地震到底能不能預(yù)報(bào)

本文整理自去年在Scalers成長會(huì)行業(yè)論壇分享的文字稿。


幾乎每一次大地震之后--“幾乎”二字顯得有些多余--網(wǎng)絡(luò)上都會(huì)有各路所謂的“專家學(xué)者”、“民間高手”聲稱自己早在幾天之前就預(yù)報(bào)了地震,如今地震發(fā)生表明自己預(yù)報(bào)成功。為什么民間都能做的地震預(yù)報(bào),地震有關(guān)部門以及地震學(xué)者卻表示無能為力呢?

今天,我們就來聊一聊地震到底能不能預(yù)報(bào)。

這次分享的主要內(nèi)容包括地震預(yù)報(bào)是什么,地震預(yù)報(bào)的幾個(gè)標(biāo)志性的案例,以及目前地震學(xué)界對(duì)地震預(yù)報(bào)所持的主流觀點(diǎn),還有地震預(yù)報(bào)為什么難,難在哪里,最后我們聊一聊房間流傳的一些地震謠言以及我們?cè)趺慈プR(shí)別謠言。

一.什么是地震預(yù)報(bào)

說到地震預(yù)報(bào),首先我們要知道地震預(yù)報(bào)是什么。

關(guān)于預(yù)報(bào),我們可以參考日常生活中最熟悉的天氣預(yù)報(bào)。時(shí)間、地點(diǎn)、事件這種三要素當(dāng)然是必不可少的。還要有科學(xué)合理的依據(jù)。具體到地震預(yù)報(bào),當(dāng)然就是什么時(shí)間,什么地點(diǎn),發(fā)生多大震級(jí)的地震。如果是3級(jí)的地震,那我就理都不理;如果是8級(jí)的我可能就要跑了。這三要素當(dāng)然是最重要的。更詳細(xì)的話還應(yīng)該有震源深度,就是發(fā)震部位的深度,震源越深當(dāng)然地表破壞程度就會(huì)越小,等等其他的一些參數(shù)。

地震預(yù)報(bào)的依據(jù)、方法主要有三個(gè)方面。一個(gè)是地震前兆,地震前兆就是說地震前發(fā)生的一些與地震相關(guān)的異常現(xiàn)象。比如說大家熟悉的動(dòng)物異常。關(guān)于動(dòng)物異常我們后面會(huì)做詳細(xì)的介紹。還有一個(gè)是地震地質(zhì)資料的分析。這種方法是建立在對(duì)一個(gè)地區(qū)的地質(zhì)資料,地質(zhì)背景,構(gòu)造資料掌握程度很高的基礎(chǔ)上的。在這種基礎(chǔ)上對(duì)未來可能發(fā)生的地震做出推測。再有就是統(tǒng)計(jì)規(guī)律。統(tǒng)計(jì)規(guī)律就是利用歷史地震的所表現(xiàn)出來的一些統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律,比如說周期性,推測潛在的地震。

另外呢,地震預(yù)報(bào)分為對(duì)十年、幾十年以后地震預(yù)測的長期預(yù)報(bào);對(duì)三五年之內(nèi)可能發(fā)生地震的推測的中期預(yù)報(bào);以及類似于我們?nèi)粘I钪惺煜さ奶鞖忸A(yù)報(bào)這種形式的臨震預(yù)報(bào)。臨震預(yù)報(bào)也是我們最需要,最希望能夠做到的,當(dāng)然也是最難的。

了解地震預(yù)報(bào)的基本概念,我們就來看看地震預(yù)報(bào)的歷史上發(fā)生過一些什么事情。

二.地震預(yù)報(bào)的案例分析

我們這里主要介紹三個(gè)地震預(yù)報(bào)的案例。分別是地震預(yù)報(bào)歷史上經(jīng)典的1975年我國對(duì)遼寧海城地震的成功預(yù)報(bào)和美國地質(zhì)調(diào)查局80s中期開始的為期近20年的帕克菲爾德地震實(shí)驗(yàn),以及最近的2015年4月25日發(fā)生的尼泊爾大地震的相關(guān)討論。

1.海城地震預(yù)報(bào)的成功

對(duì)于現(xiàn)在的大眾來說,海城地震,大家可能不是很了解了。1975年2月4日遼寧海城-營口一帶發(fā)生7.3級(jí)地震。地震就發(fā)生在下圖我們看到的紅色圓圈那里。那么這次地震是如何預(yù)報(bào)的呢?

