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对《地震预报真相》的一点议论(附数学家来信)

已有 5195 次阅读 2009-5-13 22:16 |个人分类:为科学而科学|系统分类:科研笔记| 地震, 科学性, 预报

对《地震预报真相》的一点议论

 

按:接受网友建议,把《对<地震预报真相>的一点建议》修改为《对<地震预报真相>的一点议论》。

最近科学网大力推举《科学新闻》的《地震预报真相》。从这个文章的名字可以看出文章作者的倾向。对于这篇文章主张的地震不可预报或者预测的观点,我不做评述,我只想从减灾管理角度对这篇文章的科学性提出一点意见:

 

1 什么叫地震预报或者地震预测,《地震预报真相》并没有给出定义。你可以说准确的给出地震时间和震中位置,也可以说是大致给出范围。对于减灾,这是有不同意义的。只有定义清楚了这个概念,这个争论才会清楚。当然《地震预报真相》提到盖勒的预报定义,但是没有说该文就是采用这个定义。如果说是,应该强调文章强调的是预报的“盖勒定义”。盖勒定义:“明确给出地震的时间、地点和震级。……地震风险的长期预测,或对余震可能性的统计性预测,均不能分类为预报”。这是一个关于预报的严格定义。如果按照这个定义,天气预报可以写做“明确给出降水的时间、地点和降雨强度。……降水风险的长期预测,或对暴雨过程中动态可能性的统计性预测,均不能分类为预报”。请长期从事天气预报的专家看看,这个定义下,还有天气预报吗?从减灾管理讲,盖勒定义不可用,因为,统计预测、风险分析是有减灾预测意义的。

2 《地震预报真相》的理论基础是盖勒等人在1997年提出的一个重要观点,即认为地球处在一种自组织临界(SOC)状态,任何小地震都有可能发展成为一次大地震。1997年时复杂性理论刚刚流行起来的年代。盖勒的观点反映了他并不真正理解复杂性。复杂性理论发展有经过了12年,《地震预报真相》不请研究复杂性的专家谈谈对这个观点的看法,是为片面。实际上中国地震局的一个院士,就是研究复杂性的增加。王铮等的文章给出了盖勒认识的错误。可以参考:

http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=231319

特别说明,王铮等的文章不是论证地震可以预报,而是:1)论证盖勒关于地震不可预报的论述不论成立。2)科学预测有许多方法学问题,值得进一步探讨。此文正式发表在《山地研究》上,非博主,要争论请到那里去。王铮的观点你可以说不同意,问题的关键是为什么《科学新闻》不全面反映各种意见呢?

3 关于对“海城预报”的质疑,主要证据是找不到当时预报的文字材料。反映了现在西方世界对中国所做的一切都怀疑了。按照西方模式理解不了中国。对于敏感的事,中国流行电话通知,不留文字底。当时没有必要宣传可以预报地震,因为前面已经多次地震死人了,如果宣传可以预报,死了人还是被动的。所以当时没有必要夸大。找不到文件就不能证明什么事情存在,请问现在找不到《田中奏折》,难道就可以说日本没有侵略中国?在否定海城预报中,有个论据说“疏散的命令大多数是村庄负责人下的”,在没有电视机、互联网的年代,在收音机稀缺的年代,在中国村落分布广袤的海城地区,下达避灾命令,当然只能有村庄负责人下达。任何行动,有限的执行只能有在基层负责人下达最后命令,这是一个管理学常识。在盖勒定义下,“海城预报”当然不能成立,但是在减灾意义下,“海城预报”成立。《地震预报真相》自己也承认当时大喇叭广播“要地震了”,这就是预报。《地震预报真相》说预报不是专家作出的,即使不是专家指出的,也是预报。当然不是盖勒定义的预报,问题在于从减灾意义上,给出风险和统计规律已经有预报意义了。

地震预报要达到盖勒定义现在做不到,但是天气预报不是一步一步地走过来的吗?把各种预报探索都归结为“伪科学”本身不是科学态度。讲道理的办法是,一一指出被认为是伪科学观点的错误。例如有人计算给出月、日以外的引潮力微不足道。地震前如果的确有地震区热红外异常,其信号强度不足以被卫星观察到。说实话,那些方法大多数我不信,但是只能用科学道理去驳倒他们。

再说一遍,我没有说地震可以预报了,也没有说不可预报,而是说:

1    盖勒预报定义连天气预报都做不到,可是天气预报照样存在;不能用盖勒定义要求地震预报

2    《地震预报真相》提到的地震不能预报的论证尚不能成立。

3    不要对中国的科学成就报怀疑一切的态度。当然欢迎怀疑中国制造了核武器,怀疑中国GDP数据夸大,怀疑中国燃烧了那么多煤,免得有人老是不放心中国,想节制中国。

蓝字是补充的。

一个数学家在看了本文后来信,反映了一种严谨科学家的意见(请原谅未经他本人同意就公开):

另外,我还看了您的《对中国地震预报的方法学反思》和《对〈地震预报真相〉的一点议论》,我查阅了Geller等给出的学术定义:

        Earthquake prediction is usually defined as the specification of the time, location, and magnitude of a future earthquake within stated limits.Prediction would have to be reliable (few false alarms and few failures) and accurate (small ranges of uncertainty in space, time, and magnitude) to justify the cost of response.

        按照这种定义以及类似的“天气预报”定义,不但地震预报不可能,天气预报也是不可能的。我认为作者只考虑学术的严谨和理论的完美,并不考虑实际的可操作性。学术定义往往不考虑实际是否可用。

        天气预报不断在做的原因,我以为是:

1. 天气时时伴随我们,而地震相对稀少;

2. 观测天气运动、变化现象,比观测地质运动、变化要容易;

3. 在通常情况下,因天气预报错误所造成的损失,远比因地震预报错误所造成的损失小。

        描述天气和地震的工具(建立模型的工具),也导致天气和地震不可预报,因为常用
的工具为概率随机系统和非线性系统。概率中定义了0概率事件,根据定义可知:概率为0的事
件可以发生,而概率为1的事件可以不发生。这在理论上起到“完美”的作用,而在实际中却导
致预报不可用。因为我们的预报是概率预报,即使预报概率为“1”,也是可以不发生;预报概
率为“0”,也是可以发生。而非线性系统虽然非随机系统(是确定性系统),但不稳定非线性
系统对初值的高度敏感性往往导致混沌,也就是说预报时的丝毫误差将导致预报的巨大错误(与
到时的实际情况相比)。所以只要我们使用那两种模型工具,则预报根本不可行。

        综上所述,要想预报在学术理论上可行,除非我们发明一种新的模型工具来描述,否
则根本不可能(我是在学术理论层面上说的)。

        而在实际中,还是可以对地震进行参考预报的,但要我做的话,我也不敢负因预报错
误而造成损失之责任,这个损失太大了,可以说与地震所造成的损失不相上下。


 王铮注:实际上没有任何理论和实验支持非线性系统系统受微扰后表现出的混沌运动的大偏差是瞬时可以达到的,物理过程需要能量聚集,这就为预报提供了时间。而混沌的局部靠近某个周期吸引子,也为预报提供了一定可能性。加州地震一度表现的这种准周期性,就是借助混沌预报的结果。预报不是算命先生,处处、时时刻刻准确无误。

 



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