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中国地震预测术之“引潮力法”——天文因素预报不了地震
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【原作于2008年7月。稍有修改。如果读者发现里面语气比较尖刻，原因在于本文写于汶川地震之后的“地震预报”大争论阶段，面对的是控诉“瞒报”的地震预报家和时评家。】
【提要：月球和太阳对地球的引潮力有每半天和每半月的周期变化。半日潮和某些大洋边缘的地震有微弱的相关性，而半月潮和地震没有相关性。中国大陆的地震和“引潮力”变化没有统计关系。靠“天文大潮”来预报地震，是包装着科学外衣的预测术。而靠太阳月亮以外其它天体的位置来预报地震，更是彻头彻尾的伪科学。】
月亮和太阳的引力变化会不会诱发地震？这是个地震学界一百年来关心的老问题。近年来，国外研究者统计了大量的地震，对这个问题的回答已经发表在权威杂志的一系列的文章里面。但是，地震局内外很多“预报家”没注意到、没理解、或者错误地理解了这样的研究结果，仍然认为可以利用“天文大潮”出现的时间来预报地震，结果造成“引潮力法”这样的地震预测术至今还在大行其道，乃至在汶川地震后发生了依据“引潮力法”来正式发布强余震预报这种举世独一无二的荒唐事情(注1)。事后地震局不但不承认这种方法的错误，反而文过饰非(注2)。看来指望地震局自己主动剔除这种地震预测术不大可能。为了减少将来某些人再次利用“引潮力法”乱报地震造成的损失，本文将介绍引潮力和地震关系的研究结果，来说明为什么这种“地震预测术”不会灵验。
月亮和太阳对地球的引潮力可以造成地球上的海洋潮汐和固体潮。海水的涨落，以及固体潮造成的地球浅部的微小变形，都会周期性地在断层原有的构造应力之上迭加额外的应力。这种迭加的应力比断层本来所受到的构造应力小得多，但是，人们无法排除其作为“骆驼背上最后一根稻草”而诱发地震的可能。而引潮力对于某一具体断层的影响大小几乎不可能准确计算，原因是，地下断层面的方向以及断层两侧地块的力学参数都很难准确获得。为了证实引潮力对地震的诱发作用，研究办法是统计大量的震例，看看地震发生的次数如何随时间变化，这种变化跟引潮力的变化是不是“步调一致”。这就是2004年《科学》杂志一篇权威文献所用到的方法(注3)。
这篇文章统计了全世界(包括中国大陆)发生的2027次地震。对于每次地震，作者计算了地震发生时引潮力所造成的应力大小、方向和所对应的相位。计算应力的时候，既考虑了海洋潮汐，又考虑了固体潮。在海洋地区，潮汐作用迭加的最大应力大致是固体潮迭加的最大应力的10倍，原因是涨潮时海水重量增加而带来的效果更明显。“相位”就是发震时刻在应力变化周期中的位置。这篇文章考虑的是半日潮：引潮力带来的应力每半日有一次最大值和最小值；把最容易激发断层活动的时刻定为相位的0度，前后两个最不容易激发断层活动的时刻分别定义为负180度和正180 度，这样每次地震发生时的相位就能够求出来了。
这篇文章作者统计的全球2027次地震全部发生在逆冲断层上，并且震源深度都小于40公里。选取这样的断层类型、这样的深度，是因为在这种条件下断层对引潮力的作用更敏感。按照上述所说的相位来统计地震发生的次数，结果发现，对于引潮力带来剪切力最大的255次地震，能够看出地震发生的频率和引潮力的相位具有一定的对应关系：相位为0度时发生地震的频率大致是相位为180度时的两倍。这些地震都发生于大洋边缘的消减带。而对于其它1813次地震，包括他们统计的发生在中国大陆的全部地震，和引潮力的日变化基本无关。
国内学者冯向东、魏东平2007年也做了类似的工作。他们统计了中国地区的地震频率和太阳月球在天空位置的关系，结果是，这些地震的频率分布和不考虑引潮力而随机生成的频率分布基本一致。这再次说明，从统计上，看不出中国大陆发生的地震受引潮力日变化的影响(注4)。
