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也谈天然地震 精选

已有 6030 次阅读 2013-4-21 10:12 |系统分类:观点评述| 地震, 天然

昨天上午802分发生的四川“雅安地震”勾起我对19767283.42分唐山大地震的回忆。当年我正随1975级一个班学生在距离唐山市北东方向90多公里的迁安铁矿指导实习。至今清楚记得当时我是跳窗户出来,由于当时我们师生都是居住在老乡家里平房的炕上,窗户距离地面只有1米左右。此外,我们所在这个村子位于一个基岩区,地基比较稳定,所以我们师生40多位毫发未损。但在距离唐山更近的一个地方实习的我们学校勘探系的办公室主任LLD就因为没有及时跑出而殉难,还有一个学生受重伤。我们在原地住了一段时间帐篷后,学校领导决定提前结束实习撤离,并转战北京在原来学校地方(北京地质学院)住了几个晚上帐篷后返回武汉。

唐山地震虽然已经过去将近37年了,但那时的情景依然历历在目。我在1977年又随这个年级另一个班重返迁安实习,有意思的是居然时隔一年在实习期间又经历过一次较大的余震,当然经历了去年的大地震,这次余震就算不了什么。我的学科虽然属于地球物理范畴,但和天然地震之间还是存在很大差别,因此,在经历唐山大地震后,我在茶余饭后也关注一下天然地震的孕震机理,作为科普了解一点。还记得在唐山地震发生后,听到了一些“马后炮”的地震预报消息,1)说是一个中学业余小组测量地电发现了异常;2)在我们实习点上头天晚上深夜我们随队的刘大夫去给一个老师看病,返回驻地时听到村民家里的牲畜发出奇怪的叫声;3)还发现震前几天热水瓶底明显增多的泥水。因为,我们用水来自远处一个小水井,表明那几天水井也可能发生翻天覆地变化等。显然这些马后炮信息只是作为茶余饭后的“谈资”而已。直到后来人们开始理性谈论1975年的辽宁海城地震,那是我们国家在世界上宣称第一次成功预报的的强地震。几十年后的今天恢复了历史的真面目,实际上当时主震前一个月内小的前兆地震频发不断,政府反复宣传防震。据说当时县里电影放映队全部出动到农村放电影,目的是晚上吸引老百姓出来看电影,尽量减小人员损失。所以,这次主震造成的伤亡相对较小。但是时隔一年的唐山地震没有任何前兆信息,造成了世界上伤亡最为惨重的灾难。

听说当年唐山地震发生前,一些地震学家们正在“高谈阔论”谈论地震预报,尤其是总结海城地震“成功预报”经验。但是唐山地震发生,使这些地震学家们突然对“地震预报”话题讳莫如深,为此,据说当时国家最高领导还出面劝说他们大胆说。实际上,作为一个理性的地球物学家,对天然地震的预报就目前认识水平和条件下,可以明确地说:天然地震(至少是短期和震前)不可能预报。前不久意大利法院审判了那几个胆大的地震预报“科学家”。我戏称,谁叫他们那样“胆大妄为”敢于叫板“地震预报”这个不可预知难题。

一些科学家将“地震预报”与“天气预报”类比,希望经过长期不懈努力,天然地震也能够像天气预报那样能够实现物理预报(数值预报)。天气预报早期人们也是依据一些对气候变化敏感动物的异常表现来实现,称为“经验预报”,后来慢慢发展到现今的“物理预报”。然而,我认为,只要对天气预报发展过程稍作分析,我们就可以看到,“天气预报”与“地震预报”之间无论在形式或内涵存在“天壤之别”。首先预报对象的空间差异,前者是在地球表面以上空间,属于可见性,而后者位于地下空间,从目前看多数破坏性地震的震源主要位于中上地壳,属于不可见性。事实也证明,空间技术发展为气象预报的定量化提供了强有力的技术支撑,我们甚至可以实时追踪云层的位移。我们还可以在小范围内,在条件有利时实现人工降雨。然而,天然地震发生在地下空间,人们目前只知道地震是一个“应力累积与释放”过程,这个过程如何发生,我们基本仍然属于“一无所知”。尽管我们可以通过大范围的应力和形变测量来监测它们的变化,但仍然无法对应力累计的能量在何时何地释放做出准确判断。如果我们简单将地下地应力累计比喻成小孩吹气球,我们可以看到气球一定是慢慢鼓起,但什么时候破裂谁能说得准,有时因为小孩气量不足,气球还不会破裂。况且,地下应力累计的空间还不是一个密封空间,既有应力累计,同时也伴随应力释放。只有应力累计的速度远大于释放,并遇到合适的释放区域才可能突然释放,从而产生地震。这些过程都无法用数学上的函数解析关系来描述,只能用“数值模拟”方法来分析。这方面石耀霖院士在他的博文中进行了详细阐述,他是这方面专家。所以,我一贯呼吁:1)利用地质-地球物理手段,争取准确探测那些构造活动区域地下(重点为中-上地壳)精细结构,为分析地下应力累计与释放区域提供基础;2)地下应力累计过程伴随力学-物理-化学过程,这些过程可能产生一些前兆,例如前苏联实验提出的“震-磁效应”等,做一点地震前兆基础研究,因为,我们也许能够通过一些前兆基础研究发现地震孕育关键机理,为实现地震预报提供可能指导;3)当然,最主要还是加强地震知识科普与地震预警,这也是世界上多震国家常用地震预防理念和做法。

想起一则报道,19951月发生的日本阪神大地震,在震后10多天救起的一位小学生。当时他手里拿的一瓶可乐还剩半瓶,人们问他为何还剩这么多?他说:我不知道什么时候能够获救,所以每次饥渴难忍时,只用嘴舔一点可乐。这才是我们在那些构造活动地带(区)对全体人民进行的地震科普教育需要采取的正确态度。



4.20雅安地震
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