地震真的可以被预测吗? | SciFM Vol.01

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第一期节目，我们来聊一聊关于地震的那些事儿：

地震真的可以被预测吗？

平时关注微博的小伙伴们大都认识小编的偶像——震长，也就是国家地震台网的官方微博。

也不知道这次公然吹捧震长

会不会给送签名送小礼物

作为震长的脑残粉之一，每次地震的时候，看到围观群众对震长不能预报地震而口诛笔伐，小编我总是感到非常心疼。

还有非逼着震长预报地震的：

还有逼得震长去辟谣的……

年复一年，震长哥哥还是努力地重复着：

你们知道偶像多努力么！

熏屯震长一分钟……

那么，地震真的可以被预测吗？

就让我们来科学地解释一下！

自从2008年汶川地震之后，人们对地震的关注度越来越高。

作为一种自然现象，地震最引人注目的特点是它猝不及防的突发性和巨大的破坏力。对于这一点，从古代已经有了记录，早在2000多年前，在《诗经·小雅·十月之交》中就有关于地震的生动描述：

烨烨震电，不宁不令。

百川沸腾，山冢崒崩。

高岸为谷，深谷为陵。

哀今之人，胡憯莫惩。

“不宁”指地不宁，也就是地动；“不令”是指不预先通告给人们周知，突如其来。诗中惊叹地震突如其来，势如闪电，声如雷鸣，它的力量足以令山川变易。

地震的无情和残酷激发了人们对地震成因及其预测的探索，如果可以准确预测地震的发生，无疑是可以拯救数以万计乃至十万计的生活在地震危险区人民的生命和财产安全。并且，如果能预先采取恰当合适的防范措施，也可以最大限度的减轻地震对建筑物等设施的破坏，减少地震造成的经济损失。

地震预测是世界上公认的难题，在国内外都处于探索阶段，大约从20世纪五六十年代才开始进行研究。而我国地震预测的全面研究起步于1966年河北邢台地震，经过50多年的研究，虽然取得了一定的进展，也曾经不同程度的预测过一些破坏性地震，比如1975年海城7.3级地震，成为世界上第一个通过预测而产生减轻地震灾害实效的科学范例，但是对于不久之后发生的1976年唐山大地震，却未能作出短临预测，所以地震预测依旧呈现出极大的不确定性。

地震的预测不是像“在某地最近要发生大地震”这一类含糊的说法，如果听到这种说法，心里第一反应应该是震长哥哥说过的话：

正确的地震预测应该同时指明地震发生的地点、时间和大小，这三要素缺一不可！

地点也就是震中所在的位置，我们自然不用多说。

地震的大小也就是我们所说的震级，比如2012年5月12日汶川地震的震级为8.0级，2010年4月14日青海玉树地震的震级为7.1级，2013年4月20日芦山地震的震级为7.0级等。震级是衡量一次地震大小的“尺子”，它与震源释放出来的弹性波能量的多少有关。地震的震级越高，表明释放出来的能量也就越大，震级每相差一级，对应的能量相差30多倍。

除震级之外，在工程建设中常用到的描述地震大小的指标还有烈度。地震烈度描述的是地震影响和破坏程度，与震级不同，烈度反应地震的是地震的后果。烈度的大小不仅与释放能量的多少有关，还与震中距、震源深度、地质构造、场地条件等多种因素有关。因此，一次地震只有一个震级，但是对影响各地的烈度则有很多。

烈度的应用更多的体现在各种大型工程设计中，有一项必不可少的部分就是抗震等级的选择，有一句关于抗震重要性的话：“建筑大计，抗震第一。”抗震之所以这么重要，是因为地震造成的人员伤亡中，有相当一部分都是由于建筑物倒塌造成的，所以建筑抗震设计必不可少。而抗震设计选择的依据就是根据基本烈度（一定时期内，某地区发生过的最大地震烈度）以及《建筑抗震设计规范》来选择合适的抗震设防烈度，从而使建筑物达到“三水准两阶段”的设防标准。“三水准”指的是小震不坏，中震可修，大震不倒；“两阶段”中，第一阶段是指满足小震强度和中震变形的要求，第二阶段是指满足大震的防倒塌要求。

按照时间尺度，地震预测可以划分为长期（未来10年内可能会发生的破坏性地震的地域）、中期（未来一两年内可能会发生的破坏性地震的地域和强度）、短期（未来3个月内要发生的地震的时间、地点和震级）和临震（对10日内要发生的地震的时间、地点和震级）。

