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“未来地震预报发展的思路及技术途径”之管见

已有 4630 次阅读 2009-2-8 22:15 |个人分类:地球物理|系统分类:科研笔记| 地震, 地球物理, 地震预报, 高手, 资料统计, 资料统计

作为预测问题之一,如何准确地对地震的时间、地点及强度实施预报,在未来相当长一段时间内都将是摆在地震学家们面前的一项挑战性的工作。我们关于地震时空分布统计规律的工作表明,单纯地基于已经发生的地震时空分布来尝试预报未来地震的时空分布,亦即纯粹的“以震报震”,其成功(相关)或部分成功(部分相关)的概率最大不会超过40%。不过,如果在预报中使用专家的经验、以及参考其它表征地震前兆异常的物理因子,上述地震预报的成功概率将可能有所提高。

正如地球物理家们普遍认为地核发电机模型为地磁成因的最可能模式一样,在目前没有更好的地震预报模式产生之前,更多地依赖专家的经验可能是未来相当长一段时间内最为有效的办法。不过,加强对所有可能的反映地震前兆异常的物理因子的判别、监测与分析,以及对地震产生的内在机理等基本问题的研究,应同时双管齐下或三管齐下。

关于地震前兆异常因子,我们已经运用了多种手段,例如:电磁、地下流体、地热、重力及GPS等等,所有这些观测资料,一方面需要充分应用,另一方面,在目前地震预测理论尚无关键性突破的情况下,整理并保存这些资料留待未来的“高手”使用,这正如第谷及之前天文学家们的关于太阳系行星观测资料的大量积累,最终导致开普勒三定律与牛顿万有引力定律的导出一样。与其它异常物理因子的频繁使用相比,有一类物理因子我国的地震预测专家们似乎应该给予足够的关注——应力观测值。这包含两方面的来源及意义:

首先,直接进行浅层(地表及以下10千米)的地应力测量,其次通过地震的震源机制解(CMT解)得到的应力取向与应力状态(stress regime)。事实上,上述两类数据基本上都反映在最新公布的全球应力图计划数据库(wsm2003)中,wsm2003中已经积累了13000左右的应力观测数据,具体到中国大陆及其周边地区,则有5000左右。不过,wsm2003数据基本上仅仅反映应力场的稳定部分,作为地震短临前兆异常的表征物理因子方面,应力及其变化的观测似乎更应该给予注意。

因此,我们似应在以下两方面加强应力观测资料的获得与积累:(1)直接地应力观测;(2)对地震、特别是中小地震震源机制解(CMT)的整理与分析。同时,应力场数据、特别是来源于地震的震源机制解(CMT解)的应力场数据,如果在板块边界带及其附近,大多表现为其相邻板块之间的相对运动方向,即所谓的地震滑移矢量,这类数据在确定全球板块运动规律的过程中起着十分重要的作用,例如我们熟知的NUVEL-1全球板块运动模型的确立,便大量地采用了地震滑移矢量数据。在大陆内部,例如中国大陆,这些地震,尤其是发生于活动地块边缘的地震是否在一定程度上反映了两两活动地块之间的相对运动?值得我们探讨与研究。

考虑到地震预测理论的不成熟或粗糙性,我国的地震预测及研究方面,也应有所为、有所不为。例如,对于大城市、特大城市及其周边地区,可以更多地借鉴日本的做法:

1)更多地侧重于中长期地震形势的预测与公众信息发布;

2)通过立法或游说政府,建立完善城建与民居工程的抗震安全设防标准,并大力加强监管力度;

3)建立一整套完备的震灾之后的破坏分级对策预案;

4)普及地震及震灾防护常识,加强普通民众在地震发生时的防护意识,这方面比较有效并且节省成本的做法便是从中小学开始对学生进行有关的学习与培训。

而对于乡村或人口稀疏地区,则应更多地发挥我国在地震预测方面的优势,对于部分年度地震重点危险区,预测决策部门在综合分析专家意见与短临前兆异常的基础上,可以考虑承担增大虚报比例的风险,通过政府向公众发布实时的短临预报。

 (后记:本篇短文为本人于2004年底在一次年度会议上提交国家相关部门的一个个人建议,现未作改动,全文照发,以就教于同行。——2009年2月8日)



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