地震能夠預(yù)測嗎

王培德　孟瑋

編者按：

40年前的1976年7月28日凌晨3時42分53.8秒，東經(jīng)118.2度，北緯39.6度，爆發(fā)了20世紀(jì)地震史上傷亡最多的一次地震—唐山大地震，24萬人在這場地震中喪生，16萬人傷殘，無數(shù)家庭斷門絕煙。40年后的今天，我們不忍再去翻開這悲傷的一頁。但是歷史不能忘卻，面對自然災(zāi)害，掌握一定的科學(xué)常識，也許能讓我們在災(zāi)害來臨之前做出有效的判斷并加以預(yù)防，減少傷亡。

在科學(xué)高速發(fā)展的今天，有些自然現(xiàn)象人類能夠預(yù)先知道，有些目前的科學(xué)技術(shù)還做不到，但要相信人類的探索無止境，科學(xué)、理性始終應(yīng)是我們面對問題的態(tài)度。本刊專訪中國地震局地球物理研究所研究員王培德博士，就地震的相關(guān)問題請他一一解答，以饗讀者。

記者：地震前會有預(yù)兆嗎？比如動物的異常表現(xiàn)，或者天氣的異常等，這些是否是地震的前兆？地震學(xué)家是如何看待這些異?，F(xiàn)象的？

王培德：大地震之前出現(xiàn)各種征兆，比如魚兒上浮、翻白，動物紛紛逃竄，家禽亂叫等，這些現(xiàn)象在地震學(xué)中叫做動物異常。地震學(xué)界關(guān)于地震前兆的異常歸納了8大類，動物異常是其中的一類，動物異常在地震之前確實有。但是，造成動物異常的原因很多，比如豬拱圈或者牛躁動不安，可能是受到了驚嚇，也可能是發(fā)情期，所以很難在事先看出這類異常與地震有關(guān)系。而且很多異常都是事后回顧，這個跟地震到底有多大關(guān)系還很難說。另外，出現(xiàn)異?，F(xiàn)象并不是普遍和大范圍的。比如有人報告家里魚塘的魚翻白了，冒泡了，但是只有一個或者幾個魚塘出現(xiàn)變化，別的魚塘沒有異常，如何以此來判斷這就是地震的前兆？所以通過動物異常來判斷地震是一個很難的事情。

另外，地震學(xué)家如何判斷到這些征兆是地震前兆？如果出現(xiàn)了動物、地電（通過地下的電流的變化）、地磁、地下水等異常，比如唐山大地震前，也出現(xiàn)了一些此類前兆，河北地震局就注意到這些現(xiàn)象，有6名同志去現(xiàn)場收集資料，然后準(zhǔn)備拿回去分析，但是沒有等到回去，不幸趕上了地震，全部犧牲。換句話說，如果他們知道會發(fā)生地震，還會去嗎？還會犧牲在那里嗎？所以說，完全沒有知覺，那不是事實，但是要根據(jù)當(dāng)時出現(xiàn)的異?？茖W(xué)分析然后做出判斷確實也很難，征兆和結(jié)果之間還有很大一段距離。而且這些異?，F(xiàn)象，非地震時也會發(fā)生。所以僅憑這些征兆，是很難判定地震的。迄今為止，人類關(guān)于預(yù)知地震的經(jīng)驗還不足，很多震前征兆都是事后的報告，事前是不能確認(rèn)的。

記者：從科學(xué)的角度，地震能夠被預(yù)測到嗎？迄今為止，世界上有沒有成功預(yù)報地震的案例？

王培德：這個問題目前一直有爭論。地球物理學(xué)家陳運泰院士曾經(jīng)在《求是》發(fā)表一篇文章《地震預(yù)報要知難而進(jìn)》，他的觀點是對地震預(yù)報要持審慎樂觀的態(tài)度。美國的一位地震學(xué)家Robert Geller就認(rèn)為地震是不能預(yù)測的，他認(rèn)為地震的發(fā)生是一個自組織現(xiàn)象，自組織過程是沒有辦法預(yù)報的。當(dāng)然，這個觀點在世界上有的地震學(xué)家支持，有的地震學(xué)家反對。包括陳運泰院士在內(nèi)的世界上一些地球物理學(xué)家認(rèn)為，地震不是自組織現(xiàn)象。原因是地震有地震帶，有活動周期，這是不符合自組織規(guī)律的。從另外一個角度看，一次強(qiáng)烈地震的能量如此巨大，相當(dāng)于幾千顆原子彈的能量在腳下聚集，人應(yīng)該有所察覺吧？自然界是有反應(yīng)的，例如一些動物，但人用什么辦法去發(fā)現(xiàn)，到現(xiàn)在還沒有找到確切可行的辦法。我們都在努力，想辦法去覺察出來。

