记得今年6月相当炎热的一天，一位朋友请我晚上去簋街吃小龙虾时，朋友说“你知道世界上啥事儿非常难吗?”我心想“世界上难的事儿多了，还需要你来说。”但那天小龙虾做的样子“红红火火”，实在馋人，且我确实饿了，就敷衍道“你说吧，我洗耳恭听。”我于是边埋头苦吃，边心不在焉的听他说段子。

朋友说“第一件难事儿是把你的想法装进别人的脑袋，第二件难事儿是把别人的钱装进自己的腰包。”我抬头笑答曰“我早就知道了，别说了，赶紧吃吧。”

言归正传吧。

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多年来，地震学家们致力于寻找“确定性的地震前兆”，也就是说，任何一种在地震之前必定毫无例外地观测到，并且一旦出现必定毫无例外发生大地震的异常。但是这种期待中的前兆，始终是一个谜团。

与地震孕育、发生有关联的异常变化现象为地震前兆（也称地震异常）。它包括地震微观异常和地震宏观异常两大类。

人们可以听到、感觉到的，如小震前震、气象异常、动物异常、地下水异常、地声、地光等，称之为宏观异常。

通过仪器测定获得的异常，如地壳形变异常、地磁异常、地电异常、电磁波异常、水化学异常等，称之为微观异常。

根据已有的记载或传说，貌似这些异常通常发生在大震前数小时或数天，可视为临震异常。本系列剧的第一集先谈谈微观异常，这些异常与大地震有无确定性的关联呢？临震前这些异常是否必然出现呢？别急，搞明白这些事儿，咱不能拍脑袋，得摆事实、讲道理。

断层运动导致岩石破裂发生地震，标志性地震事件是锁固段被加载至膨胀点或峰值强度点发生的地震（如2008年汶川地震与1976年唐山地震等）。以地电监测（电阻率，图1）为例，从膨胀点至峰值强度点之间，电阻率长期持续显著降低，这可视为异常，但遗憾的是，我们事先并不知道降低到何种程度能发生大震。

图1 岩样加载过程中物理量变化规律（据陈颙和黄庭芳（2001）修改）

以唐山地震区【1】为例，看看1976年唐山大震的孕育过程。由图2知，1969年7月18日渤海M_S7.4级地震是1次显著前震事件，该震发生后直至1976年唐山大震前，该区未发生M_S $\geqslant$ 5.0级地震，即CBS监测值没有变化。换句话说，唐山地震区自1969年7月18日渤海大震后，处于临界状态，1976年唐山大震前该区的物理状态与1969年7月18日渤海大震后的物理状态一致。

图2 唐山地震区公元前1767-2015.11.21之间CBS值与时间关系

（数据分析时选取M_S≥5.0级地震事件；横坐标对应的时间减去4000年为实际年份；误差修正已被考虑）

   若在震源体附近测电阻率，则会出现如图3所示的变化，即在1969年7月18日渤海大震后至1976年唐山大震前，电阻率变化会呈现稳态特征。

图3 电阻率变化示意图

若有人把1969年7月18日前后的电阻率由持续降低变成平稳，看成平安无事的话，就毁了；若有人把1969年7月18日前后的电阻率变化的拐点视为异常，做短临预报的话，也不会成功。

若把电阻率换成波速，情况也一样。若选取1969/7/18-1976/7/27之间的的监测数据，单独成图的话，相当于把局部的涨落放大了，则会出现如图4所示的情况。这样，事后根据某些突变点貌似也能找到异常，但若用于事前是不行的，因为这样的局部涨落反映的是随机（受各种干扰）变化。

问题出在哪里呢？因为大震的孕育时间长（唐山地震区标志性事件1888年M_S7.8-1976年M_S7.8），若根据波速变化预测大震，监测时间得从1888年渤海大震后开始吧，如此，则会出现图3所示的情况；若从1971年后开始监测，则会出现图4的情况。这就是每次大震后总能找到异常，而事前不能当诸葛亮的根本原因所在。

图4 唐山地区及其外围地区波速比的平面分布（冯德益等，1981）

再者，监测点位于地表或近地表，不但受各种干扰的影响，而且深部物理量的微小变化难以反映到地表。

根据电阻、电磁、热红外、温度、电离层、钻孔应变监测等得到的物理量变化，想事先短临预测大地震，至今未有成功的先例，根本问题就在于上述原因。

记得有大牛说过“这么大的地震，不可能没有前兆？”我们对诸多震例的分析表明，每个地震区通常会发生显著性前震，处于临界状态后的情况与唐山地震区类似。处于临界状态后的地震区，显著性地震活动不是处于“忙碌”状态，反而处于“睡眠”状态，在睡几年或数十年后，于无声处听惊雷——大震发生。

系列剧第二集将写：究竟有没有临震前兆? 【2】事与愿违，着重谈宏观异常。

参考

【1】扒扒唐山大地震的“内幕”（2016-2-14日更新）

http://blog.sciencenet.cn/blog-575926-954960.html