海城地震震中

1974年底到1975年初遼寧的地震監(jiān)測臺(tái)網(wǎng)在海城,營口這一帶觀測到數(shù)據(jù)有異常(這算是我們前面提到的地震前兆吧)。國家地震局的地震專家也分析認(rèn)為遼東半島一帶可能會(huì)有較大的地震發(fā)生(這算是地震地質(zhì)分析)。這兩方面的結(jié)果不謀而合(算是不同的方法得到了大致相同的結(jié)果)。而這還不足以準(zhǔn)備預(yù)報(bào)地震。還有一個(gè)很重要的依據(jù)就是,在2月4日7.3的地震發(fā)生之前的幾天里,當(dāng)?shù)匾呀?jīng)有一系列的5級(jí)左右的地震發(fā)生。當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)條件,一系列5級(jí)地震已經(jīng)造成了一定的破壞。結(jié)合種種跡象,有關(guān)部門做出了人員撤離的指示。而7.3級(jí)的大地震就在人員撤離后的十幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)發(fā)生了。

這次地震造成了2000多人的死亡。相比唐山7.6級(jí)24萬人死亡,汶川8.0級(jí)6萬多死亡。可見這次預(yù)報(bào)對(duì)于減少人員傷亡起到了至關(guān)重要的的作用。如果沒有預(yù)報(bào),預(yù)計(jì)死亡人數(shù)將超過10萬。

海城地震預(yù)報(bào)的成功引起了全球性的轟動(dòng)。美國組織了學(xué)者團(tuán)來訪,交流地震預(yù)報(bào)的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)。美國地震專家的看法是,這次預(yù)報(bào)雖然成功了,但是內(nèi)在的物理機(jī)制并不明確,有點(diǎn)像是撞大運(yùn)。即便是這樣,這次預(yù)報(bào)也給了地震學(xué)界極大的鼓舞,各國都對(duì)地震預(yù)報(bào)表現(xiàn)出了極大熱情和信心。

于是就有了我們接下來要講到的帕克菲爾德地震實(shí)驗(yàn)。

2.帕克菲爾德地震實(shí)驗(yàn)

帕克菲爾德是一個(gè)位于美國加州中部的非常小的小鎮(zhèn)子。下圖紅色圓圈就是帕克菲爾德所在地。帕克菲爾德坐落在圣安德魯斯大斷層上,這條斷層是太平洋板塊和美洲板塊的交匯處。而美國的大部分地震都發(fā)生在這條斷層上。帕克菲爾德恰好處在斷層的正上方。

帕克菲爾德

帕克菲爾德呢是一個(gè)當(dāng)年只有30多個(gè)人的小鎮(zhèn)子。是的你沒有聽錯(cuò),就是30多個(gè)人。從衛(wèi)星地圖上大家可以看到,這只是一個(gè)方圓幾百米的小鎮(zhèn)子。地圖上能看到這里有個(gè)咖啡館,Parkfield Café. 咖啡館的這塊牌子上還寫著一排字”Earthquake Capital of The World”,世界地震之都。

Parkfield Café

這塊路牌是豎在斷層上的,上面寫著圣安德魯斯斷層,以及告訴你正在進(jìn)入太平洋板塊。沿著這個(gè)方向走過去,就從美洲板塊進(jìn)入了太平洋板塊。試想,你可以在這里喝一杯咖啡,然后出去溜個(gè)圈,順便腳踩兩大板塊玩兒,想想也是蠻任性的。

板塊交匯處的路牌

當(dāng)然,這項(xiàng)研究是地點(diǎn)選在這里,還有一個(gè)很重要的原因。

我們看下圖是是帕克菲爾德發(fā)生過的歷史地震。從有記錄以來,1857年,1881年,1901年,1922年,1934年,1966年都有地震發(fā)生。而且這些地震的震級(jí)都是6級(jí)左右。不難發(fā)現(xiàn)這一組地震發(fā)生的年份,好像有點(diǎn)規(guī)律在里面。你會(huì)很容易發(fā)現(xiàn)每次地震都是間隔20年左右。看到這個(gè)規(guī)律很容易就會(huì)讓人想到1966年的20年后可能還會(huì)有地震發(fā)生。這是一個(gè)最基本的推測。很容易想得到。

帕克菲爾德歷史6級(jí)地震

再來看看下面這張圖。這是這個(gè)有儀器記錄以來的三次地震,也就是距當(dāng)時(shí)最近的1922,1934,1966年的地震是儀器記錄下的地震波形圖。上圖黑色是1922年的波形,紅色是1934年的波形;下圖黑色是1922年的波形,紅色是1966年的波形。不難發(fā)現(xiàn)這幾次地震的波形相似度非常高,尤其上1922和1934年的波形,幾乎是一樣的。地震學(xué)家認(rèn)為,這種高度相似的波形表明,這幾次地震應(yīng)由同一破裂引起。

儀器記錄的東西向運(yùn)動(dòng)

根據(jù)這些資料,計(jì)算出這里地震的平均間隔是22年。據(jù)此,地震科學(xué)家大膽推測,認(rèn)為下一次地震應(yīng)該在1988年前后到來,最晚也應(yīng)該在1993年到來。于是,從1985年開始,這個(gè)30多人小鎮(zhèn)子涌進(jìn)了100多位地震科學(xué)家,布設(shè)了大量的儀器來觀測形變,位移,應(yīng)力等等的變化。目的就是要驗(yàn)證推測,并通過儀器的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)地震來臨前的蛛絲馬跡,獲取地震前兆,并且預(yù)報(bào)地震。