邢臺地震到今年50周年，從人類歷史看太過短暫，50年我們能夠看到的例子、參考的經(jīng)驗也就100來個，給地震學(xué)家研究的例子才二三十個，所以，這方面的經(jīng)驗非常少。世界各國的地震學(xué)家在地震預(yù)報學(xué)方面還在不停探索，不這么做，這個問題永遠(yuǎn)解決不了。舉個例子，日本是地震多發(fā)國家，他們在戰(zhàn)后把主要精力放在抗震結(jié)構(gòu)上，就是把房子蓋結(jié)實，地震的時候房子能夠抗震不倒，這應(yīng)該是一條比較成功的經(jīng)驗。但是神戶地震、福島地震讓日本損失慘重，如果有預(yù)測預(yù)報，在地震來臨之前可以把核電站關(guān)閉，把反應(yīng)堆停止，把天然氣的管道關(guān)閉，那損失就小多了，福島核電站后來的悲劇就不會發(fā)生了。所以，目前的經(jīng)驗告訴我們，抗震的道路不算錯，但是并不能完全解決問題，現(xiàn)在日本又開始回過頭來搞地震預(yù)報。這就是人類對地震的認(rèn)識過程。

迄今為止，世界上預(yù)報成功的地震例子只有一個，那就是1975年2月4日發(fā)生在我國的海城地震。能夠起到大規(guī)模挽救生命的預(yù)報地震的例子，目前只有海城。因為在荒無人煙的地方地震，那樣的預(yù)報并沒有意義。對海城地震成功預(yù)報的意義要有恰當(dāng)?shù)脑u價，它證明了地震預(yù)報是可能的，但不等于說現(xiàn)在地震就都能預(yù)報。海城地震序列有它的特殊性，海城地震主震發(fā)生前幾個月，當(dāng)?shù)匦〉卣鸱浅ｎl繁。唐山地震之前就沒有，唐山地震預(yù)報失敗的重要原因之一就是套用了海城經(jīng)驗?，F(xiàn)在已經(jīng)認(rèn)識到，地震有各種各樣的類型，人類對地震的知識是很有限的，是在逐步認(rèn)識的過程中。

記者：2008年汶川地震前有征兆嗎？

王培德：很難說。當(dāng)年唐山大地震時，群防群測，即使是中小學(xué)也有監(jiān)測點，當(dāng)時的信息是比較多的。但是幾十年過去，地震在我國并不多，所以，人們的警惕性開始放松。很多群測群報點就沒有堅持下去。所以，汶川地震前這方面的資料遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如唐山大地震的豐富。據(jù)報道，汶川地震前也有一些前兆的報告，例如動物異常，但所面臨的識別困難與唐山地震之前面臨的問題并無實質(zhì)的區(qū)別。

記者：我國在地震預(yù)報方面的科技實力如何？

王培德：研究機(jī)構(gòu)有的省有，有的省沒有，科研力量還是比較薄弱的。我曾經(jīng)寫過一篇文章，提到我國全國不過二三百人在從事地震基礎(chǔ)性的科研，有可能實際力量還不到這個數(shù)。在地震系統(tǒng)，目前在職員工不過萬人左右，有相當(dāng)一部分人員從事行政管理，相當(dāng)一部分人員要做臺站管理，不直接從事科研，全國有超過1000個臺站，要把這些臺站維護(hù)好，每天都要上報數(shù)字，所以很多本科畢業(yè)生從事數(shù)據(jù)監(jiān)測。還有一部分在職人員從事抗震工程方面的工作，還有一部分人員做儀器研制。所以，真正從事地震基礎(chǔ)科學(xué)研究的力量就很薄弱了。我所在的研究所在陳運泰院士的帶領(lǐng)下有一個團(tuán)隊從事震源研究，還有中科院地質(zhì)與地球物理所、北京大學(xué)、中國科技大學(xué)有幾位教授也有帶領(lǐng)團(tuán)隊在做，全國僅有這些。在研究所中也不全是直接從事地震科研，有很多業(yè)務(wù)工作，比如平常的檢測、臺站報告的評估，還有每次地震之后的評估，都由地震工程學(xué)家去做，這非常重要。比如汶川地震后要交給中央一份震害分布圖，以便很快指導(dǎo)安排救災(zāi)，中央需要知道什么地方最重，什么地方輕一些。還有每次修大橋、水庫、核電站之前的地震危險性評價，也需要地震科研人員來完成。當(dāng)然還有一部分科研人員從事地震預(yù)報，可想而知還有多大的力量。而且地震預(yù)報的難度非常大，對人才的要求又非常高，從國際上看，大型地震預(yù)報的項目還要投入大量經(jīng)費，所以，陳遠(yuǎn)泰院士呼吁“地震預(yù)報要知難而進(jìn)”是很有道理的。

