測到中亞地震區(qū)熱紅外異常，隨后又發(fā)現(xiàn)電離層電子濃度變化等現(xiàn)象，即引起包括我國在內(nèi)的不少科技工作者的關(guān)注，相繼開展了一些試驗研究，雖然尚不能說已突破地震預(yù)報的瓶頸，但初步結(jié)果顯示的前景還是令人鼓舞的。這次汶川強(qiáng)震在幾種熱紅外圖像上都觀測到熱異常，并如徐秀登所分析的，似有初增溫——快速增溫——高峰——短暫衰減——再增溫——發(fā)震的演化軌跡。吳立新等還觀測到在增溫的同時伴有異常云的出現(xiàn)，印證了我國民間早有的“地震云”的說法。目前，我國擁有自主產(chǎn)權(quán)的減災(zāi)小衛(wèi)星星座即將陸續(xù)升空，研制發(fā)射地震電磁衛(wèi)星的計劃也在積極準(zhǔn)備中�？梢哉f，研究地震測報的硬件正日趨提高，但成功的關(guān)鍵還在于軟件建設(shè)，開拓研究思路、改進(jìn)研究方法，包括健全協(xié)作組織等工作都必須切實抓好；否則，巨額投入的硬件不能發(fā)揮應(yīng)有作用將是極大浪費(fèi)。
爭論中較普遍的看法認(rèn)為搞地震監(jiān)測預(yù)報投入大、成本高、效果還不理想，不如學(xué)習(xí)日本經(jīng)驗，把主要財力、物力轉(zhuǎn)向抓減災(zāi)措施、提高建筑質(zhì)量。這種看法有一定道理，但不夠全面。據(jù)田毅文：四川省地震局負(fù)責(zé)建設(shè)三河一山地表形變監(jiān)測點(diǎn)網(wǎng)，安置了多種精密儀器，一支專業(yè)隊伍定期往返于各點(diǎn)獲取供分析預(yù)測地震的有關(guān)數(shù)據(jù)。在龍門山斷裂帶設(shè)有5個點(diǎn)，其中3個就在這次震中的汶川縣境。今年1月19日觀測未發(fā)現(xiàn)異常。不料距下個觀測日5月19日（周期4個月）僅剩下一周就爆發(fā)了8級強(qiáng)震。這種在時間、空間上都留下很大空白，而投入不菲的經(jīng)典觀測網(wǎng)是否值得大搞，確實應(yīng)該反思總結(jié)。但如果改用近年蓬勃發(fā)展的D-INSAR（差分干涉雷達(dá)測量技術(shù)），可以獲取短周期、全覆蓋、精度達(dá)毫米級的地表形變數(shù)據(jù)，再配合熱異常、云異常、電子濃度異常、動物行為異常等監(jiān)測手段相互補(bǔ)充、印證，效果如何，是否值得實驗研究？
至于抓減災(zāi)措施，提高建筑質(zhì)量，無疑是十分重要的。血的教訓(xùn)說明，在地震危險帶搞建筑，特別是公共場所建筑，必須從選址、設(shè)計、選材、施工全方位把好質(zhì)量關(guān)，提高抗震性能。不過不能因此就不搞地震預(yù)報。確定一個地區(qū)建筑物的抗震等級、儲備抗災(zāi)救災(zāi)物資規(guī)模等都有賴于地震預(yù)測意見，否則盲目決策，效果堪慮。其實，地震不可預(yù)測論發(fā)源地的美、日兩國并沒有真正、全面停止地震預(yù)測實踐。東京近年開始的加固建筑物、儲備抗災(zāi)救災(zāi)物資等行動，就是根據(jù)專家預(yù)測——東京未來30年發(fā)生大震的概率達(dá)75%而安排的。著名的美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）近年啟動了一項有關(guān)地震災(zāi)害的科技項目EHP，其中一項重要內(nèi)容，就是根據(jù)目前掌握的知識建立地震預(yù)測模型，算出幾個地震多發(fā)地區(qū)發(fā)生各級地震的概率，在USGS網(wǎng)站上公布，供人們查閱。
美、日對地震預(yù)測不采用“震”與“不震”的二值判斷法，而改用概率分布的蓋然判斷，符合目前地震預(yù)測尚未完全突破、預(yù)測結(jié)果存在不確定性的實情。這種既積極又求實的做法值得我們借鑒。
（作者單位：中國科學(xué)院對地觀測與數(shù)字地球科學(xué)中心）
