地震预报指的是通过研究地震规律、观测地震前兆,预测预报出地震将要发生的时间、地点和震级的工作。按照预报时效的长短,地震预报分长期预报(若干年内)、中期预报(几个月到一年)、短期预报(几天到几个月)和临震预报(几天内)4种。
地震预报是十分复杂的世界性科学难题,人类开始正式进行地震预报的探索,还只是30多年前的事。现在,人类对地震孕育发生的原理和规律已经有所认识,但还没有完全认识;人类已经能够对某些类型的地震作出一定程度的预报,但还不能对所有的地震都作出准确的预报;目前所作出的中长期预报已经有一定的可信度,但短临预报的成功率还相对较低。尽管如此,一些地震科学家对地震预报还是比较乐观,认为地震发生地点、时间、震级的短期预报终将实现。
在地震预报研究进行的同时,由于预报的科学依据标准以及准确性问题,近年来国际上有一些科学家对地震预测持否定意见。有人甚至发表"地震无法预测"的论文,明确提出"地震是无法预测的"论点。
在争论不断的情况下,为了做到降低风险和提高意识,尽量减低地质灾害的破坏程度,我国在地震预报方面的研究一直都在开展,并取得一定成就。1975年2月,中国成功预测辽宁海城7.3级地震,拯救了成千上万人的生命,被联合国教科文组织认定为唯一对大地震作出过成功短临预报的国家。此外,中国还对1976年松潘—平武间的7.2、6.7、7.2级地震,1976年盐源—宁蒗间的6.7、6.4级地震,以及1998年宁蒗6.2级震群型地震等许多破坏性地震,也都作过不同程度的预报,取得了比较好的社会效益。但是,1976年的唐山7.8级大地震和其他不少破坏性地震,却没有能够作出预报。在世界上其他国家,包括像美国、日本等发达国家在内,地震预报也仍然处于探索阶段,地震预报还远远没有做到像天气预报那样准确。
地震预报理论依据无定论
在汶川这场可怕的地震发生后,面对惨不忍睹的场面,民众质疑科学家没能预报完全可以理解。这种质疑情况不只是出现在中国,在世界各国都存在。2003年12月26日凌晨,一场突如其来的地震在伊朗巴姆造成了数万人伤亡,大批居民无家可归。然而,人们质疑科学家之前为什么会一无所知。德国波茨坦地球研究中心的研究人员是研究地震的专家,不过他们的回答却无法令人满意。他们的解释是:从原则上讲,地震灾害是无法预报的,因为地壳运动过程有许多复杂现象,与计算机模型和预报实验不符。
1976年,中国唐山发生了一场强烈地震,20多万人被夺去生命。据说地震发生时,空中出现闪电和火球。其实,许多其他地震发生时也有这种现象出现,但人们尚未弄清这种现象产生的来龙去脉。据美国加利福尼亚州圣何塞州立大学的弗里特曼·弗洛伊德称,他找到了这类地震现象产生的根源。2004年,英国《新科学家》杂志发表了他的这一理论:当火山石,如花岗岩受到高压时就会出现神秘的地震现象,因为花岗岩中含有过氧化物,在高压下,两种原子之间的化合键被中断,产生一个正电荷和一个负电荷粒子。这时,负电荷粒子停留在岩石中,而正电荷粒子飞向地球表面,在地球表面与新的过氧化物结合时便释放出能量,这也是为什么卫星在地震灾区可以测到能量的缘故。
正电荷粒子可以在地球表面以很薄的形式散布开,形成电场,并可以在数米高处将空气离子化,产生地光,类似雷雨天气时闪电的形成。物理学家在实验室采用几吨重的压缩机将各种火山石压碎,压缩过程的确形成了红外辐射现象,其光谱与地震时所测得的光谱不一样,但辐射能量几乎是一致的。
然而,不少地质学家对弗洛伊德的这一理论存有异议,他们不明白正电荷粒子是如何穿透数百公里的岩石和土壤来到地球表面的,但他们认为这是一个"很有意思的理论"。德国波茨坦的科学家也对采用该理论能够预报地震一说表示怀疑。20世纪60年代末,俄罗斯发生地震期间,科学家也进行过观察,发现地震速度是变化的,随着速度在地层深处传播产生振荡波。此外,美国科学家也发现,地震发生时,磁场和重力场以及地电导率也会发生变化,使地下氡气外泄。所有这些现象在地震区会持续较长时间,这种现象越明显,所发生的地震强度也就越大。
在大地震发生前,会产生强大张力,产生地裂现象,它可以改变地层深处体积、弹性和其他特性。事实上,科学家从地震区和实验室大量的数据中是可以分析出地震征兆的。1975年,科学家准确预报了中国海城发生的一次强烈地震,当居民撤离该地区后,果然发生了一次7.2级地震。然而,到了20世纪80年代,地震预报似乎走了样,如今的情况也更为复杂,很多地震发生前没有任何征兆,如1999年土耳其伊泽米特发生的大地震夺走了15000人的生命,科学家在地震区未记录到任何地震踪迹。1995年1月17日,日本中部那场7.2级灾难性大地震在发生前,也没有发现任何征兆。
因此,科学家认为,谁也说不清楚,地层深处到底有多么混乱,是否这种混乱现象分布在全球各个地区。为此,地质科学家要为今后数十年能否作出准确预报努力奋斗。目前,科学家正在根据各地以往发生地震的概率建立地震预报模型,如土耳其首都伊斯坦布尔今后30年间如果发生地震,60%以上是7级以上地震,而德国科隆在今后50年内,即使发生地震也是5.5级以下地震。2001年科学家绘出了全球地震可能发生的地区分布图,各个国家应当根据这一分布图制定建筑标准,将来一旦发生地震可以大大降低地震所造成的灾害,如在伊朗巴姆地震中,住土坯房居民的死亡人数达数千人,而不久前美国加州发生的地震中仅有2人死亡。