縱觀世界各國(guó),地震的預(yù)測(cè)是一個(gè)世界性的難題。無論是科技實(shí)力最強(qiáng)的美國(guó),還是地震頻發(fā)的日本,都無法準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)地震的發(fā)生。
日本
日本非常重視地震的預(yù)測(cè),防災(zāi)科學(xué)研究所在全國(guó)設(shè)高靈敏度地震儀1800臺(tái),寬帶地震儀70臺(tái),強(qiáng)地震儀約1000臺(tái)。高靈敏度地震儀通過捕捉人們感覺不到的微震,立體監(jiān)測(cè)地殼內(nèi)部運(yùn)動(dòng),寬帶地震儀主要監(jiān)測(cè)超長(zhǎng)周期的固體潮。
但是即便如此,日本現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)水平還不能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)地震,他們現(xiàn)在只能利用地震發(fā)生后縱波和橫波的時(shí)間差,在破壞力大的橫波到來前幾秒至幾十秒之間監(jiān)測(cè)出地震的震源、震級(jí),并向各機(jī)構(gòu)和居民發(fā)出警報(bào)。
在日本,有關(guān)防震抗災(zāi)方面的知識(shí)教育相當(dāng)普及。人們不僅要知道和了解地震、海嘯等自然災(zāi)害,更要掌握相應(yīng)的防范技能。日本社會(huì)的各行各業(yè),經(jīng)常會(huì)舉行各種形式的防震防火演習(xí)。從小培養(yǎng)防震抗災(zāi)意識(shí),就是其中的一個(gè)成功做法。
美國(guó)
中國(guó)科學(xué)院研究生院地學(xué)教授史保平認(rèn)為美國(guó)應(yīng)對(duì)地震的基本思路是“防”。
盡管人們已經(jīng)清楚地震預(yù)報(bào)有3個(gè)要素,即時(shí)間、空間、強(qiáng)度。但是地震臨震預(yù)報(bào)難度依然非常大。史保平分析,這是因?yàn)榈卣饠鄬踊顒?dòng)的力學(xué)機(jī)制目前人們所知甚少。由于地球內(nèi)部斷層的受力狀態(tài)并不是想象的那么簡(jiǎn)單,另外,觀測(cè)資料也非常有限,現(xiàn)今的斷層動(dòng)力學(xué)模型、實(shí)驗(yàn)室里的物理模擬并不能清楚地解釋地震的孕育和發(fā)生過程。
一個(gè)地震事件發(fā)生以后,斷層和斷層周圍的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)都會(huì)發(fā)生變化,這種變化都可能是無序的,發(fā)生于該地的地震都可能誘發(fā)另外一個(gè)地方的地震。兩個(gè)地震發(fā)生的位置可能相差幾百或幾千公里。這樣的誘發(fā)過程是怎樣傳遞的,目前仍然無法定量地預(yù)測(cè)。
作為一名專家,史保平更認(rèn)同美國(guó)應(yīng)對(duì)地震以 “防”為主的基本思路。在美國(guó),如果已經(jīng)知道某個(gè)區(qū)域是一個(gè)地震活動(dòng)區(qū)或者地震帶,那么,通過科學(xué)家們對(duì)幾千年里地震情況的研究和積累的知識(shí)可以知道,這里未來肯定會(huì)有地震發(fā)生。那么,美國(guó)就會(huì)投入很大的力量來對(duì)這個(gè)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。此外,美國(guó)人還在研究一種預(yù)警系統(tǒng),它能在地震發(fā)生的幾十秒鐘之內(nèi)把重大的設(shè)施和設(shè)備關(guān)閉。
例如,美國(guó)加州的工業(yè)很發(fā)達(dá),但地震很多,尤其是20世紀(jì)七八十年代以后地震頻繁,斷層穿過了整個(gè)大的城市。政府即從“防”的角度出發(fā),在抗震、減震方面動(dòng)了很多腦筋。比如,大型的核電廠就設(shè)計(jì)在遠(yuǎn)離斷層的地方。在建筑物的防震方面,工程師們也想出了很多辦法。
雖然對(duì)于臨震預(yù)報(bào),目前美國(guó)科學(xué)家也沒有更好的預(yù)測(cè)技術(shù),但是在斷層的激光測(cè)距方面做得很好,因此,這仍然是一種更重要的監(jiān)測(cè)手段。
