從概率角度淺談地震預(yù)測(cè)

吳彩福

摘 要 由于地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，目前仍做不到有效的地震預(yù)測(cè)，但通過(guò)地震預(yù)測(cè)的研究，可以為工程建設(shè)和災(zāi)害防護(hù)提供指導(dǎo)性意見，這同樣是當(dāng)下地震預(yù)測(cè)研究對(duì)現(xiàn)實(shí)的有效貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞 地震預(yù)測(cè)；概率；災(zāi)害防護(hù)

中圖分類號(hào) [P65] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）161-0112-01

1 地震的危害性

地震是地殼快速釋放能量過(guò)程中造成振動(dòng)的自然現(xiàn)象，地震的危害極大，不僅會(huì)造成嚴(yán)重的人身傷亡，還可能會(huì)引起水災(zāi)、火災(zāi)，嚴(yán)重了還可能會(huì)造成海嘯、滑坡等災(zāi)害。由于地震對(duì)人們的生活危害極大，因此，對(duì)地震的預(yù)測(cè)工作是非常有意義的，事實(shí)上，雖然許多地震人們感覺不到，但世界各國(guó)每天都運(yùn)行著數(shù)以萬(wàn)計(jì)的地震儀器監(jiān)測(cè)著各地的地質(zhì)變化情況。

2 地震預(yù)測(cè)工作的復(fù)雜性

雖然從官方到民間，人們都在通過(guò)各種手段嘗試著對(duì)地震進(jìn)行預(yù)測(cè)，但實(shí)際上，到目前為止，以當(dāng)前的科技水平，全世界都無(wú)法對(duì)地震進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，并且相信在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，地震也是無(wú)法做到準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的，地震的預(yù)測(cè)仍是一個(gè)世界性的難題。因?yàn)榈卣痤A(yù)測(cè)必須同時(shí)包含地震發(fā)生的時(shí)間，地點(diǎn)和地震強(qiáng)度，這三者缺一不可，而地殼運(yùn)動(dòng)的情況非常復(fù)雜，很難就地震的情況做出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。

在概率論中存在決定性事件和隨機(jī)事件，通過(guò)研究一個(gè)事件結(jié)果的概率，可以從側(cè)面預(yù)測(cè)一個(gè)事件出現(xiàn)不同結(jié)果的可能性。但地震預(yù)測(cè)既像概率論中的決定性事件，又像概率論中的隨機(jī)事件。當(dāng)?shù)貧み\(yùn)動(dòng)到一定程度，地震就會(huì)發(fā)生，這就像水在100℃時(shí)會(huì)沸騰，是決定性事件。但由于地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的情況復(fù)雜，即使知道了它有一天必然會(huì)發(fā)生，或者是發(fā)生的概率，但也無(wú)法準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)它發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)。這一點(diǎn)就像是拋硬幣事件，即使你知道了在它下一次落地時(shí)正面朝上的概率是50%，但你仍不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)下次拋硬幣的結(jié)果，而只能說(shuō)，你答對(duì)的概率是50%。正因?yàn)榈卣痤A(yù)測(cè)面臨著這些復(fù)雜性，目前學(xué)術(shù)界對(duì)于地震預(yù)測(cè)可以做到從空間上劃分地震帶和地質(zhì)運(yùn)動(dòng)較活躍的區(qū)域，并找出較可能發(fā)生大震級(jí)地震的區(qū)域，但對(duì)于地震發(fā)生的時(shí)間，卻無(wú)法得到。因?yàn)橐粋€(gè)震區(qū)的潛伏期，可以有幾十年、上百年，甚至幾百年。

此外，地震預(yù)測(cè)所涉及范圍之廣，絕不僅僅只是研究一個(gè)概率問(wèn)題，而是要包含人文、社會(huì)、倫理等多方面因素，地震預(yù)測(cè)還必須要考慮社會(huì)穩(wěn)定等諸多因素，這就對(duì)地震預(yù)測(cè)提出了更高的要求。

3 地震預(yù)測(cè)的現(xiàn)實(shí)意義

既然這樣的話，那么所謂的地震預(yù)測(cè)研究工作是不是就沒有意義了？答案是否定的。因?yàn)殡m然地震的具體時(shí)間、地點(diǎn)和強(qiáng)度無(wú)法被準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，但通過(guò)對(duì)地震預(yù)測(cè)的研究工作，不僅僅是為了一個(gè)具體的地震日期，而是在地震預(yù)測(cè)的研究過(guò)程中，更多的掌握地殼活動(dòng)的規(guī)律，對(duì)地震活動(dòng)有更深層次的了解，為將來(lái)真正能夠做到地震預(yù)測(cè)積累足夠的理論和經(jīng)驗(yàn)。

