古代名人画像:号不准的地脉:汶川地震预报因何“无知无觉”(南方都市报 2008-10-15)

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/09 14:19:16

号不准的地脉
汶川地震预报因何“无知无觉”,因何集体“失手”?

日期:[2008年10月15日]  版次:[AA17]  版名:[深度]  稿源:[南方都市报]   网友评论: 1  条   北京地震台记录到的汶川地震水平方向振动波形图。   中国地震局首席预报员孙士宏推迟了退休,每天上午在这里作研究,下午参加震情会商。   中国地震局副研究员黄相宁在家中阳台简陋的工作室,退休后他每天在这里收集数据,做研究。

  汶川地震后余震不断,人们特别希望知道,哪些时区会发生地震,他们可以凭此躲避灾难。上个月,海南三亚即将发生8.3级大地震并引发海啸的传言,令海口、三亚等地发生民工、私企老板恐慌性撤离现象,甚至一度有媒体称六成租房打工者撤回内陆。然而地震并未发生。

  究竟什么是减灾的最有效手段?长期以来,地震预报被人们寄予了很大希望。然而,事实证明,地震预报现阶段仍未能走出经验科学的不确定性。有专家认为,“地震预报有点类似中医把脉”。1975年的海城7.3级地震,地震部门成功预警,一年后的唐山地震,也依然有完美的中期预报指导;而33年后的汶川地震,地震系统却几乎没有任何感觉。主流系统中,中期预报和临震预报几乎全部“失手”。8月11日起,中国地震局开始全面部署汶川大地震后的科学总结与反思工作,预计将在今年年底有一个初步结果。

  中国地震台网中心的首席预报员孙士宏认为,唐山地震代表了中国地震预报的真实水平,他说,那是山雨欲来风满楼,只是时间、地点说不清楚。

  一些专业人士认为,汶川地震的预报水平,其实低于32年前的唐山大地震。因为唐山地震有相对准确的中长期预报,对比之下,汶川地震没有做出中期预报。

  “地震预报有点类似中医把脉”,搞了40多年地震预报的黄相宁总结说,经验很重要。同一套数据,可能不同的人,分析获得的结果也不一样。

  地震预报的被边缘化是一个世界性的选择,从事地震预报的研究员被称为“烫手的山芋”。很多人希望他们能够提高预报精度,但地震短临预报的现实是,仍然是经验科学。

  汶川地震推迟了孙士宏的退休年龄,作为中国地震台网中心的首席预报员,他本该在今年8月从岗位上退休,但现在他每天下午都要去参加震情会商,每天都是一点钟,很准时。

  这种繁忙已经持续了几个月,汶川地震之后,地震系统的日常工作被打乱了,对大大小小不断的余震的监控,占据了地震学家们大部分时间。同时,对汶川地震的科学反思,正在有条不紊地进行。

  此次汶川地震出乎主流科学界预料,记者从中国地震局了解到,2008年度的中国大陆地区地震年度预报显示,今年有发生6-7级地震的可能。这意味着,按照中国渐进式的地震预报方法,中国今年发生8级地震的风险是比较低的。

  对当前地震预警水平的总结,也将纳入这次反思。作为邢台地震后的第一批地震工作者,孙士宏经历过唐山大地震,他的看法能够代表很多人的感觉,他说,唐山地震代表了中国地震局最真实的预报水平。那个时候,虽然不知道地震何时发生,但有一种山雨欲来风满楼的感觉,很强烈。而这一次,地震几乎是在人们意料之外发生。

  海城之后,更多是谴责、自责

  对历次大地震的反思,基调总是异常沉重。

  1976年的唐山大地震,摧毁了一座距离北京100多公里的重工业城市,共有24万人丧生。这意味着中国地震科学界十年的努力付之东流。

  1966年邢台地震之后,在老一代革命家周恩来的倡导下,中国两个院士开始了地震预报的研究,他们是李四光和翁文波。地方上,十余年的发动群众、群防群测,大地的秘密开始一点点透露。

  1975年海城7.3级地震,波及6市10县,由于地震部门的预警,只有1300多人死亡,这是中国地震预报史上光辉的一笔。而一年后的唐山地震,把科学家们从高峰推向低谷,唐山地震有完美的中期预报指导,但临震预报最终没有成功。

  作为少有的近乎完美的防灾案例,海城经验仍然令世界震惊。中国“文革”时期的专群结合、群测群防的防灾策略吸引了联合国的目光。

  但海城地震的完美预报,无疑给后来者预埋了备受谴责的伏笔。这一点,做了40多年预报工作的孙士宏感受最深。无论是唐山还是汶川,回到现场调查时,总有很多人问他同样的问题,这么大的地震,难道预先没有一点感觉吗,为什么没有报出来?人群偶尔会变得很愤怒,有人会大声质问,地震局是不是不会预报地震?