實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是,1988年安然過去了,什么也沒有發(fā)生,地震沒有來……

1989年……

1990年……

……

一直到推測的時(shí)間窗口的最后一年,1993年也悄然過去了,意料中的地震還是沒有來。94年,95年仍然沒有。

這個(gè)時(shí)候很多地震科學(xué)家的信心出現(xiàn)了動(dòng)搖。認(rèn)為人們之前對(duì)地震的認(rèn)識(shí)是完全錯(cuò)誤的,所建立的地震模型也是錯(cuò)誤的。對(duì)地震的研究越深入約沒有頭緒。

而對(duì)地震預(yù)報(bào)的態(tài)度也從之前的信心滿滿到逐漸分化為,認(rèn)為地震可以預(yù)報(bào)和認(rèn)為地震不可預(yù)報(bào)。這兩種爭辯得很激烈。

1997年美國科學(xué)雜志刊登了一篇題為《地震不可預(yù)報(bào)》(Earthquakes cannot be predicted)的文章。文章認(rèn)為,第一,之前總結(jié)的地震前兆都不可靠。都是事后回顧性的,事前缺乏嚴(yán)格的論證。第二,現(xiàn)行的經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)方法不可行。日本的地震預(yù)報(bào)頻頻誤報(bào),這種誤報(bào)甚至加劇了95年阪神地震的傷亡和損失。第三,物理實(shí)質(zhì)決定了不可預(yù)報(bào)。地震是一種自組織臨界現(xiàn)象,沒有辦法做出預(yù)報(bào)。

這里簡單介紹一下自組織臨界性,這是一個(gè)物理學(xué)上是概念。1987年北大的一位物理學(xué)教授以及兩位外國物理學(xué)家提出。

關(guān)于自組織臨界性有一個(gè)經(jīng)典的模型的叫做沙堆模型(Sandpile Model)。 這個(gè)模型是說讓沙子一粒一粒落在桌上,形成逐漸增高的一小堆,借助計(jì)算機(jī)模擬精確地計(jì)算每在沙堆頂部落置一粒沙會(huì)連帶多少沙粒移動(dòng); 初始階段,落下的沙粒對(duì)沙堆整體影響很小; 然而當(dāng)沙堆增高到一定程度,沙堆處于一種臨界的狀態(tài)時(shí),即表面的沙粒只是剛好能呆住。再落下一粒沙卻可能導(dǎo)致整個(gè)沙堆發(fā)生坍塌。 由此提出一種“自組織臨界”(self-organized criticality)的理論; 沙堆一達(dá)到“臨界”狀態(tài),只要有一粒沙滾落,都無法預(yù)料會(huì)出現(xiàn)什么樣的結(jié)果,也許什么都不會(huì)發(fā)生,也許只有很少沙粒會(huì)滑落,或也許一個(gè)很小面積的沙粒滑落正好導(dǎo)致一場連鎖反應(yīng)。

SandpileModel

The model is a cellular automaton. In its original formulation, each site on a finite grid has an associated value that corresponds to the slope of the pile. This slope builds up as grains of sand are randomly placed onto the pile, until the slope exceeds a specific threshold value at which time that site collapses transferring sand into the adjacent sites, increasing their slope. Bak, Tang, and Wiesenfeld considered process of successive random placement of sand grains on the grid; each such placement of sand at a particular site may have no effect, or it may cause a cascading reaction that will affect many sites. The grains of sand are often more conveniently referred to as "chips". (From Wikipedia, the free encyclopedia)

這篇文章認(rèn)為地震系統(tǒng)是一個(gè)自組織臨界系統(tǒng)。這篇文章在地震學(xué)界影響非常大,也讓地震不可預(yù)報(bào)聲音在于地震可預(yù)報(bào)的爭論中占據(jù)了上風(fēng)。而此后,世界各國在地震預(yù)報(bào)方面的投入研究也越來越少。

而人們還在期盼帕克菲爾德的地震。終于,2004年9月28號(hào),他來了。來得沒有任何預(yù)兆。布設(shè)在這里的大量儀器也沒有捕捉到任何前兆。這讓也讓地震不可預(yù)報(bào)的觀點(diǎn)成為了主流。

3.意料之中的尼泊爾地震

尼泊爾地震中破裂的大地

**為什么說尼泊爾地震是意料之中的呢? **

《自然·地球科學(xué)》雜志在2012年刊登的一篇論文,由尼泊爾國家地震中心的研究人員與法國和新加坡同行合作完成,其中分析了尼泊爾在1255年和1934年發(fā)生的兩次大地震,認(rèn)為尼泊爾今后仍面臨強(qiáng)震風(fēng)險(xiǎn)。

美國《科學(xué)》雜志今年2月份刊登一篇文章,提到西藏地區(qū)西南部尼泊爾交界處在1505年發(fā)生過一次大地震。過去認(rèn)為,這次地震在很大程度上釋放了板塊擠壓積累的能量。但現(xiàn)在看來,那次地震規(guī)模還不夠,因此喜馬拉雅山地區(qū)仍可能發(fā)生一次大地震,加德滿都和德里等城市需要注意抗震。論文主要是對(duì)地點(diǎn)的描述,在震級(jí)方面也只是估計(jì)會(huì)較大,但仍沒有做出時(shí)間上的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。