史保平認(rèn)為,中國(guó)地震局這幾年投入力量作監(jiān)測(cè)是沒有錯(cuò)的,必須進(jìn)行仔細(xì)的監(jiān)測(cè)以后才能繼續(xù)開展深入的研究。用其他的異?,F(xiàn)象來進(jìn)行地震預(yù)測(cè)不是沒有道理,但是從科學(xué)的角度來說,地震預(yù)測(cè)畢竟要基于科學(xué)的理論。另外,地震預(yù)報(bào)還存在社會(huì)因素。如果進(jìn)行了地震預(yù)報(bào),疏散了幾百萬人口,但是沒有地震發(fā)生,這必定會(huì)引起公眾騷亂和社會(huì)動(dòng)蕩。
美國(guó)伊利諾伊大學(xué)香檳分校(UIUC)中美地震中心主任埃爾納賽近期表示,有些人稱自己掌握了預(yù)測(cè)地震的模式,但后來都證明方法失敗。
對(duì)真正成功的地震預(yù)測(cè)來說,必須預(yù)測(cè)到地震等級(jí)、發(fā)生的時(shí)間與地點(diǎn);這些項(xiàng)目如果錯(cuò)誤,則將可能產(chǎn)生嚴(yán)重后果。埃爾納賽舉例說,如預(yù)測(cè)到A城市會(huì)發(fā)生大地震,A城市的人們撤離到B城市,結(jié)果最后卻是B城市發(fā)生地震;或預(yù)測(cè)上午9時(shí)會(huì)發(fā)生地震,人們準(zhǔn)時(shí)撤離,但卻發(fā)現(xiàn)地震未發(fā)生,在隔天回家后反而發(fā)生地震;或是預(yù)測(cè)這是一場(chǎng)7級(jí)大地震,學(xué)校、政府機(jī)關(guān)、商店都關(guān)門,結(jié)果只是個(gè)2級(jí)地震;因此,只要有一個(gè)項(xiàng)目錯(cuò)誤,就都會(huì)讓預(yù)測(cè)產(chǎn)生負(fù)向效果,而非正向效果。到目前為止,還沒有人能正確預(yù)測(cè)地震。但是,在小范圍進(jìn)行長(zhǎng)期的觀測(cè)和試驗(yàn),應(yīng)該予以鼓勵(lì)。
美國(guó)采用以“防”為主成功的例子比較多。最有代表性的是2001年,中國(guó)昆侖山發(fā)生大地震,斷層裂開500多公里。隨后,2002年,美國(guó)阿拉斯加發(fā)生了規(guī)模相當(dāng)?shù)拇蟮卣稹.?dāng)時(shí),英國(guó)石油公司從阿拉斯加北面修建的一條輸油管道,卻沒有受到任何影響。因?yàn)楣艿辣仨毚┻^斷層,當(dāng)時(shí)修建時(shí)就知道這條斷層今后會(huì)發(fā)生地震,于是設(shè)計(jì)的時(shí)候就把管道設(shè)計(jì)成了S型,避開了斷層。地震發(fā)生之后,管道安然無恙,輸油管沒有受到任何破壞。
另外一個(gè)著名的成功案例則是地震預(yù)警系統(tǒng)。1983年,美國(guó)愛達(dá)荷州發(fā)生7.3級(jí)地震。早期地質(zhì)地球物理的研究表明,該地區(qū)的斷層是活動(dòng)的,未來有地震的潛在危險(xiǎn)。因此,建立在該州的原子能實(shí)驗(yàn)室安裝了地震預(yù)警系統(tǒng),地震來臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室的所有設(shè)備得以及時(shí)關(guān)閉,避免了災(zāi)難的發(fā)生。在測(cè)震學(xué)中,地震波由體波和面波組成;體波包括了P波和S波,對(duì)建筑物造成破壞的是S波,而P波的傳播速度比S 波快。因此,當(dāng)測(cè)震儀器接收到P波時(shí),通過觸發(fā)有關(guān)的控制系統(tǒng),就可關(guān)閉所有的實(shí)驗(yàn)裝置。這是比較成功的例子。
還有美國(guó)聯(lián)邦應(yīng)急管理署要求各級(jí)學(xué)校必須進(jìn)行地震防災(zāi)教育,每年至少執(zhí)行地震緊急避難演習(xí)兩次的標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)南加州地震中心也在防震減災(zāi)方面做了大量的宣教推廣工作,并且針對(duì)不同的受眾,有不同的培訓(xùn)教材。
農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)周刊2008年20期