從之前每次地震后的結(jié)果來(lái)看，相對(duì)于地震預(yù)測(cè)，科學(xué)家們更提倡政府和群眾應(yīng)該做好地震預(yù)防。所謂地震預(yù)防，是指我們?cè)诮ㄖ课莼蚱渌O(shè)施的時(shí)候，充分考慮到防震因素，提升建筑的抗震等級(jí)，特別是針對(duì)于民用住房和大型的水利、核電等設(shè)施，采取這種地震預(yù)防的方式比單純的寄希望于地震預(yù)測(cè)要可靠的多。屢次的結(jié)果也表明，對(duì)于破壞性沒有那么大的地震，如果居民住房的抗震等級(jí)不過(guò)關(guān)，其造成的破壞性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于震級(jí)高，但建筑防震水平過(guò)關(guān)的情況。以當(dāng)前的建筑水平，只要建筑不是剛好位于斷裂面上，即使在震級(jí)相對(duì)較高的地震中，也可以幸存下來(lái)。在筆者看來(lái)，地震未必會(huì)永遠(yuǎn)都無(wú)法被預(yù)測(cè)，但在當(dāng)前和未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，做好全民的地震知識(shí)培訓(xùn)和建成合理的建筑結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)比單純的追求地震預(yù)測(cè)要有意義的多。

在本文中，不會(huì)討論具體的地震預(yù)測(cè)的方法，也不關(guān)注于具體的概率論概念和方法對(duì)地震預(yù)測(cè)的影響，只是從概率的角度淺談對(duì)于地震預(yù)測(cè)的看法。與地震預(yù)測(cè)相比，天氣的預(yù)報(bào)已經(jīng)有了非常多的研究，并能做出較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，但仍不能盡善盡美，而地震的情況要復(fù)雜的多，因此，在研究過(guò)程中研究者和民眾都不能操之過(guò)急。但是人們對(duì)于未知的情緒總是恐懼的，這就讓人們對(duì)地震的預(yù)測(cè)充滿了好奇與期待，在此過(guò)程中，就催生出了許多預(yù)測(cè)地震的“專家”。

4 警惕虛假的地震預(yù)測(cè)

近些年，特別是在網(wǎng)絡(luò)上，產(chǎn)生了一批所謂的地震預(yù)測(cè)的高手，它們可以通過(guò)地震前天氣、動(dòng)物等異象，來(lái)“準(zhǔn)確”的進(jìn)行一些地震預(yù)測(cè)。事實(shí)上，通過(guò)細(xì)致的考察可以發(fā)現(xiàn)，他們通常的做法是經(jīng)常會(huì)做一些預(yù)測(cè)，但偶然的一次巧合，就會(huì)被網(wǎng)絡(luò)和媒體，甚至是自己夸大，這些所謂的地震預(yù)測(cè)非常的博人眼球，但從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，卻是沒有意義的。從概率的角度來(lái)看，即使是采用蒙的方法，時(shí)間長(zhǎng)了可能也會(huì)有一次與真實(shí)地震對(duì)上。地震云、天氣的變化、動(dòng)物的異常等這些情況，可能確實(shí)可以從側(cè)面考察地質(zhì)的變化，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到可以直接預(yù)測(cè)地震的程度。

此外，還需要特別指出的就是地震預(yù)測(cè)和地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、地震預(yù)測(cè)和地震預(yù)警之間的區(qū)別，通常在大眾的理解中，容易將地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和地震預(yù)警也當(dāng)作地震預(yù)測(cè)，這是不正確的，它們并不屬于地震預(yù)測(cè)的范疇，也與之相差甚遠(yuǎn)。

2008年汶川地震后，有媒體報(bào)道說(shuō)美國(guó)人成功預(yù)測(cè)了這次地震，但事實(shí)上，美國(guó)人只是對(duì)北川的地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了相關(guān)的評(píng)估，總結(jié)了歷史上地震發(fā)生時(shí)間等信息，并不是對(duì)地震進(jìn)行了預(yù)測(cè)。地震災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)估和地震預(yù)測(cè)并不是等同的，地震災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)估和分析并不能被當(dāng)作地震預(yù)測(cè)，也起不到直接預(yù)測(cè)地震的作用。在2013年雅安地震之前，學(xué)者們也是在汶川地震后，對(duì)一些區(qū)域進(jìn)行了地震災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)估，并沒有作專門的地震預(yù)測(cè)。通常的，一些以訛傳訛和斷章取義的報(bào)道，容易讓人們以為達(dá)到了預(yù)測(cè)地震的效果，但事實(shí)并非如此。在此過(guò)程中，如果一些機(jī)構(gòu)或個(gè)人，出于炒作自己的目的，夸張宣傳自己的研究成果，或被他人夸張宣傳自己的成果，就更會(huì)給大眾形成關(guān)于地震預(yù)測(cè)的一些誤解。

地震預(yù)警是指在地震已經(jīng)發(fā)生之后，在地震波傳播到地表前，提前幾秒至幾十秒發(fā)出警報(bào)，以盡量提醒人們減少損失。顯然，這也不是地震預(yù)測(cè)，因?yàn)榈卣痤A(yù)警并沒有預(yù)測(cè)到地震的發(fā)生，只是在地震發(fā)生之后，與時(shí)間賽跑，向人們報(bào)警。

總之，地震預(yù)測(cè)工作的研究，從根本上來(lái)說(shuō)也未必一定要能夠預(yù)測(cè)到地震的具體時(shí)間和具體地點(diǎn)才算成功。在地震預(yù)測(cè)不斷發(fā)展和完善的過(guò)程中，通過(guò)地震預(yù)測(cè)的研究，為一些工程建設(shè)和災(zāi)害防護(hù)提供指導(dǎo)性意見，并在工程建設(shè)之前對(duì)地區(qū)未來(lái)的地震風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，這同樣是地震預(yù)測(cè)研究對(duì)現(xiàn)實(shí)的有效貢獻(xiàn)。

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