而且地震前一周的2015年4月11日到13日,世界各地的地震專家在加德滿都開會(huì)商討經(jīng)濟(jì)落后的尼泊爾如何應(yīng)對(duì)潛在的大地震。但是,專家們普遍認(rèn)為地震應(yīng)該是在未來的幾十年中。

關(guān)于尼泊爾地震的推測,這里簡單介紹一下地震空區(qū)理論(Seismic Gap)。這個(gè)理論是說,同一斷層帶上,如果部分區(qū)段已經(jīng)發(fā)生過地震,聚集的應(yīng)力得到了釋放。那么今后的大地震的將發(fā)生在未發(fā)生過地震的應(yīng)力未釋放階段。

打一個(gè)不恰當(dāng)?shù)谋确剑粋€(gè)大繩是由很多細(xì)繩擰成的。一根拉直的繩子,如果某個(gè)部位有些細(xì)繩斷了或者松弛了,那么接下來可能斷掉的就是緊繃著的細(xì)繩。

圖上紅色五角星是這次地震發(fā)生的位置。紅線是板塊邊界。可以看到地震是發(fā)生在印度洋板塊和歐亞板塊的邊界處的。箭頭所指是印度洋板塊的運(yùn)動(dòng)方向。印度洋板塊一直在擠壓歐亞板塊,積累的引力導(dǎo)致了這一次的地震。

尼泊爾地震

下圖標(biāo)注的是印度洋板塊和歐亞板塊接觸部位的歷史地震。 1505年的這個(gè)地震正是我們前面提到說應(yīng)力釋放規(guī)模不夠的那一次。我們可以看到這一邊有1934年的地震,另一邊有1905年的地震都是年代比較近的。而藍(lán)線中間的這一段的地震都是幾百以前發(fā)生過的了。

地震空區(qū)

根據(jù)地震空區(qū)理論,下一次大地震將發(fā)生在這里。而這一次地震發(fā)生在加德滿都西邊一點(diǎn)。我們可以看到圖上紅點(diǎn)是加德滿都,剛好在這個(gè)地震空區(qū)內(nèi)。

基于以上,認(rèn)為尼泊爾的這次地震是意料之中的。

但是呢,這種辦法預(yù)測的地震無法給出準(zhǔn)備的發(fā)震時(shí)間。因此也很難說這是一次地震預(yù)報(bào)或者說是一次成功的預(yù)報(bào)。

三.主流觀點(diǎn)

1.共識(shí)

上文我們提到三個(gè)案例。地震研究了這么多年,基本上形成普遍的共識(shí)。也就是說都承認(rèn),地震預(yù)報(bào)是世界性的科學(xué)難題。

主要體現(xiàn)在以下下三個(gè)方面:

  • 首先,孕育過程的復(fù)雜性(機(jī)理難度)。也就是說地震從孕育到發(fā)生的物理機(jī)制是復(fù)雜的,人類目前的認(rèn)識(shí)還是不夠的。雖然從宏觀上描述和解釋一些地震現(xiàn)象,但是對(duì)于預(yù)報(bào)地震是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

  • 其次,震源深度的不可入性(技術(shù)難度)。地震在地下發(fā)生啊。都上上天容易入地難。地下你進(jìn)不去看不著啊。這就導(dǎo)致我們對(duì)地震的認(rèn)識(shí)只能是從一些表面的現(xiàn)象去推測,這種推測必然會(huì)有偏差。

  • 再有就是強(qiáng)震事件的小概率性(科學(xué)實(shí)驗(yàn)與積累的難度)。這種大的地震畢竟是很少發(fā)生的。這也導(dǎo)致地震研究舉步維艱的一個(gè)重要原因。科學(xué)研究中很重要的重復(fù)性沒有辦法實(shí)現(xiàn)。目前沒辦法控制一個(gè)地震的發(fā)生,無法使一個(gè)地震重復(fù)發(fā)生,供地震學(xué)者慢慢研究。所以每一次地震的資料都是非常珍貴的。

共識(shí)是有的,但分歧也還仍然是存在的。

2.分歧

這種分歧就表現(xiàn)在這三種觀點(diǎn)上。認(rèn)為地震可以預(yù)報(bào),不可預(yù)報(bào),還有難預(yù)報(bào)。

  • 可以預(yù)報(bào)觀點(diǎn)的以國內(nèi)的地震專家居多,西方現(xiàn)在是基本放棄做這個(gè)事情,轉(zhuǎn)而做一些地震機(jī)制方面的研究。這種觀點(diǎn)認(rèn)為說,地震這么大一個(gè)事情,這么久可能沒有點(diǎn)預(yù)兆呢,想想都覺得不可能啊。而且,有過成功預(yù)報(bào)的經(jīng)驗(yàn)啊,比如說海城。還有觀點(diǎn)從哲學(xué)可知論的角度,我們信奉的馬克思主義哲學(xué)認(rèn)為世界是可知的,那么地震事件作為世界的一部分必然是可以被認(rèn)識(shí)的,可以被預(yù)報(bào)。