記者：在我國，地震幾級達(dá)到預(yù)報的標(biāo)準(zhǔn)？地震局對地震預(yù)報是如何規(guī)定的？

王培德：5級以上達(dá)到預(yù)報的標(biāo)準(zhǔn)。自從邢臺地震后，地震局對地震預(yù)報規(guī)定了一條政策—預(yù)報成功有獎，預(yù)報錯了不罰。結(jié)果導(dǎo)致很多人預(yù)報，反正錯了不罰，報對了還有獎。其實很多預(yù)報是沒有什么價值的，比如說“某地在未來一年內(nèi)會有一個6級地震”，誰也不可能因為一個6級地震而離開家去外面躲一年。后來地震局要求細(xì)化地震預(yù)報—時間、地點、震級必須明確，震級不超過正負(fù)0.5或者1級，超過這個范圍則預(yù)報無效；每一級地震預(yù)報的時間窗多大，太寬了也不能算成功，比如時間窗是一年或者兩年有什么意義呢？最后由地震預(yù)報人員填表，填上三要素，一式兩份，地震局一份，預(yù)報人一份，成功了獎勵。這就是我國地震局對地震預(yù)報的政策。

地震局拿到預(yù)報后，會組織專家會商，如認(rèn)為發(fā)震的可能性大，再逐級上報，按《中華人民共和國防震減災(zāi)法》第16條的規(guī)定：“國家對地震預(yù)報實行統(tǒng)一發(fā)布制度。地震短期預(yù)報和臨震預(yù)報，由省、自治區(qū)、直轄市人民政府按照國務(wù)院規(guī)定的程序發(fā)布?！北本┦械念A(yù)報要上報國務(wù)院。這樣就避免了亂報。

記者：目前為止，政府沒有預(yù)報過地震吧？

王培德：是的。而且在全世界，只有我國實行由政府進(jìn)行地震預(yù)報的制度。從法律和政策上看，地震預(yù)報到目前本身還是不確定的事情。地震預(yù)報是科學(xué)探索，探索具有不確定性，不確定的事情怎么能由政府發(fā)布預(yù)報？地震預(yù)報和氣象預(yù)報不同，氣象預(yù)報要成熟得多。在這方面，美國做得比較好，美國有地震學(xué)會，政府授權(quán)地震學(xué)會，是否有地震，讓科學(xué)家自由探索和發(fā)表看法，并且可以把自己的研究公開發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊上，至于發(fā)表的觀點是否被公眾采納，則由公眾自己來決定，公眾可以信，當(dāng)然也可以不信。所以，政府應(yīng)該只做確定性的事情，不能確定的事情，應(yīng)該由科學(xué)家和科學(xué)團(tuán)體去探討和爭論，這樣對公眾是有益的。日本也是一個典型的例子，在地震預(yù)報上，政府不設(shè)專門機(jī)構(gòu)，即日本氣象廳不承擔(dān)地震預(yù)報職能，日本政府把地震預(yù)報的課題交給大學(xué)教授，并且提供項目經(jīng)費，由大學(xué)的科研人員去做地震預(yù)報工作。這也應(yīng)該是我國地震預(yù)報未來的改革方向。

我國唐山大地震后，天津的百姓用磚頭和墨水瓶把地震局的玻璃全部砸碎，地震局當(dāng)時是一個非常尷尬的位置，目前對地震工作也有很多不理解，一直都有公眾提出要取消地震局。

記者：我國住宅的抗震標(biāo)準(zhǔn)是幾級？

王培德：各地方不同，北京的抗震標(biāo)準(zhǔn)是8度。一個地震只有一個震級，但是有很多烈度，即地面的晃動和破壞程度。比如唐山地震是7.8級，震級是一個，但是烈度是不一樣的，唐山中心是10度和11度，天津是7度和8度，北京是6度和7度，距離震中越遠(yuǎn)，震得越輕，烈度越小。所以，當(dāng)年唐山的烈度最大。烈度一共分為0到12度，12度是極限，定義是山川變異，河流改道。我國的祁連山曾經(jīng)有過一次8.1級地震，但是在無人區(qū)，地震局的專家曾經(jīng)去考察，從地表看地層的斷裂有200公里長，改變得非常厲害。