首先，應(yīng)承認(rèn)準(zhǔn)確預(yù)報地震，至今仍是個有待突破的世界科技難題，但不能茍同某些學(xué)者權(quán)威的斷言“地震不可預(yù)測”，也不贊成據(jù)此引申出“現(xiàn)代科學(xué)做不到的事，偽科學(xué)就會趁虛而入”的說法，輕率地把過去從某些震例中探索、研究得到的認(rèn)識不加分析、區(qū)別，統(tǒng)統(tǒng)斥之為“偽科學(xué)”的態(tài)度�！艾F(xiàn)代科學(xué)”是個相對的、泛化的術(shù)語，其內(nèi)涵與時俱進(jìn)、不斷擴(kuò)展延伸，目前做不到的，不等于今后甚至永遠(yuǎn)都做不到。計算機(jī)、手機(jī)問世不過數(shù)十年，陸續(xù)開發(fā)出的新功能層出不窮，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過早期設(shè)想。一部科學(xué)發(fā)展史便充分展示了人們對當(dāng)時條件下做不到的事情，敢于探索、開拓、奮進(jìn)取得的輝煌成果。應(yīng)該摒棄虛無主義的不可知論，堅信如能充分發(fā)揮社會主義制度優(yōu)越性，合理運(yùn)用政府和社會各方面資源，精心組織好地震測報研究大協(xié)作，堅持下去，發(fā)達(dá)國家未解決的問題，中華兒女未必就不能有所作為。我們不應(yīng)被目前面臨的困境和某些國際權(quán)威的斷言唬住而放棄努力。
不少人說，1975年海城地震的成功預(yù)報是“運(yùn)氣好蒙到的”。的確，運(yùn)氣不錯。海城地震出現(xiàn)了許多與9年前邢臺地震相似的前兆�？墒羌偃缧吓_震后沒有組織大規(guī)模的“馬后炮”式的調(diào)查研究，廣泛收集到大量震前信息，聯(lián)系古籍記載進(jìn)行認(rèn)真分析，梳理出“小震鬧，大震到”以及動物行為異常、地下水動態(tài)變化等經(jīng)驗性認(rèn)識，海城地震能夠憑空蒙到嗎？另據(jù)中國地震局地質(zhì)研究所研究員車用太文章：1976年云南龍陵地震前，該縣地震部門觀測到土地電與井泉水溫度異常等現(xiàn)象，發(fā)出“5月31日至6月上旬在100km范圍內(nèi)可能發(fā)生5.0或6.0級地震”的預(yù)測意見，接著于5月29日20時拉響了防震警報。25分鐘后，7.3級強(qiáng)震爆發(fā)，贏得了人員疏散時間，大大減少傷亡損失。李楊等人文章中提到：1976年唐山地震前也不是沒有異常，只是和邢臺、海城不同，未出現(xiàn)明顯的“小震鬧”等狀況，導(dǎo)致看法分歧。是年7月中于唐山市召開全國地震群測群防工作經(jīng)驗交流會，主持會議的國家地震局領(lǐng)導(dǎo)不安排時任地震分析預(yù)報京津組組長汪成民作震情發(fā)言，只同意他在晚上座談時，不代表地震局通報“7月22日～8月5日唐山、灤縣一帶可能發(fā)生5級以上地震”的個人看法。隨后應(yīng)北京地震隊要求召開的震情緊急預(yù)報會上，傳達(dá)了當(dāng)時主持地震預(yù)報工作的梅副主任指示：四川北部為防震已鬧得不可收拾，再亂下去怎么得了！（注：此后不到一個月，即8月16日和23日，在川北的松潘、平武相繼發(fā)生7.2級地震，可見那次預(yù)報時間偏早，但不全是空穴來風(fēng)）就這樣一場大災(zāi)難在唐山人民毫無防備的情況下降臨了。值得一提的是，青龍縣領(lǐng)導(dǎo)對汪成民的震情通報沒有掉以輕心，結(jié)合縣內(nèi)2個群測點(diǎn)的數(shù)據(jù)分析，從多渠道收集震兆信息進(jìn)行相互佐證，提高了防震警覺性，于7月25日縣三級干部會上作了震情報告，要求會后立即通知到家家戶戶，從而出現(xiàn)了“青龍奇跡”。
毋庸置疑，“群測”年代發(fā)生的錯報、漏報導(dǎo)致嚴(yán)重后果和重大損失的教訓(xùn)也確實很多。
不少人就據(jù)此對帶有中國特色的地震預(yù)報實踐一概嗤之以鼻、不屑一顧，轉(zhuǎn)而關(guān)注美日等發(fā)達(dá)國家奉行的經(jīng)典測震學(xué)路線。然而花高昂代價引進(jìn)精密儀器建立的現(xiàn)代化地震觀測臺網(wǎng)，和美、日等國的遭遇一樣，漏報、錯報接連不斷，于是順理成章地墮進(jìn)了“地震不可預(yù)測論”的行列也就不足為奇了。
如果換一種思維，把失敗的或比較成功的（哪怕只有某些成功因素）案例統(tǒng)統(tǒng)看作分析、研究的珍貴素材，從中加深理解不同地域孕震、發(fā)震過程與前兆的多樣性和不確定性，積累正反兩方面的有益認(rèn)識。與此同時，積極探索正在蓬勃發(fā)展的高新科學(xué)技術(shù)，包括以物體電磁輻射理論為基礎(chǔ)的遙感技術(shù)等，應(yīng)用于及時捕獲和準(zhǔn)確識別震兆信息的可行性，開拓研究思路，調(diào)整研究方法，擺脫完全依賴經(jīng)典測震學(xué)路線的束縛，建立起宏觀與微觀、地面與空中有機(jī)結(jié)合，多種信息源數(shù)據(jù)同化處理的綜合觀測與分析技術(shù)體系，也許有可能幫助人們對地震孕育爆發(fā)過程及其伴隨的震兆特征的認(rèn)識由淺入深、由局部到全面逐漸推進(jìn)，最終實現(xiàn)準(zhǔn)確預(yù)報地震的奮斗目標(biāo)。
