捉摸不透的地震前兆现象

刘庆生

（中国地质大学，武汉）

今年上半年，我国一些地区先后发生多次能量较小的天然地震，为此，有关部门发出提示，提请社会公众关注大地震发生时政府相关部门发出的预警，尽量减少对周边地区造成的破坏和损失（消息来自网络）。地震预警是指主震发生时，利用地震面波走时的数秒，甚至数十秒时间差避险，减少主震对周边地区的人员和财产损失。这也是目前世界上多震国家和地区除加强建筑安全外，采取的主要防震措施。众所周知，天然地震属于地球内部局部地区能量释放的一个动力学过程，尤其是一些破坏性地震（取决于能量、震源深度及区域近地表地壳结构）是一种对人类生命财产构成巨大威胁的自然灾害。长期以来，科学家苦苦探索，希望能够利用现有的数学物理化学手段和现代测量技术从错综复杂的自然现象中找到一些与地震发生直接（唯一）相关的前兆信息，并用于像天气预报那样成功预报地震的发生，为减少地震灾害带来的人员及财产损失做出努力。

关于能否利用一些地震前兆现象对主震发生提出预报，一直是人们津津乐道的话题。为此，有人常常提及1975年2月4日发生在辽宁省海城县7.3级地震，并宣称这次地震是世界上唯一的一次成功预报的天然地震，其中还提及某些地方领导为这次地震预报做出了重大贡献。这种宣传对地震预报的科学内涵存在严重误解。其实，海城主震之前发生大量前兆地震，据说一个月内发生200多次前兆地震。为此，当地政府也许基于“小震后面可能会有大震”的朴素认识，给当地群众大力宣传并制定具体防震措施，才创造了那次地震损失最小结果。从这个意义上，当地政府为这次地震减灾做出的努力依然值得褒奖。然而，一年后的1976年7月28日的唐山地震由于没有发生此前海城地震那样的频繁前兆地震现象，造成了世界地震史上最为惨重的人员伤亡与财产损失。我是唐山地震的亲历者，当年参与指导学校1975级地球物理勘探系一个班的生产实习，实习点距离主震数十公里外的迁安。为此，我撰写了多篇回忆唐山地震的文章，其中“也谈天然地震”被中国科学报转载。原中国地质大学校长，中国科学院院士赵鹏大先生还在他的微博中推荐这篇文章：“中国科学报（2013年）5月6日第六版发表地大（武汉）刘庆生教授文章，通俗地说明了地震预报之惑”（图1）。汶川地震后，我在接受中央电视台记者采访时也谈到了对天然地震预报，尤其是临震预报的困惑（图1）。

《也谈天然地震》中介绍了一些唐山地震“马后炮”的地震前兆信息。例如，一个中学的学生业余科研小组发现震前几天的地电异常；我们实习队随队医生刘大夫当天深夜给一个老师看病听到老乡家里的牲畜发出奇怪的叫声；我也发现那几天热水瓶里开水的浑浊现象，说明水源地似乎发生了翻天覆地的变化。这些现象客观存在，但是要与唐山地震联系起来，并据此断定属于唐山地震的前兆信息，我看谁也说不清楚。至今记得唐山地震后全国掀起一股“恐震”浪潮，返校后我去湛江探亲发现哪里的群众也在户外搭帐篷居住预防地震，显然，后来地震并没有发生。

地震前兆现象是指在地震主震发生前，自然界出现的可能与地震孕育（应力累积）及发生（应力释放）过程相关的各种物理-化学-生物学等异常征兆。例如人们耳熟能详的一些生物学异常。然而，这类现象即使与地震发生相关，由于不能确立两者之间的科学关联，而无法实际用于地震的临震预报。况且由于天然地震的独有特点，实际没有发生地震而做出地震预报会对社会公众带来巨大恐慌，尤其在一些大中城市人口密集地区甚至会引起社会动乱，给公共秩序带来严重威胁。为此，寻找科学的天然地震前兆信息，并用于临震预报，依然是地震学家长期面临的挑战。

我有一本《地壳中的电磁现象，卡.纳.阿勃杜拉别可夫著，蒋宏耀译，学术书刊出版社，1990》（图2）。书中列举了在前苏联一些地区进行地震前兆实验研究结果。作者的老师瓦.彼.戈洛弗科夫教授在“序”中说：“二十多年前，本书作者是我的学生。我和他在中亚最大的地震区，同时也是最适于人们生活的地区之一的乌兹别克斯坦，组织了以研究地震的磁（异常）前兆为目标的首批地磁观测站。”作者在绪论中说：“本项目研究的目的，是确定与地壳内地震构造活动有关的电磁场变异产生的规律性，运用这些规律性来研究震源并探讨地震预报的方法。”书的结束语中说：“实验室的实验与理论计算的结果，都由自然条件下地壳内过程的天然模拟所证实。压力变化条件下的磁场，不但可能在弹性应力影响下变化，而且也可能存在其它现象，包括动电现象影响下变化，这就说明进行实验的复杂性和缜密推断的必要性。”显然，这些实验成果已经过去60多年，至今尚未看到运用于实际地震预报，尤其是临震预报的成功案例。

众所周知，天然地震前兆研究属于科学范畴，因此，天然地震的前兆信息必须具备科学的三大基本属性：可测量，可重复，可证伪。即提出的试图用于地震预报的前兆信息必须可以量化测量及重复再现，例如《地壳中的电磁现象》试验场中主要采用的地磁场信息。这些指标必须与地震发生具有唯一的对应关系，才有可能像天气预报那样通过计算发生概率用于实际的地震预报。因此，地震预报，尤其是临震预报将依然处于一个长期探索的过程，我们对此要有足够耐心。最后用DS回答地震能否预报话题：关于地震能否预报，目前科学界的共识是：准确预测地震发生的具体时间、地点和震级，在现阶段仍是一个未被攻克的世界性科学难题。

2026年3月29日策划，2026年5月18日发布科学网