  • 不可預(yù)報(bào)觀點(diǎn)的認(rèn)為地震系統(tǒng)是自組織臨界系統(tǒng),是無法預(yù)的。以及,地震孕育、發(fā)生的物理機(jī)制是不明確是,這導(dǎo)致預(yù)報(bào)最根本的科學(xué)是沒有的。

  • 難預(yù)報(bào)觀點(diǎn)的認(rèn)為臨震不可預(yù)報(bào)是暫時(shí)的,隨著科技的發(fā)展,基礎(chǔ)研究的積累,將來地震應(yīng)該是可以預(yù)報(bào)的。我們現(xiàn)在可以做一些可靠的中長期的地震預(yù)測。

這里插一句,可能是東西方文化的差異導(dǎo)致的吧。西方所說的地震預(yù)報(bào)就是指像天氣預(yù)報(bào)這樣的,你告訴我什么時(shí)候哪里發(fā)生多大的地震。他不認(rèn)為中長期的這種,類似于尼泊爾這種是地震預(yù)報(bào)。他認(rèn)為這只是一種地震風(fēng)險(xiǎn)的分析。我們國內(nèi)就像我們前面介紹的,分為長期,中期,臨短預(yù)報(bào)這樣的。所以,你會(huì)看到當(dāng)被問到地震能否被預(yù)報(bào)時(shí),國外的專家大都是說NO。國內(nèi)相對(duì)來說說法不一,認(rèn)為中長期的比較可靠,短期臨震還不行。只不過是大家做著同樣的事情,叫著不一樣的名字。我們叫中長期預(yù)測或者預(yù)報(bào),他們叫地震風(fēng)險(xiǎn)分析。

3.難點(diǎn)所在

前面說了地震預(yù)報(bào)是世界科學(xué)難題,也提高的表現(xiàn)在三個(gè)方面。下面我就具體談?wù)撘幌拢瑸槭裁催@么難,操作起來到底難在哪里。

結(jié)合剛剛提到的三個(gè)表現(xiàn)和前面提到的三種方法。

  • 地震孕育過程的復(fù)雜,物理機(jī)制的不明確和震源深度的不可入導(dǎo)致地震前兆的獲取困難,難以獲得可靠的地震前兆。

  • 震源深度的不可入性和強(qiáng)震事件的小概率性又導(dǎo)致地震地質(zhì)資料非常有限。

  • 強(qiáng)震事件的小概率性還導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)規(guī)律不完整。有價(jià)值的地震記錄不過幾百年,現(xiàn)代儀器記錄的地震不過幾十年,而地震又是時(shí)間尺度非常大的事件。統(tǒng)計(jì)規(guī)律希望找到地震的周期規(guī)律,而有限的地震記錄很難滿足這一點(diǎn)。地震的大時(shí)間尺度決定他即便有周期也成百上千年的大周期。

這幾種方法看起來好像不能很好地解決地震預(yù)報(bào)的問題。下面我們就一個(gè)一個(gè)來看,問題的具體所在。

3.1 所謂的地震前兆

常見的地震前兆

上圖所列是一些常見的地震前兆。大家最熟悉的應(yīng)該是動(dòng)物異常了。我們就來看一看動(dòng)物異常是怎么一回事。

關(guān)于地震前的動(dòng)物異常古今中外都有記載。古希臘歷史學(xué)家記錄下老鼠、狗、蛇以及鼬鼠在赫利克城大地震來臨前數(shù)天大批逃離的奇事。 我們地震史料中,也有很多關(guān)于震前動(dòng)物異常的記載。比如說,唐代天文著作《大唐開元占經(jīng)》中有關(guān)于震前老鼠反應(yīng)異常的記載。

接著我們還是來看兩個(gè)近的。

2008年5月14日汶川地震后兩天《華西都市報(bào)》報(bào)道,說震前綿竹市出現(xiàn)了大批蟾蜍遷移。報(bào)道說地震之前必有先兆,而這就是汶川地震的先兆。看起來好像是這樣的。

綿竹蟾蜍異動(dòng)

2010年5月11日,中國新聞網(wǎng)報(bào)道,南京上萬只蟾蜍集體上街引發(fā)民眾地震恐慌。但是,那個(gè)時(shí)候好像還真沒有地震發(fā)生。

南京蟾蜍異動(dòng)

我們把這兩次蟾蜍上街放到一起來對(duì)比一下看看會(huì)發(fā)現(xiàn)什么。

很容易注意到,蟾蜍上街的共同點(diǎn)是都發(fā)生在了5月份;而不同點(diǎn)是一次發(fā)生地震,一次沒有。而且第二篇報(bào)道里還提到進(jìn)入5月短短十天以來,四川、湖北、湖南等地均出現(xiàn)過萬只蟾蜍集體上街。

到這里,我們?cè)賮砜大蛤苌辖衷趺椿厥拢克竟?jié)關(guān)系大一些,還是跟地震的關(guān)系大一些?你覺得蟾蜍上街可以作為地震前兆嗎?