  地震局不是不报地震,孙士宏本人就曾经准确预报过几次地震,包括1976年11月15日,唐山大地震的密云水库6.5级余震,1985年,乌洽6.8级地震。他在地方台站工作了11年,拥有丰富的经验,可以第一时间、光看地震波判断地震发生的方位。

  但汶川地震令他又一次陷入深深的自责之中。这种情绪在中国地震局内部并不鲜见,巨大的灾难面前,从事地震研究工作的学者莫不感到自己肩上沉甸甸的担子。自8月11日起,中国地震局开始全面部署汶川大地震后的科学总结与反思工作。

  中国地震预测研究所研究员、中国地震学会理事长张国民已经退休好几年,同时作为国家汶川地震专家委员会的成员,他也要参加这个反思。他告诉记者,关于汶川地震的中长期预报和短临预报的具体工作、成败得失,在整个地震系统的反思之后,会有一个书面结论。

  但反思什么呢?

  正式临震预报因何为零

  一个经过多位当事人证实的情况是,此次汶川地震之前,不管是地震局内部专家,还是活跃在民间的地震预报研究学者,都没有发出正式的临震预报意见。这是和唐山地震最大的不同。事实上,最有用的预报类型便是地震发生前几天的临震预报,而做出完美的时间、地点、震级三要素临震预报,使成千上万人脱离灾难,是专门从事地震预报的科学家们毕生追求的理想。

  中国可能是世界上最重视地震预报的国家之一,“十五”期间,中国投资兴建了有史以来最大的防灾减灾工程——中国数字地震观测网络,这个台网总投资22亿,于今年4月11日通过验收投入试运行。但地震仿佛和科学家们开了个玩笑,31天后,汶川大地震发生。

  汶川地震发生后,面对8级地震为何毫无征兆的质疑,中国地震局地质研究所所长张培震曾如此向媒体阐释,“从震前的监测结果来看,没有发现‘显著的’、‘大范围的’、能够依据现有经验做出判断的前兆异常”。

  同时,中国地震局监测预报司副司长车时曾对媒体公布,震前没有收到任何单位、个人或团体提交的有关汶川地震的短临预报意见卡片。

  卡片是正式的文字证明。防震减灾法规定,“国家对地震预报实行统一发布制度”,任何单位或个人无权公开发布地震预报。但法律也预留了一个通道,若希望向政府有关部门传达地震预报意见,可以填写专门的临震预报卡片,再提交给中国地震局。

  作为正式的临震预报意见,卡片填写非常严格,时间地点震级三要素一个不能少。汶川地震前,中国地震局每年收到多则200张,少则100张的临震预报意见。但据中国地震局介绍,其中基本正确的只占1%-2%.

  两位民间科学家的“震后炮”

  至少有两名已退休的科学家在震后公开,他们在地震发生前一个月,对中国大陆可能出现8级地震有所预感。他们分别是北京工业大学地震研究所教授李均之和中国地震局的退休研究员耿庆国。虽然他们都向本报记者确认,震前没有填写地震局的临震预报卡片。

  李均之今年74岁,他在日本科学界小有名气。因为他曾成功预测了两次日本地震,1995年的神户地震和2000年伊豆地震。在中国,他预报了1997年伽师地震和1999年台湾地震。为了奖励伽师地震的预测,他还获得了有关部门颁发的1000元奖励。

  李均之是少有的能够获得主流界认可的民间地震科学家。很大程度上,他预报地震的依据来自30年观测数据的积累,以及据此生成的经验。他用多学科的前兆观测方法进行地震预测研究的项目,获得了2007年教育部高等学校科学技术进步奖二等奖。

  年过七旬的李均之身体不太好,说话有点吃力,他向记者介绍,2008年5月2日、5月3日,他在北京工业大学实验室里,测出了特大次声波曲线。他认为5月4日到5月12日之间,可能发生8级地震。5月8日,日本东海岸曾发生7.1级地震。但他说,日本的地震解释不了他的次声波曲线,他当时认为,还会有大地震发生。