實際上，自從上世紀(jì)80年代蘇聯(lián)學(xué)者從衛(wèi)星圖像上觀測到中亞地震區(qū)熱紅外異常，隨后又發(fā)現(xiàn)電離層電子濃度變化等現(xiàn)象，即引起包括我國在內(nèi)的不少科技工作者的關(guān)注，相繼開展了一些試驗研究，雖然尚不能說已突破地震預(yù)報的瓶頸，但初步結(jié)果顯示的前景還是令人鼓舞的。這次汶川強(qiáng)震在幾種熱紅外圖像上都觀測到熱異常，并如徐秀登所分析的，似有初增溫——快速增溫——高峰——短暫衰減——再增溫——發(fā)震的演化軌跡。吳立新等還觀測到在增溫的同時伴有異常云的出現(xiàn)，印證了我國民間早有的“地震云”的說法。目前，我國擁有自主產(chǎn)權(quán)的減災(zāi)小衛(wèi)星星座即將陸續(xù)升空，研制發(fā)射地震電磁衛(wèi)星的計劃也在積極準(zhǔn)備中�？梢哉f，研究地震測報的硬件正日趨提高，但成功的關(guān)鍵還在于軟件建設(shè)，開拓研究思路、改進(jìn)研究方法，包括健全協(xié)作組織等工作都必須切實抓好；否則，巨額投入的硬件不能發(fā)揮應(yīng)有作用將是極大浪費(fèi)。
爭論中較普遍的看法認(rèn)為搞地震監(jiān)測預(yù)報投入大、成本高、效果還不理想，不如學(xué)習(xí)日本經(jīng)驗，把主要財力、物力轉(zhuǎn)向抓減災(zāi)措施、提高建筑質(zhì)量。這種看法有一定道理，但不夠全面。據(jù)田毅文：四川省地震局負(fù)責(zé)建設(shè)三河一山地表形變監(jiān)測點(diǎn)網(wǎng)，安置了多種精密儀器，一支專業(yè)隊伍定期往返于各點(diǎn)獲取供分析預(yù)測地震的有關(guān)數(shù)據(jù)。在龍門山斷裂帶設(shè)有5個點(diǎn)，其中3個就在這次震中的汶川縣境。今年1月19日觀測未發(fā)現(xiàn)異常。不料距下個觀測日5月19日（周期4個月）僅剩下一周就爆發(fā)了8級強(qiáng)震。這種在時間、空間上都留下很大空白，而投入不菲的經(jīng)典觀測網(wǎng)是否值得大搞，確實應(yīng)該反思總結(jié)。但如果改用近年蓬勃發(fā)展的D-INSAR（差分干涉雷達(dá)測量技術(shù)），可以獲取短周期、全覆蓋、精度達(dá)毫米級的地表形變數(shù)據(jù)，再配合熱異常、云異常、電子濃度異常、動物行為異常等監(jiān)測手段相互補(bǔ)充、印證，效果如何，是否值得實驗研究？
至于抓減災(zāi)措施，提高建筑質(zhì)量，無疑是十分重要的。血的教訓(xùn)說明，在地震危險帶搞建筑，特別是公共場所建筑，必須從選址、設(shè)計、選材、施工全方位把好質(zhì)量關(guān)，提高抗震性能。不過不能因此就不搞地震預(yù)報。確定一個地區(qū)建筑物的抗震等級、儲備抗災(zāi)救災(zāi)物資規(guī)模等都有賴于地震預(yù)測意見，否則盲目決策，效果堪慮。其實，地震不可預(yù)測論發(fā)源地的美、日兩國并沒有真正、全面停止地震預(yù)測實踐。東京近年開始的加固建筑物、儲備抗災(zāi)救災(zāi)物資等行動，就是根據(jù)專家預(yù)測——東京未來30年發(fā)生大震的概率達(dá)75%而安排的。著名的美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）近年啟動了一項有關(guān)地震災(zāi)害的科技項目EHP，其中一項重要內(nèi)容，就是根據(jù)目前掌握的知識建立地震預(yù)測模型，算出幾個地震多發(fā)地區(qū)發(fā)生各級地震的概率，在USGS網(wǎng)站上公布，供人們查閱。
美、日對地震預(yù)測不采用“震”與“不震”的二值判斷法，而改用概率分布的蓋然判斷，符合目前地震預(yù)測尚未完全突破、預(yù)測結(jié)果存在不確定性的實情。這種既積極又求實的做法值得我們借鑒。
（作者單位：中國科學(xué)院對地觀測與數(shù)字地球科學(xué)中心）