我認(rèn)為可能季節(jié)的因素更大一些。

回頭來看,南京蟾蜍上街的例子表明,動(dòng)物異常不一定發(fā)生地震。 而地震也未必就會(huì)有動(dòng)物異常的前兆。 看起來似乎是這樣的:

地震前兆是難獲得的,這個(gè)從帕克菲爾德的例子也能看出來。找了一個(gè)地震這么有規(guī)律 的地方,布設(shè)大量的儀器,等了這么多年,沒看到前兆。

而這些地震前兆跟地震的關(guān)系究竟是怎么樣的呢?

這些所謂的地震前兆都有跟動(dòng)物異常一樣的特點(diǎn),就是要么沒有普遍性,要么無法區(qū)分地震前兆信號(hào)和其他干擾。沒有普遍性就是說,沒有這個(gè)前兆異常,但是地震發(fā)生了,說明這個(gè)異常并不是普遍存在的。無法區(qū)分干擾和地震就是說,這個(gè)前兆的異常現(xiàn)象發(fā)生了,但是沒地震,就像南京的那伙兒蟾蜍,而你也不知道他下次出現(xiàn)的時(shí)候是不是會(huì)有地震。

美國地質(zhì)調(diào)查局就此做過一些研究,得出的結(jié)論是其內(nèi)在機(jī)制仍然不清楚。

美國地質(zhì)調(diào)查局對(duì)動(dòng)物預(yù)報(bào)地震的解釋

因此這些所謂的地震前兆和地震的關(guān)系是怎么樣的,不知道。可能是有關(guān)系。但是不清楚。有時(shí)候有地震沒前兆,有時(shí)候有前兆沒地震。看起來似乎是這樣的:

說了這么多前兆好像也不可靠,地震好像沒辦法預(yù)報(bào)。那么海城為什么就預(yù)報(bào)成功了呢?

現(xiàn)象我們?cè)倩仡^來看一下前面講到的海城地震的預(yù)報(bào)。現(xiàn)在隨著當(dāng)時(shí)一些資料的披露,國內(nèi)外對(duì)于海城地震預(yù)報(bào)的看法基本上是一致地認(rèn)為是偶然事件。認(rèn)為所謂的海城地震預(yù)報(bào)缺乏最基本證科學(xué)論證,并且資料中所指的地震區(qū)域,并不包括海城營口一帶。而民眾的撤離完全是一系列前震之后地方自發(fā)的一種行為。這件事情基本上是陰差陽錯(cuò)。

當(dāng)然也有一些人堅(jiān)信預(yù)報(bào)是成功的,這件事情也是可預(yù)報(bào)論和不可預(yù)報(bào)論者分歧所在。

還有一點(diǎn),就是這些前兆經(jīng)常是馬后炮,就是說在事后找找前兆。我們來看一下,美國地震學(xué)家對(duì)于汶川地震的預(yù)報(bào)怎么說。

當(dāng)被問到,地震之前是否有人預(yù)報(bào)了這次地震時(shí),這位地震學(xué)家說,“不,在5月11號(hào)沒人說過馬上就會(huì)發(fā)生大地震。倒是有不少人在5月13號(hào)說,我兩天前就知道會(huì)有這場地震。”

3.2 地震地質(zhì)資料分析

好,說完了地震前兆,我們來看看地震地質(zhì)資料分析的這種方式。

我們前面提到的尼泊爾是這種方法的典型例子。根據(jù)對(duì)印度洋板塊和歐亞板塊邊界擠壓的了解以及歷史地震的分析,預(yù)測了可能發(fā)生地震的區(qū)域。

但是這種方法是建立在有足夠的地震地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上的,在一個(gè)地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造有正確的認(rèn)識(shí)是必需的。而且,這種方法只能做中長期的預(yù)測,在空間上較為可靠,但沒有準(zhǔn)確的發(fā)震時(shí)間和震級(jí)。這種還受限于在缺乏資料的地區(qū)無法做出判斷。

3.3 統(tǒng)計(jì)規(guī)律

最后我們來看統(tǒng)計(jì)規(guī)律的辦法。帕克菲爾德既是尋找地震前兆的例子,也是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)規(guī)律的例子。看到這些年份,你會(huì)不由自主地區(qū)推算下一次地震的時(shí)間。但是,事實(shí)證明,這個(gè)辦法好像也不是那么靈光。

這個(gè)方法的局限在于強(qiáng)震事件的小概率,地震事件的大時(shí)間尺度,導(dǎo)致樣本嚴(yán)重不足,很難得出可靠的規(guī)律。而且這種方法主要致力于地震的周期性。目前看來,地震是否有周期性仍然存疑。即便是有周期,大時(shí)間尺度下的大時(shí)間周期決定這個(gè)方法還有很長的路要走。