引力潮除了上面研究的半日潮，还有半月潮。半月潮造成的应力变化小于半日潮(前者相当于后者的五分之一)。既然半日潮应力的相位和地震的关系这么微弱，半月潮和地震无关，更是预料之中。上面提到的《科学》杂志的文章作者，在另一篇文章中计算了全球地震在半月潮中的相位，结果是，地震和引力潮的半月周期没有统计意义上的相关性(注5)。这也符合美国地质调查局(USGS)的结论：对大量地震数据的统计，发现地震发生时间和月相无关。而国内一些人利用月亮相位和 “天文大潮”来预报地震，假定的就是地震和半月潮有关；所以这种预报方法在理论和经验上都没有依据，完全属于“地震预测术”。当某个天文大潮的日子发生了大地震之后，总会有些人惊呼潮汐诱发了地震；这些人应该补些概率常识：天文大潮每半个月就一次，前后两天都有效；而全球七级以上地震平均每年18次，所以每年看见两三次大地震发生在天文大潮的日子，没必要大惊小怪。
到此我们可以总结一下，当初地震局这样解释2008年5月19日前后发布的余震预报的依据：“汶川8.0级地震是逆冲型地震，这种类型地震更容易受引潮力的调整。5月19日是阴历十五，19~20日是引潮力的一个峰值”，这个预报都犯了哪些错误？
首先，所谓“逆冲型地震更容易受引潮力的调整”是一个错误论断，只有大洋板块边缘消减带的部分逆冲断层发生的地震，才和引潮力有一定的关系，而中国大陆的地震，包括逆冲带发生的地震，没有这样的关系；
其次，即使有上面的关系，他们也应该考虑断层的方向以及最适合地震发生的相位；
第三，他们混淆了半日潮和半月潮；由于地震至多和引潮力的半日潮有关，他们的正确预报方式应该是：如果地震发生在今天，最可能发生在几时和几时；如果发生在明天，又是几时和几时，等等；
最后，就如本人上次指出的，即使某一天发生地震的可能高于另一天，也不等于这一天就要发生地震。
了解到月球和太阳的引潮力对地震的诱发作用这么微弱，就可以明白其他天体对地震的影响更加不值一提（除月球和太阳以外，对地球潮汐贡献最大的是金星，其贡献也只有月球的0.0052%）。所以，研究日月以外的天体位置对地震的影响，算是一本正经的笑话。而这样的笑话却一再出现在中国的学术期刊上，除了那些天文台站主办的垃圾刊物，也包括近年的《地球物理学报》这样国内地震学方面的权威期刊和《中国科学》这样国内顶级刊物。地上地震的次数多，不如天上星星组合的花样多；这类文章总有办法把地震和星相联系起来，把中国式的“天地耦合”、“整体思维”发挥到极致。有人把这类文章和国外的关于引潮力和地震研究的严肃文献相提并论，认为这也是“科学”，不知道算是无知还是无耻。
关于这类文章，有一个例子不应该埋没： 2005年，《中国科学》刊登了一篇根据行星位置来预测北京周围地震的论文(注6)，作者是中国科学院国家天文台李勇副研究员，由国家自然科学基金委“天元基金”资助。这篇文章没有进行丝毫的引力计算，而纯粹将天体位置和北京周围地区地震时间胡乱对应，可谓高级占星术的样本。文章里面大胆地给出了未来数年地震的预测日期和震级，比陕西师大那篇《灾害学》文章又胜一筹。不过，遗憾的是预报的日期太具体，北京地区四五级地震又没那么频繁，所以这篇文章得到像《灾害学》文章那样的炒作机会微乎其微。这也是“引潮力法”和其它若干星相法报地震的致命弱点，所以老谋深算的任振球用“三星一线法”报地震的时候，尽管天体位置完全可以事先算好，他也从来不会提前几个月发布预报，而屡次是等前震出来之后再去抓住时机凑热闹。感兴趣的读者可以查一下地震目录，看看“北京周边”每年4到5级地震有几次，然后来计算一下这篇文章蒙中发震日期的概率有多大。
