對于“Stuart Crampin對Jordan等‘可操作性地震預(yù)報：發(fā)展現(xiàn)狀和使用手冊［2011］’評論”的回復(fù)＊

Thomas H Jordan，YunTai Chen，Paolo Gasparini ，

Raul Madariaga6），Ian Main7），Warner Marzocchi 8），Gerassimos Papadopoulos9），Gennady Sobolev10），

Koshun Yamaoka11），Jochen Zschau12）

在對國際地震預(yù)報委員會（ICEF）報告［1］的評論中，Crampin［2］聲稱剪切波分裂變化可以在短時間尺度上預(yù)測地震，并且可靠性高，技術(shù)性強(qiáng)。他對ICEF的一個重要發(fā)現(xiàn)提出挑戰(zhàn) 到目前為止，沒有任何方法具有如此高的預(yù)測能力。特別是，Crampin宣稱，在意大利中部三孔應(yīng)力監(jiān)測站點（SMS）剪切波分裂觀測可以監(jiān)測SMS 1 000km以內(nèi)的所有破壞性地震（M≥5）前的應(yīng)力積累和應(yīng)力釋放（裂縫貫通）。這就意味著，安裝一個昂貴的SMS（最好是橫貫整個意大利安裝兩個）能應(yīng)力預(yù)報意大利境內(nèi)潛在破壞性地震的時間和震級大小，在一定條件下，也可以應(yīng)力預(yù)報斷層破裂的位置。

Crampin的說法是基于他已經(jīng)提倡了幾十年的預(yù)測方法［3，4］。作為ICEF研究的一部分，我們對這些方法的文獻(xiàn)進(jìn)行了評述。上述評論中的內(nèi)容并沒有使得我們改變先前的結(jié)論。他的評論中，表3所列出的證據(jù)是根據(jù)他的各向異性孔隙彈性理論所解釋的一系列現(xiàn)象，同時，支持這些證據(jù)的所有參考文獻(xiàn)都是他自己的。事實上，E12－E19引用的僅有的參考文獻(xiàn)并沒有發(fā)表（在寫這篇文章時），因此可能不能允許它被大多科學(xué)期刊對已發(fā)表文章的評論性文章所引用。無論如何，考慮到剪切波分裂變化的預(yù)測能力，表3中的內(nèi)容并不能作為Crampin理論的科學(xué)依據(jù)。

Crampin對自己的觀測結(jié)果與理論的一致性深信不疑。在表2中，他腳注列出了隱含的特性：“只要有合適的記錄，所有這些屬性在原地都已經(jīng)觀測到，無一例外”。

在他對Jordan和Jones的文章［5］的評論中，“無一例外”反復(fù)出現(xiàn)了3次，在此他所隱含的意思更為明確：只要存在適當(dāng)?shù)恼鹪矗瓩z波器剪切波記錄，就能觀測到大震前廣泛 的 應(yīng) 力 積 累［6］。Ryall與 Savage［7］和Aster等［8，9］的剪切波分裂前兆研究的負(fù)面結(jié)果，反駁了Crampin等［4，10］回溯性研究得到的正面結(jié)果。Jordan和Jones［5］通過引用這些負(fù)面結(jié)果回應(yīng)了Crampin籠統(tǒng)的斷言。此外，做過回溯分析研究且并不支持Crampin的 理 論 的 人 還 有 Savage等［11］，Munson［12］，Liu等［13，14］和 Peng與Ben－Zion［15］等人。因此，對于Crampin所聲稱的“無一例外”，事實并非如此。

尤其值得注意的是Ben－Zion和他的同事通過使用叢集的重復(fù)地震來約束7．6級集集地震［14］和7．1級迪茲杰（Düzce）地震前［15］剪切波分裂變化時得到了兩個高分辨率的結(jié)果。他們并沒有檢測到明顯的前兆變化，同時，他們的結(jié)果也表明觀測到的各向異性，大部分局限于地殼上層幾千米的淺部，該區(qū)域在孕震區(qū)上方，在物理上，該區(qū)域?qū)儆跓o源區(qū)。