四.謠言終結(jié)者

講到這里,大家應(yīng)該大概知道了,地震大概是沒辦法預(yù)報(bào)的。那么坊間流傳的那些預(yù)言地震的“高手”又是怎么回事呢?下面就去看看。

1.謠言的緣起

坊間地震謠言盛行的原因我認(rèn)為有以下幾點(diǎn):

  • 在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)不能很好地解釋或者無法證明其有無的領(lǐng)域,一些神乎其神的言論和玄乎的理論往往會(huì)比較有市場;
  • 還有就是地震研究方面的信息不對(duì)稱,大家獲取這方面信息的途徑有限。還有就是各種原因?qū)е碌恼帕ο陆档模踔劣袑幮帕餮圆恍殴俚那闆r;
  • 再者就是好不容易的有一個(gè)研究成果消息出來,在傳播過程中被誤讀

總之就是掌握信息的一方和民眾缺乏有效的溝通

2.民間高手的自我修養(yǎng)

民間高手預(yù)報(bào)地震多來自微博論壇等等社交媒介,這些預(yù)報(bào)主要有這么幾個(gè)特點(diǎn)

  • 地域范圍要的大,時(shí)間范圍要大,而且發(fā)預(yù)報(bào)的頻率要高,撒的網(wǎng)越大,中的的概率越高;
  • 依據(jù)的都是一些表面現(xiàn)象,基本上是些所謂的“地震云”啊、夜觀天象啊之類的,沒有科學(xué)合理的依據(jù)。
  • 還有一種段數(shù)略高,迷惑性更大的,在地震局或者類似的網(wǎng)站上盜圖,拼湊一些看似高大上的專業(yè)術(shù)語。

下面舉幾個(gè)具體的例子:

18歲學(xué)生,自學(xué)地震預(yù)報(bào)成才的預(yù)言帝。畫了西南的一大片區(qū)域說那里會(huì)有地震,三天后“果然”大理地震了。 下文我們會(huì)提到,他為什么能“成功預(yù)報(bào)”。

媒體用標(biāo)題黨的方式報(bào)道地震“預(yù)報(bào)”消息

預(yù)測區(qū)域西藏、青海、四川、云南、緬甸都扯上了。范圍一定要夠大。
一但猜中了一定要頂貼轉(zhuǎn)發(fā)。

沒中的一定要及時(shí)刪帖,不留痕跡。 要保證永遠(yuǎn)對(duì),永遠(yuǎn)立于不敗之地。

對(duì)專家一定要嗤之以鼻。

21號(hào)看到所謂的“地震云”發(fā)朋友圈,25號(hào)尼泊爾地震。認(rèn)為自己泄露了天機(jī)。

朋友圈“泄露天機(jī)”

所謂的地震云目前是沒有任何證據(jù)表明他跟地震有關(guān)系,地震云也完全是民間高手們給起的名號(hào)。如果非要說有關(guān)系,也就是偶遇,巧合的關(guān)系。

**為什么他們看起來總是預(yù)報(bào)的準(zhǔn)呢? **

對(duì)于我們普通人來說,沒地震的時(shí)候你看到一條地震預(yù)報(bào)的消息通常都是完全不在意的,而這些民間高手,沒中的時(shí)候又會(huì)及時(shí)刪帖。而有地震的時(shí)候,突然冒出來一條地震預(yù)報(bào)的消息就很吸引眼球,更何況他看起來好像還是對(duì)的。而這種時(shí)候高手們又會(huì)大力轉(zhuǎn)發(fā)頂貼。 跟網(wǎng)上的股神如出一轍。

大家可以試一下,從明天開始你也每天預(yù)報(bào)說第二天哪哪有地震,當(dāng)然你要找地震多的地方說,比如說日本。沒震趕緊刪帖。不出兩個(gè)月,你總能蒙到一個(gè)的。

總之,這種帶有預(yù)報(bào)傾向的消息都是謠言。官方要負(fù)責(zé)任的,不可能拿沒有搞清楚的地震來預(yù)報(bào)著玩兒的。

說到蒙,說到巧合,前面說動(dòng)物異常的時(shí)候也提到了巧合。下面我們就來看看巧合讓人哭的事情。

3.無處不在的巧合

英超賽場上有一位球員叫阿朗·拉姆塞,我們用這位球員的一生來解釋一下巧合。

“死神”拉姆塞

4.被誤讀的成果

  • 美國人一年前就預(yù)測了汶川地震?

