对“汶川大地震预测真相:科学的悲歌”一文的思考
关于李有才的故事有很多夸张和渲染的成分。李有才是对建立紫坪铺水库持有异议者之一。众所周知,人类活动不仅会影响大气环境,也会影响固体地球环境,例如油田矿山开采、修建水库等都可以对固体地球造成影响。建大坝、修大型水库存在着诱发地震的危险。全世界水库诱发的地震的例子也很多,但仅占已建水库的百分之几。
汶川地震和紫坪铺水库的关系,有两种不同的看法:一种认为汶川地震与紫坪铺水库有关,一种认为无关。但都是推断,没有任何证据,这正是目前地震科学研究中存在的问题。地震发生在地下深处,人类目前还无法观测和探测到发生在地球深部的地震动态发生的全过程,也就是说人类对地震发生原因知之甚少。
紫坪铺水库是否存在活断层?著名地球物理学家、地震学家傅承义先生说:“是地震造成了断层,还是断层造成了地震,这个问题说不清楚。”目前有一种观点认为地震是活断层造成的,可是活断层探测基本上是看地下浅层,地震发生在地下十几公里到几十公里,那里的断层是什么样,物质状态如何,也是知之甚少。云南鲁甸地震和景谷地震都没有发生在原来的断层上。中国科学院武汉测地所研究员倪四道研究发现汶川地震破裂带北端也没有沿断层破裂,而是向西形成新断层。地震和断层就像蛋和鸡的问题。
地球科学就是这样充满了人类未解的奥秘。人是地球的精灵,总认为可以控制世界,其实科学上有很多难题没有突破,地震就是如此。为什么那么多学者包括院士都没有认同李有才的观点呢,主要问题是他的观点没有令人认可的科学证据。尽管汶川地震后国内外一些学者提出紫坪铺水库可能诱发了汶川地震,但都是推断。也就是说人类目前不能像观测台风那样观测到地震孕育、发生、发展的全过程,这就是目前的科学水平,也就是我们常说的地震预测在科学上尚未突破。
地球科学工作者一直在努力探测地球内部的奥秘。近十多年地震学研究最重要的进展就是对地球深部的探测。我国“喜玛拉雅计划”--中国大陆科学台阵探测项目的实施,在川滇和南北地震带等地布设密集的宽频带地震仪,采用多种地球物理综合手段进行了地球深部探测,对地震进行实时监测。我国地震学家提出了观测“地下云图”的概念,可将地下深部构造活动图象像气象云图一样动态显示、动态监测地下变化。福建省地震局地脉动噪声反演动态成像实验做到了一天一图。在新疆呼图壁试验台站采用水中气枪作为震源,每天定时发射,通过人造地震波探测地下动态变化。这些科学探索和实验试就是要通过动态探测地下变化研究地震发生过程,为在科学上突破地震预测难题向前迈进。尽管地球非常复杂、地震研究非常困难,地震预测的探索可能是长期甚至需要几代人的努力,但是人类从未停止探索地球的脚步。
2007年8月29日福建永春4.6级地震前
地脉动噪声层析成像动态变化图
现在谈谈地震前兆。中国是研究地震前兆最早也是最深入的国家,邢台地震后中国现代地震预测之路就是从研究地震前兆起步的。傅承义先生当时提出了“地震红肿理论”,比喻地震如疖子一样先要红肿,也就是说地震是有前兆的。50年来,中国对前兆的观测从群测群防的所谓“土”仪器到测震、地形变、电磁、地下流体四大学科组成的高精尖前兆观测网。研究者在观测基础上总结了各种前兆效能。但是地球是个极其复杂的系统,地球各圈层的相互作用都会对在地球表层的“地震前兆”观测起作用,加之人类活动,特别是工业、交通的干扰,使得地震的“红肿”就往往被干扰和掩盖。目前观测站点在空间上有几百公里间距,时间釆样率也不够快,尽管仪器很灵敏,仍然很难确定哪些是真正的地震前兆。另外由于地区不同,地震类型不同,判断地震前兆就更复杂了。这就是通过前兆预测地震的复杂性。举个例子,有人说大群蛤蟆出动是地震前兆,但经过调查絶大部分是由于交配产卵、气压、污染等原因,和地震根本没任何关系。还有很多案例都是地震发生之后追溯出来的。即使这样,还是能够证明地震是有前兆的。我国已有很多辨识地震前兆的研究成果,当然要以"前兆"预测地震尚未突破。至于宏观地震前兆现象就更复杂了,但如果把所有这些都当作真的,那你一定觉得每天都会有强震发生。
新疆呼图壁可控震源探测实验基地
研究地震前兆仍然是各国地震预测研究的一个方向。由于地球内部不可入性,人们总是企图从地表观测到的物理和化学现象来找寻它们与地震联系的蛛絲马迹。在上个世纪激情燃烧的年代,地震群测群防利用很多“土”仪器,也发现很多前兆现象,除了当时中国没有现在如此多的工业活动、观测背景安静以外,就是观测点密集。时代不同了,不可能再重复。如今现代高新技术和互联网发展迅猛,各种新型传感器和信息技术可为地震前兆的观测提供廉价的设备,为密集台网观测提供条件。技术的进步将会使地震观测的空间和时间采样点大大增加,产出巨量的数据,地震前兆观测进入了大数据时代。探寻前兆现象和地震的关联将会有新的突破。这也许是高技术时代的“群测群防”。互联网+地震,将推进地震科学的创新。
还要回到这篇文章上来,我们应该让公众了解地球科学和地震科学面临的问题、现状和进展。地球这个复杂的系统有非常多的奥妙需要人类去探索,现代科学发现和创新异常艰辛,需要全球科学家群体甚至几代人努力,才会有所发现和突破。地球科学是观测的科学,仅靠推测得出的结论往往显得证据不足,需要通过观测和探测现象的产生过程获得令人相信的判据。算后帐不是科学的态度。网上时不时会看到关于地震预测这样的文章和报道,有些为了博人眼球,相当搧情。但细看他们说的只是一个普遍现象,甚至偷換概念。比如说“天要下雨”、“北方要有大地震”、“建水库要发生水库地震”等,要是真的下雨了,他便说我对了。大多数人会觉得这没有什么根据,或者认为谁不知道天要下雨。请大家注意,在这类“地震预测”的文章里从不提他们曾经的非常多的错报和虚报。
让我们牢记唐山地震遗址展览中的四句话:敬畏自然,尊重生命,探索科学,铭记历史。相信人类在探索地球和地震科学的艰辛道路上一定会不断进步。
CGI-KP2016009