总之，在国际地震学界对“引潮力”和地震的关系研究不断取得明确的研究进展之后，中国科研单位和院校的“研究”人员对这一问题仍然含混不清、不得要领，“占星报地震”的论文能够登上《中国科学》，“引潮力法” 能够作为官方地震预报的发布依据，这充分说明了中国地震研究学术水平的低劣。有人至今仍然主张对待地震以预报为主，别忘了这一点：即使将来地震预报的理论和技术能够取得突破，控制仪器、分析数据、应用理论、做出决策的依然是“人”；而根据地震局专业人员以往出现的大小错误，对他们将来少出错、不出错的可能无法乐观。从这一角度看，中国地震预报的前景又增加了一丝灰暗。
注：
(1)见本人所写“地震局果然在用‘地震预测术’预报强余震”。事后看，地震局看阴历报余震也是被逼无奈，一方面当时群情汹汹责问他们为什么不预报地震；另一方面地震局在震区的一些台站居然不抗震，结果观测仪器损坏了，无法继续监测。这也将成为科学史上的笑柄。见嵇少丞“地震局的强震动观测站有什么用?”
(2) 中国地震台网中心地震预报部副主任蒋海昆研究员在事后接受采访的时候，把预报范围三天之后发生的余震拉作救命稻草，说“没有办法直接证明青川6.4级地震就是、或者就不是前几天专家预测的6-7级地震”。如果“专家”是用别的方法预报的地震，还可以这样蒙混过关；但是“引潮力”法报地震，日期必须限定得非常窄：引潮力半月潮的从天文大潮到小潮总共才8天，错了三四天还能算数吗？地震局既然把预报理由解释为 “5月19日是阴历十五，19~20日是引潮力的一个峰值”，那么5月25日的青川地震当然不是“专家”预测的地震。
不过，四川省地震局预报研究所所长 程万正后来总算指出了“汶川8.0级地震及其强余震与大潮无明显的相关性。”(程万正：请你自己识别地球固体潮的涨落现象)
(3) 《科学》杂志文章：“地球潮汐能够诱发浅部逆冲断层的地震”(Elizabeth S. Cochran, John E. Vidale, and Sachiko Tanaka. Earth Tides Can Trigger Shallow Thrust Fault Earthquakes. Science. 2004, 306: 1164-1166)
(4)冯向东、魏东平，地震活动性与日月引潮力相关性统计分析，《国际地震动态》2007年第5期。
(5)见《科学》杂志作者发表在2007年GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS上对另一篇文章的质疑。后者认为2004年12月26日引起印度洋海啸的那次地震及其余震和半月潮有关，而前者指出这种相关性从来没被统计证实过；后者犯了统计上的错误。
(6) 中国科学院国家天文台李勇，“太阳系天体位置、固体潮和地震预测”，《中国科学》G辑，2005年第3期，http://219.238.6.200/getfile?category=article&code=04zw0035&file-name=05zg0327.pdf
此文写成后，出于好奇，检索了一下这位李勇副研究员的文献，发现他把这个“占星报地震”的方法已经编成了程序，并且两度把地震预报的马后炮发表在中国科学院地质地球物理研究所主办的《地球物理学进展》杂志上，一次是2004年12月26日印尼地震之后，一次是四川地震之后。只要了解一些地震预报常识、或者一些地质学常识，就会明白这种“预报”荒谬在哪里，本人也不值得再费打字的功夫。奇怪的是，在地震学术界内外对预报手段进行深入思考的时候，这种水平可以和 “国宝”们相比的烂文居然仍然能够堂而皇之地出现在中国学术刊物上，让人再次对中国地震学界和地球物理学界的烂污程度感到叹服。
【感谢和新语丝读书论坛wasguru的讨论。】
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