這個(gè)流言始于美國國家自然地理2008年5月16日的一篇報(bào)道。這個(gè)報(bào)道用得標(biāo)題是:《近一年前研究警告中國地震風(fēng)險(xiǎn)》(Study Warned of China Quake Risk Nearly a Year Ago)。這則報(bào)道傳入國內(nèi)時(shí),就走樣成了“美國人一年前就預(yù)測出了汶川地震。”

報(bào)道提到的研究是發(fā)表于2007年的美國雜志Tectonic上的《青藏高原東緣北川和彭關(guān)斷層的活動(dòng)構(gòu)造》(Active tectonics of the Beichuan and Pengguan faults at the eastern margin of the Tibetan Plateau)。作者利用前人和自己的資料龍門山地區(qū)的歷史地震活動(dòng)性進(jìn)行了研究,得出了一些關(guān)于該地區(qū)斷層活動(dòng)速率、歷史地震發(fā)生的時(shí)間等的信息。認(rèn)為該地區(qū)在800到1000年前發(fā)生過次較強(qiáng)地震。

這個(gè)其實(shí)只是一個(gè)很普通的研究,作者只是結(jié)合一些資料推測了一些1000千年前的古地震,這種研究太平常不過了,古地震記錄有限,只能是通過一些特定的方法去研究推測。所以說這是一個(gè)非常普通的研究。但是顯然被過分誤讀了。而關(guān)于美國人對(duì)汶川地震的預(yù)報(bào),我們前面也看到了美國地震學(xué)家的說法。

  • 四川4000年內(nèi)無大地震?

這個(gè)流言始于一篇題為《2008年汶川地震期間斷層結(jié)合處與障礙斷裂處的滑差最大》(Slip maxima at fault junctions and rupturing of barriers during the 2008 Wenchuan earthquake)的論文。

該論文的研究方法是用GPS測得了汶川地震后的變形情況,得出斷層不同區(qū)段的滑動(dòng)位移。在假設(shè)這種滑動(dòng)是勻速的前提下,再積累這樣的位移量大約需要4000年。也是一個(gè)很平常的研究假設(shè)斷層勻速滑動(dòng)也是常用的方法,印度洋板塊相對(duì)歐亞板塊平均每年40mm 的位移量也是這樣計(jì)算的。所以說這只是一個(gè)平常的研究課題。顯然也是被過度誤讀了。后來看到這篇論文的作者地震科學(xué)家沈正康教授在《我是先生》節(jié)目上對(duì)此做出過回應(yīng)。

5.我所經(jīng)歷的地震謠言

2010年正月,當(dāng)時(shí)我在上高三,正月很早就開學(xué)了。我當(dāng)時(shí)在外縣上學(xué),跟一個(gè)同學(xué)在外面合租一起住。就正月剛開學(xué)一兩天,正月初七八的時(shí)候,有一天半夜房東阿姨突然敲門叫我們說,人家預(yù)報(bào)了要地震了,讓我們出去躲。高三狗啊,每天早起晚歸,半夜睡得正香著呢,被吵醒。我們說讓他們先出去吧,我們年紀(jì)輕,跑得快,等待會(huì)兒震了再跑也來得及的。

后來我就跟室友說,天氣都預(yù)報(bào)不準(zhǔn),預(yù)報(bào)什么地震啊,瞎扯吧。然后拿起手機(jī)就看到QQ空間里家里很多同學(xué)也說去廣場躲地震了。過了一會(huì),房東回去了,說是警察說了沒事兒,這事演習(xí),不是真的地震。

后來幾天就在網(wǎng)上看到山西數(shù)萬人等地震的消息。圖片上這個(gè)地方,就是我們家那那個(gè)廣場。報(bào)道說是一次地震演習(xí)的消息以訛傳訛被誤讀成了地震預(yù)報(bào)。現(xiàn)在其實(shí)想想,這中煽動(dòng)性還是非常大,大半夜的在全省范圍內(nèi)搞出那么大的動(dòng)靜。可見這種謠言造成的社會(huì)危害是非常大的。所以我們要終結(jié)這樣的謠言。我經(jīng)歷的這次這應(yīng)該也算是一種誤讀。

凌晨萬人等地震

然而巧合的是,幾個(gè)月后的高考我考了一個(gè)地震相關(guān)的專業(yè)。

五.結(jié)語

說了這么多,我們現(xiàn)在總結(jié)一下。

目前的情況整體上是這樣的,像天氣預(yù)報(bào)那樣的臨震預(yù)報(bào)暫時(shí)是不可能的

中長期預(yù)測有一定的可靠性,可以對(duì)重點(diǎn)防震區(qū)域采取一些特殊的防震減災(zāi)措施 。

就目前而言,地震預(yù)報(bào)更多的是研究價(jià)值,使用價(jià)值幾乎沒有。

前面說了,我們是沒辦法入地的,意味著我們無法直接看到底下的情況。而地震恰恰是照亮地球內(nèi)部的明燈。根據(jù)地震產(chǎn)生的地震波,能對(duì)地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有進(jìn)步一的了解,目前對(duì)地球結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)基本來源于此。這盞燈亮一次我們就能看到一點(diǎn),不夸張的講,人類目前對(duì)地球?qū)Φ卣鸬恼J(rèn)識(shí)還處于盲人摸象的階段。也許會(huì)有一天,我們看到不是柱子也不是墻,而能是一頭完整的大象。

今天分享的內(nèi)容就結(jié)束了。在這里要特別鳴謝一下,Scaler,喵姐,沙豆豆,Hemon,哈嘿,翼非易等幾位小伙伴在這次分享的準(zhǔn)備過程提供的幫助。謝謝他們。

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