当前，我国对地震预测的研究现状是：对地震前兆现象有所了解，但远远没有达到规律性的认识；对中长期地震预测有了一定的认识，但对短临预测的成功率依然很低。

在地震的短临预测方面，我们目前主要依靠在地震发生前，观测到的一些异常来进行预测，例如：地面隆起、重力场变化、磁场变化、电场变化、地下水位变化、地下流体流动、地下水化学成分变化等等，这些都称为地震前兆。在地震预测中用于检测地震前兆的主要方法是地球物理方法，此外还有大地变形测量、地球化学等方法。

使得短临地震预测的发展缓慢的主要原因，大致可以分为三个：地球内部的“不可入性”、大震的“非频发性”和地震物理过程的复杂性。

说到地球内部的“不可入性”，很多人会想到许多科幻电影里，各种可以挖到地心的机器，但是现实中，迄今为止最深的钻井是前苏联科拉半岛的超深钻井，达10km，但和地球平均半径6370km相比，可以说还是停留在表层，很难直接对震源进行观测。

地球上每年大约会发生500万次地震，也就是说，每天都会发生上万次，但是其中绝大多数太小或者离我们太远，人们感觉不到，而真正对人类造成危害的地震每年世界上大约有一二十次，而像汶川、唐山这样灾害特别严重的大地震，每年仅有一两次。因此，别说是预测了，我们对大地震本身的了解就已经少之又少了。

地震过程是一个高度非线性、极为复杂的物理过程，这个复杂性指的是从宏观到微观的所有层次上都很复杂，例如：宏观上，在同一断层段上两次地震破裂的时间间隔长短不一，变化很大，地震的发生是非周期的；微观上，地震的开始先是在“成核区”内缓慢地演化，然后突然快速地动态破裂、“级联”式地骤然演变成一个大地震。

所以，利用目前的技术水平，想要实现对地震的短临精准预测，在国内外都是不可能实现的。

那么我们就要任由地震对我们的人身财产安全造成威胁吗？

答案是否定的。唐山大地震的事实告诉我们，当强震发生时，在房屋倒塌前的瞬间，仍然存在着生的机遇和希望——大震预警现象、预警时间、避震空间的存在，是人们震时能够自救求生的条件。

大震的预警现象是指地震发生前，能够预示地震即将到来的临震现象，通常比较常见的有：地震的初期震动、“好似刮风”但树梢不动的地声、“亮如白昼，但树无影”的地光等。

预警时间的长短与地震的大小、距震中的远近、房屋结构等多种因素有关，一般地震发生后，预警时间从最初的地面晃动开始，到房屋倒塌，有一定的时间差，这个时间差也就是最为宝贵的自救时间。

由于预警时间毕竟短暂，室内选择合适的避震位置也就至关重要，室内房屋倒塌后所形成的三角空间，一般是人们幸存的相对安全地点。

还有一些预警现象可供参考。除了一些自然现象，多次震例表明，动物是观察地震前兆的“活仪器”，它们往往在震前出现各种反常行为，向人们预示灾难的临近。

目前已发现有上百种动物震前有一定反常表现，其中异常反应比较普遍的有20多种，最常见的动物异常现象主要有：惊恐反应（大牲畜不进圈、狗狂吠、鸟或昆虫惊飞、非正常迁徙等）、抑制性异常（行为变得迟缓、或发呆发痴、不知所措、不肯进食等）、生活习性变化（冬眠的蛇出洞、老鼠白天活动不怕人、大批青蛙上岸活动等）。

但是动物行为异常并不一定就是和地震有关，影响动物反常的因素有很多。因此，发现异常后不要惊慌，应及时反映给地震部门，再由他们去做专业的判断。然而即便如此，这些预警现象的参考意义也极为有限，大震的非频发性使得我们很难将其与大震的发生建立起有效的关联。

虽然目前短临地震预测的水平不高，但是相信在不久的将来，国内外科学家会完成从无到有、从有到精的飞跃，正如著名科学家、液态燃料火箭发明人戈达德所说：“慎言不可能。昨日之梦想，今日有希望，明日变现实。”

最后，我们来总结一下：

也许有朝一日地震预测的难题可以被攻破，但现在，我们唯一能做的就是不让天灾变成人祸。

参考文献：

1、陈云泰《地震预测：回顾与展望》

2、陈云泰《地震预测——进展、困难与前景》

3、陈棋福等《地震预测研究与展望》

4、《中国地震局地震知识百问百答》

编辑：吉星、Alex Yuan

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