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汶川大震前未观测到明显的物理异常,这正常吗?

已有 4617 次阅读 2016-11-23 12:51 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦| 汶川大地震, 物理异常

8天,俺每天工作近16个小时,耗尽脑细胞斟酌课题组用近两个月时间写的论文初稿,现已基本杀青啦,可以放松下写篇博文科普。

2008512日汶川大地震前,四川地区地电和地磁类观测结果表明(程万正等,2010),出现的异常现象比例极低,且未观测到电磁类异常现象,引起地震学界的广泛争议。

恐怕有人不服,会说这么大的地震,怎么可能会没有震前异常呢?其它的异常有木有呢?”

好吧,咱就再看看地形变有没有异常?图1示出了汶川大地震前5个跨断层观测场地的原始观测值时序,可看出除耿达水准外,其他时序曲线波动较大,难以找到形变异常与大地震的对应关系。若假设近震中场地(台站)观测到的显著震前断层预滑动为大地震前兆周硕愚等,2009,则距震中最近的耿达场地确实观测到了可识别的异常现象。

但我们看了后,觉得莫名其妙,如果认为该异常为大震前兆,那么大震前汶川地震区得发生较大的事儿,但该区在1976年松潘-平武双震发生后,已处于临界状态,一直到汶川大震前并无强震发生,尤其在1995年后无M $\geqslant$ 5.5级地震发生。这说明该区长期处于地震活动的平静期,即震源体的物理状态没啥显著改变,异常何来呢?


1 龙门山断裂带5个跨断裂面短水准测站的观测时序(周硕愚等,2009

于是乎,我们无视“观测事实”,认为耿达场地水准异常观测不靠谱,给出了如下说法【1】:

我们认为,这种异常现象是否为可靠地震前兆有待商榷,其原因之一是断层运动导致岩石破裂才能发生地震,即断层必须是活动的,但每次断层滑动并不一定能引发大地震;原因之二是前震事件后,标志性地震事件通常滞后数年乃至数十年才能发生,汶川大地震约滞后32年。换句话说,判断某种物理异常是否为可靠大地震前兆,需进行长期观测才能得出明确结论。对汶川地震区,若在1976年后开始观测水准变化,监测曲线可能出现多次显著“波动”,但多数情况下短期内并未有大地震发生。显然,若某种异常现象与大地震的对应关系不具有唯一性,则不能视为可靠的地震前兆。

这种质疑对不对呢?在论文【1】发表后不久,我们看到了苏琴等发表的论文《耿达短水准异常与汶川8.0级地震》(《大地测量与地球动力学》,2009),文中说“发现耿达短水准在汶川地震前后的异常为当地居民修建生活小区所致(图2),不应视为地震前兆异常。”


2 20062开始,耿达监测场地原水电工程处(即A点附近)

开始进行居民小区建设

所以嘛,做科研不仅要敢于质疑已有的认识,更要敢于质疑某些“观测事实”,因为“观测事实”也有不靠谱的时候。当然,质疑也不要乱来,要基于科学认知“摆事实、讲道理”,否则就是胡闹。

对地震部门呢,要特别注意“某物理量监测值在正常背景值范围内出现异常变化后,应首先鉴别其是否为地震异常(张国民等,2001)。”童鞋们,咱可不能见风就是雨啊,即使当“事后诸葛亮”,也得当明白嘛。

估计有人还是不服,说“汶川大震前蛤蟆不是上街游行预警了吗?”这个嘛,童鞋们不妨上网溜溜,多数情况下动物们闹腾并没有较大的地震对应,根据动物异常猜地震属于小概率事件。这事儿,我们是这么看的:

对于气象、动物、地声和地光等异常现象,目前尚缺乏合理的物理机制解释(Rikitake1994),需借助统计检验分析判断这些异常现象作为地震前兆的可靠性。应该指出,统计检验无法对观测现象本身是否为地震前兆给出肯定或否定的结论,但观测现象若要被视为可信地震前兆,则必须首先通过统计检验(吴忠良,1999

卢双苓等(2015以《中国震例》为主要参考资料,统计了中国大陆(范围:17. 0°~55. 0°N70°~150°E)在19662002 年间,发生的1576 M $\geqslant$ 5.0级地震的宏观异常现象,其中动物习性异常58次、地光异常18次、地声异常17次和气象异常9次,分别占地震总数的3.68%1.14%1.08%0.57%,表明这些宏观异常现象与大地震的相关性很差,不能作为可靠的大地震短临前兆。

总结下,汶川大地震前未观测到可识别的显著异常,实属正常;若观测到显著异常,应是非地震因素引起,不能视为可靠地震前兆。

参考

1】杨百存,秦四清,薛雷,等. 2016究竟有无可靠的大地震短临物理前兆?.地球物理学进展,315):2020-2026

相关:

对《Science》杂志公布的第55个科学难题的解答

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1 杨正瓴

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