另外，自然現(xiàn)象和成災(zāi)是有區(qū)別的，自然現(xiàn)象和能否成災(zāi)是兩碼事，比如祁連山地震，震級很高，但是沒有死人，沒有倒塌房子，所以不能成災(zāi)。但是，汶川地震正好在人口稠密區(qū) ，房屋倒塌，人員死亡，這就成了災(zāi)?，F(xiàn)在地震死亡人數(shù)和社會發(fā)展是有相關(guān)性的，同樣的地震，在發(fā)達(dá)國家死亡人數(shù)會很少，在欠發(fā)達(dá)國家死亡人數(shù)就會很高。

記者：近期，全球的地震比較頻繁，是要爆發(fā)大地震嗎？您怎么看這種現(xiàn)象？

王培德：地震起起伏伏是正常的現(xiàn)象，頻率有高有低是正?，F(xiàn)象。新中國成立以后，從1949年到1966年我國華北和中部地區(qū)幾乎沒什么地震，1966年邢臺6.8、7.3級地震，1976年唐山7.8級地震，然后，東部地區(qū)經(jīng)歷了大約40年的地震平靜期。2008年汶川8.0級地震，2010年玉樹地震等一系列地震，發(fā)生在西部，地震就是這樣起起伏伏，世界各國都是這樣，大概會有個周期。

記者：地震來臨時，公眾如何面對？

王培德：我國公眾對自然災(zāi)害的承受能力比較弱。目前，媒體對地震的報道有些是不正確的，過于片面，追求行為效應(yīng)。比如汶川地震，記者往往報道抓眼球的新聞，比如從廢墟里救出一個人等。當(dāng)然，我們堅持這個原則，只要有生的希望我們就不放棄。但是媒體卻往往忽略另外一個方面的事實，地震發(fā)生后，受災(zāi)和死亡的比例通常是一百比一，這是什么概念？100個人中間，99個是受災(zāi)，1個是罹難。什么是受災(zāi)？沒房子住、沒水喝、沒飯吃、沒醫(yī)療，在地震發(fā)生后，99%的可能是落在這個范圍內(nèi)，但是目前沒人告訴公眾你有可能面臨這樣的局面。在美國和日本，他們的房子蓋得比較結(jié)實，抗震性能強(qiáng)，更重要的是，媒體告訴公眾，家里的架子上放的花瓶，墻上的畫要固定好，不要一碰就掉下來，要在家里儲備兩到三天的水、巧克力和餅干等應(yīng)急食品，有小孩的，要多預(yù)備奶粉等。居住在地震帶上的居民，更應(yīng)該對地震有憂患意識，要有防災(zāi)的意識。但是，汶川地震發(fā)生時，北川的基站倒了，電話打不出去，24小時內(nèi)一點消息沒有。北川就在地震帶，如果縣政府哪怕預(yù)備有一部衛(wèi)星電話，把現(xiàn)場情況及時和外界溝通，那么救援人員的進(jìn)入就會早很多，生命和財產(chǎn)的損失就會減少很多。這是我們要吸取的教訓(xùn)。

記者：日本是地震多發(fā)國家，在預(yù)防地震和抗震方面對我國有哪些可以借鑒的地方？

王培德：第一是抗震結(jié)構(gòu)。從科研角度出發(fā)，日本的結(jié)構(gòu)抗震研究得比較早，而且很有成效，這跟日本對地震預(yù)防科研及早的投入和研發(fā)，以及日本多震的地理條件有關(guān)。一方面日本國民的組織性和紀(jì)律性很強(qiáng)，另一方面防震減災(zāi)已經(jīng)納入日本小學(xué)的教育，經(jīng)過多次演練，所以一旦發(fā)生地震，整個社會非常有序，日本民眾都是排隊去領(lǐng)救災(zāi)食品，從不哄搶。我國的唐山大地震發(fā)生在計劃經(jīng)濟(jì)時代，那個時候每個人都有所屬的單位，就是一個組織，所以，以單位為依托，那時候的救災(zāi)搶險可以做得比較有序?，F(xiàn)在情況發(fā)生很大改變，人口分散，流動性很強(qiáng)，很難組織起來，如果發(fā)生大的地震，如何把分散的人員有序地組織起來發(fā)放救災(zāi)物資，將是一個很大挑戰(zhàn)，這也應(yīng)該是新時期值得我們思考的問題。

王培德最想告訴大家的，地震預(yù)報不過關(guān)最根本的是地震科學(xué)還沒有發(fā)展到所需要的程度，歸根結(jié)底是科學(xué)問題。以“民主與科學(xué)”為旗幟的九三學(xué)社一定要在這個問題上把握好“科學(xué)”這個大原則，以科學(xué)的態(tài)度看待地震預(yù)報，以科學(xué)的態(tài)度對待防震減災(zāi)。