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意大利地震预报入罪事件的教训
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壳下地震活动的研究(4)
意大利地震预报入罪事件的教训
陈 立 军
意大利拉奎拉地区2009年4月6日发生6.3级地震（42.33°N，13.33°E，深度8km），造成“294人死亡，近2000人受伤，4万人无家可归”（据http://news.163.com/09/0413/09/56P642D90001121M.html）。2012年9月，意大利有6位地震专家因此事件被控“杀人罪”。但意大利国家地球物理学院主管博斯基指出，没人能准确预测地震。而具有讽刺意味的是，有媒体曾报道称，在这次地震爆发的数周前，一名意大利科学家曾预测拉奎拉附近会发生大地震，却被人以传播恐慌为由报警，其后被迫在网上移除其研究数据。（ 据http://www.people.com.cn/24hour/n/2012/0927/c25408-19129536.html）
这里是一个事件的两面性。一面是人们普遍承认地震尚不可预报，该不该追究地震专家的罪责。一面是地震到底有没有前兆。归根结底，如何找出地震的前兆信息很重要。如果地震预测的问题长期得不到解决，难免会有别的国家也来效法意大利。
前面的研究说过，采用ANSS的4级以上地震目录是难以发现异常的，而ANSS的2级以上欧洲地震目录只截至2008年，该为了深究此事，作者从http://www.emsc-csem.org/Earthquake/ 网站下载了欧洲地中海地震中心的2级以上地震目录（EMSC）。该目录始自2004年10月，资料下载到2013年1月10日，按照地震地热说原理和地震柱的概念，绘制了一套预测图件，似乎收获颇丰。
1. 意大利分支地震活动的时空分布特征
意大利的研究范围为20°～50°N，3°～18°E。
意大利分支地震的平面分布如图1所示。由图可见，地震分布面广，浅源地震多呈条带分布，中深源地震活动只集中在第勒尼安海东南隅，总体表现为地震柱活动性质（图2），属于19号地中海地震柱的意大利分支。
图1意大利分支地震的平面分布图
（2004.10.1～2013.1.10，M≥2）
图2 意大利分支地震的三维分布图
（2004.10.1～2013.1.10，M≥2）
意大利分支震源深度分布时序图如图3所示。
根据EMSC地震目录，2004～2012年，研究区发生过2次6级以上地震：
年月日 时分秒 纬度 经度 深度 震级 地点
20090406013241 42.38 13.32 2 Mw 6.3 CENTRAL ITALY
20120520020353 44.90 11.24 10 Mw;6.1 NORTHERN ITALY
由图3可见，这2次6级地震之前，深部地震活动都存在由下而上逐层驱动之势。这是判断壳内强震活动大致时间的基本依据。
图3 意大利分支震源深度分布时序图
（2004.10.1～2013.1.10，M≥2）
2. 2009年4月6日6.3级地震的前兆显示
2009年4月6日6.3级地震在深源深度h≥35km的壳下地震活动和深源深度h≥20km的下地壳以下地震活动图上均有明显的显示。
在深源深度h≥35km的壳下地震活动图上，2004.10.1～2008.12.31（6.3级地震前3个月）地震空间分布图见图4，2004.10.1～2009.4.1（6.3级地震前5天）地震空间分布图见图5。这2张图上的浅层壳下地震活动（图中蓝色地震）出现明显的集中区。
图4 深源深度h≥35km的壳下地震活动图
（2004.10.1～2008.12.31，M≥2）
图5 深源深度h≥35km的壳下地震活动图
（2004.10.1～2009.4.1，M≥2）
在深源深度h≥20km的下地壳及以下地震活动图上，2004.10.1～2008.12.31地震空间分布图见图6，2004.10.1～2009.4.1地震空间分布图见图7。这2张图上的浅层地震活动（图中蓝色地震）同样出现明显的集中区。
图6 深源深度h≥20km的下地壳及以下地震活动图
（2004.10.1～2008.12.31，M≥2）
图7 深源深度h≥20km的下地壳及以下地震活动图
（2004.10.1～2009.4.1，M≥2）
按照图3和图4,3个月之前可预测拉奎拉将要地震。同样地，按照图3和图5～图7,5天之前可预测拉奎拉将要地震。
3. 2012年5月20日6.1级地震的前兆显示