為了操作上的可行性，基于前兆的地震預(yù)報方法相對于一般預(yù)報（基于地震活動性）來說，其在對地震做出預(yù)測時的概率增益更為可靠。正如ICEF報告中強(qiáng)調(diào)的，確定概率增益最有效的方法是通過前瞻性盲測方式得到，而地震可預(yù)測性研究合作實驗室（CSEP）正在對該方法進(jìn)行研究［16－19］。該方法是驗證可操作性地震預(yù)報方法的黃金準(zhǔn)則，因此我們希望Crampin（以及Jordan和Jones［20］）能使他們的想法形成預(yù)報模式，接受CSEP的檢驗。但是到目前為止，Crampin并沒有對兩個錯報率—虛報和漏報—給出任何數(shù)據(jù)，而這兩組數(shù)據(jù)在進(jìn)行回溯檢驗或是前瞻測試中可得到，且其需要用來對他的這套剪切波分裂方法進(jìn)行評估。Crampin聲稱其對冰島5級地震［21］做出預(yù)測，但是從統(tǒng)計的角度來看，這一次所謂的成功預(yù)測也是可疑的。使用和Crampin等［21］相同的數(shù)據(jù)進(jìn)行回溯分析，Seher and Main［22］得到的結(jié)論是“根據(jù)已有的數(shù)據(jù)不能否認(rèn)5級地震是正常背景地震活動的一部分”。同時，他們發(fā)現(xiàn)Crampin等［21］的分析存在幾個重要的瑕疵，其中最引人注目的一個是在運用最小二乘法（隱含假設(shè)高斯誤差模型）時，并沒有合理地考慮由時間延遲數(shù)據(jù)中較大的離散而引起的估計不確定性。

從已發(fā)表的研究結(jié)果中，可以得到兩個結(jié)論：①無論是回溯性檢驗還是向前預(yù)測檢驗都不能證明Crampin所提出的預(yù)測方法比一般的預(yù)報方法能得到更為可靠的概率增益。②幾乎沒有證據(jù)有利于他所使用的物理模型，反而很多地震學(xué)數(shù)據(jù)是與其相悖的。結(jié)論①足以重申ICEF的發(fā)現(xiàn)，我們所要得到的是已證實的地震預(yù)報和預(yù)測能力，而不是潛在的地震預(yù)報和預(yù)測能力。結(jié)論②表明Crampin的剪切波分裂方法不太可能被稱為“銀彈”，能將地震預(yù)報提高到一個高概率水平。從科學(xué)的角度來講，對Crampin所倡導(dǎo)的SMS技術(shù)進(jìn)行重大的投資是不明智的。

Crampin對一些問題的討論所發(fā)表的長篇評論與ICEF的報告是完全不相干的，其中包括一整節(jié)有關(guān)“火山爆發(fā)的應(yīng)力監(jiān)測”的內(nèi)容。他聲稱的使用剪切波分裂來預(yù)測火山噴發(fā)是否存在可取之處，我們將其留給火山學(xué)家來評估。當(dāng)去掉這些無關(guān)的材料之后，Crampin［2］對ICEF報告的批評與 Crampin［6］非常相似。除了無來由的引用叔本華的話，Crampin近期的那篇文章并沒有對Jordan and Jones［20］所針對其2011年的文章提出的質(zhì)疑給予回應(yīng)。更能說明問題的事實是，Aster等［9］和 Liu等［14］對其早期的兩篇評論［10，23］所做的回應(yīng)中得到了反對 Crampin地震預(yù)測模型的證據(jù)，而對此Crampin在他對ICEF所做的兩次評論中將其完全忽略了。

最后，我們認(rèn)為 Crampin［2］所聲稱的ICEF“預(yù)先假定不存在已經(jīng)被證明是可靠的和具技術(shù)性的大地震短期預(yù)測方法”是不正確的。在ICEF報告中，并沒有預(yù)先假定無法對地震進(jìn)行預(yù)測，相反，我們對于目前地震預(yù)測現(xiàn)狀的結(jié)論是基于已發(fā)表的研究結(jié)果所做的綜合性的、客觀的調(diào)查而得到的，其中也包括Crampin的研究結(jié)果。Crampin的研究盡管擁有漫長而曲折的歷史，尋找銀彈始終是一個英雄的探索過程［24］。ICEF的建議C認(rèn)可了這個探索過程的連續(xù)性：“基礎(chǔ)研究項目重點應(yīng)集中在對地震的科學(xué)認(rèn)識上，為了發(fā)展可操作性地震預(yù)報，地震可預(yù)測性應(yīng)該成為平衡國家計劃的一部分”（文獻(xiàn)［20］，pp．360－361）。然而如果地震可操作性預(yù)報沒有實現(xiàn)科學(xué)性的突破，可操作性地震預(yù)報在一定時期內(nèi)將仍然處在較低的概率性水平下。

原 題：Reply to “Comment on ‘Operational Earthquake Forecasting：Status of Knowledge and Guidelines for Implementation by Jordan et al．［2011］’by Stuart Crampin”

（中國地震局地球物理研究所 王生文 譯；陳學(xué)忠 校）

（譯者電子信箱，王生文：wangshengwen112＠163．com ）

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