2012年5月20日6.1级地震在深源深度h≥35km的壳下地震活动和深源深度h≥20km的下地壳以下地震活动图上也有明显的显示。
在深源深度h≥35km的壳下地震活动图上，2009.1.1～2011.12.31（6.1级地震前4个半月）地震空间分布图见图8，2009.1.1～2012.5.11（6.1级地震前9天）地震空间分布图见图9。在深源深度h≥20km的下地壳及以下地震活动图上，2009.1.1～2011.12.31地震空间分布图见图10，2009.1.1～2012.5.11地震空间分布图见图11。这4张图上的浅层地震活动（图中蓝色地震）也出现明显的集中区。
图8 深源深度h≥35km的壳下地震活动图
（2009.1.1～2011.12.31，M≥2）
图9 深源深度h≥35km的壳下地震活动图
（2009.1.1～2012.5.11，M≥2）
图10 深源深度h≥20km的下地壳及以下地震活动图
（2009.1.1～2011.12.31，M≥2）
图11 深源深度h≥20km的下地壳及以下地震活动图
（2009.1.1～2012.5.11，M≥2）
按照图3和图8,4个月之前可预测拉奎拉和/或帕尔马可能要地震。同样地，按照图3和图9～图11,8天之前可预测帕尔马可能要地震。
4. 小结
根据以上的图件及其分析，似乎可以总结以下几点：
(1) 震源深度时序图图3，可以为地震活动时间做出大致判断，经验积累多了，也可以根据历史震例比对判断未来的活动强度。
(2) 壳下地震活动平面分布图中的浅层地震密集区（图4及以下各图中的蓝色地震）可以指示未来壳内强震活动地域。
(3) 按照图3和图4,3个月之前可预测拉奎拉将要地震。同样地，按照图3和图5～图7,5天之前可预测拉奎拉将要地震。
(4) 按照图3和图8,4个月之前可预测拉奎拉和/或帕尔马可能要地震。同样地，按照图3和图9～图11,8天之前可预测帕尔马可能要地震。
(5) 地震活动较弱的地区在4级以上地震资料难以判断时，似以2级或3级以上地震资料为研究对象为宜。有人说了，小地震随机性大。但是，此说是指壳内地震。壳下地震只出现在地震柱内，受深部能量的补给所控制，很大程度上避开了浅层地震构造的影响。比较图1和图4以下各图就是明证。
(6) 起始震级越低则壳内强震震级似也偏低（暂不做定论）。(7) 当壳下地震活动资料显得不足时，似可引入下地壳的地震资料，因为壳内强震大多发生在上地壳内。下地壳的地震分布比壳下地震分布显得杂乱一些，拟以壳下地震研究为主。活动性很强的地震柱，比如太平洋周边，可以50km以下地震资料研究为主。这是因为，按照地震柱的概念，50km深度似为地震柱熔岩囊的顶面。
(8) 前兆图的时间窗口拟采取滑移法，即从上一次壳内强震过后开始追踪，或者根据图3的时序图选择起始时间。起始时间不一定严格到某月某天，因为图3显示一个地震活跃期的开始由深部到浅部存在一个滞后过程，一个自下而上逐层驱动的过程。
(9) 地震地点的预测也还需要研究。6.3级地震前，拉奎拉地区壳下地震密集，是比较确定的。但是，帕尔马6.1级地震之前，拉奎拉地区照样也有壳下地震活动，只不过帕尔马的壳下地震相对密集一些，5月地震之前还稍有加强。
(10) 图3显示，意大利未来还需要警惕的，要看眼下深部新一拨的地震活动何时能驱动其上层的活动。
(11) 本研究需要一套很好的地震目录。中国青藏高原是一个有希望突破地震预报的好地方，可惜迄今没有一套好的地震目录。好的地震目录应该是不分国界的地震目录，类似于北美洲和地中海。全球大概只有这3个地方最需要精确到2级或3级地震的地震目录。
(12) 本研究需要实时跟踪，不断总结经验，不断创造，不断前进。
顺便说明：以上各图件中均标注为M≥2而不是M≥2.0，是指不同震级标度的2.0级以上地震，因此不能按统一震级标度精确到2.0。好在本文只注重研究地震的个数及其宏观分布。
本文的目的不是为了贬低或奚落那些受到惩罚的地震学家们，因为长时间以来人们公认地震是难以预报的。作者也并非甚么先知，也是从2012年起才逐渐摸索出一些道道来的。以上总结不过是事后诸葛亮，有的可能具有普适性，有的则可能只适用于本研究区。总而言之，毕竟是刚刚起步，尚需大量的实践来补充，来修正。
长期以来，地震预报不可知论笼罩着整个地震学界，可是社会与民众已经等不急了。如果能够摈弃一些传统的理念，其实地震预报是可知的。这就是意大利地震预报入罪事件的教训！
（2013.1.12 初稿）
https://blog.sciencenet.cn/blog-552558-652328.html
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