  另一位宣布在临震前有所感觉的退休研究员耿庆国,也是科班出身,但他尚未获得主流科学界的承认。汶川地震之后,耿庆国在互联网上关注度一度非常高。

  耿庆国的理论不能用现阶段的科学理论来解释。他向记者介绍,他的预报方法主要是干旱和地震之间的对应关系,他把它们总结为:大旱之后必有大震,旱区面积越大,震级越大,干旱和地震相隔时间越长,震级越大。他同时还会配合几年前的太阳黑子活动数据,加上经验公式,算出时间上的危险点。

  来自非主流的中期预报

  天灾预测专业委员会,是一个带着专业同时又带着魔幻色彩的名字。它从属于中国地球物理学会。汶川地震后,对这个民间科技组织的关注度突然提高。某些网民认为,他们曾经较为准确地预报了汶川大地震。

  记者翻看了天灾专业委员会2007年的黄皮书。可以确定的是,川西交界地区的问题确实有近10位专家汇报。除了耿庆国,地点报得最准确的是沈明军,他报的是四川省龙门山俯冲断裂带可能发生地震。但他报的震级只有5.7,而震级是评价预报准确度的重要因素之一。差一个级别,能量就相差约30倍,同一个地点发生小地震的概率较发生大地震的概率高得多。

  同时,还有大量没有发生的地震出现在这本黄皮书上。多个地点预报的地震并未发生。

  天灾委员会的成员也有列席中国地震局年度地震趋势会商的机会。中国地震局前任局长宋瑞祥主政期间,曾经成立了一个中国地震局地震咨询专家委员会,由12个人组成,曾参与过唐山地震预报工作的黄相宁、耿庆国,都是这个专家委员会里的成员。每年,专家委员会将派代表参加地震局趋势会商,这个会议将讨论下一年的中国的地震危险水平。

  耿庆国告知记者,2005年底的会商会上,他曾提出要注意熊猫住的地方,四川和甘肃交界的地方可能发生8级地震。

  同样从中国地震局退休的黄相宁告知记者,2006年底的会商会上,他曾提出,四川西部和青藏高原交界可能发生8.3级地震。黄相宁说,这个会上提出可能会发生8级地震的只有他一个人。

  事实上,不在位专家的预报意见往往比在位专家的意见更大胆。但作为列席专家,他们的意见几乎起不到什么作用。

  运用地应力、次声波等地球物理方法作出的地震预测有时相当有效,曾经担任联合国减灾项目中国办公室主任的刘小汉研究员告诉记者。他也是国务院汶川地震专家委员会余震监测预测组的成员,8月11日中国地震局成立反思委员会之后,刘小汉又成为了中国地震局反思委员会科学咨询委员会的委员。

  李均之、黄相宁的短临预测准确率大概能达到30%,刘小汉认为,多次事实验证,一些依靠非主流地球物理地球化学方法做出来的短期和临震预报是应该引起重视的。

  刘小汉并非专业从事地震科学研究,他的领域主要集中在青藏高原和南极的地质构造,并在这两个方向有出色的工作。所以他自嘲为主流地震科学界里的非主流。而他并不介意,出于公益心,他在1997年当起了联合国减灾项目中国区的负责人,业余为像李均之、黄相宁一样的非主流地震科学工作者撑起了一把支持的大伞。现在他成为了主流和非主流沟通的桥梁之一。直到现在,他仍然经常收到来自黄相宁、李均之等人的预测意见。

  在汶川地震前,他没有收到任何短临预报卡片。他说,天灾预测专业委员会作了一定程度的中长期预报,但他们没有作短期预报的能力。实际情况是,龙门山断裂带上非主流科学家掌握的数据资料非常有限。

  临震预报:主流的困境

  可以明确的是,科学家们还没有找到这样一种前兆,它一旦出现,就预示着地震肯定会发生。

  最近几年,科学家们开始回溯上个世纪那些成功避免了巨大人员伤亡的大地震。

  1975年2月4日,人口稠密、工业发达的辽宁海城发生7.3级地震,但因为有效的减灾,大部分人得以躲避灾难。对海城地震的回访,由加拿大科学家王克林牵头,经过调查,科学家们认为海城地震中,并未出现完美的三要素预报。大量对关键当事人的回访表明,2月3日,当地政府还提出,希望地震部门划出一个危险区。4日当天凌晨,海城活动性明显增强到数百次,还发生了好几次四级地震,才判断一次比较大的地震可能会在不久后发生。但没有精确到7级,更没有精确到当天。不过,当天有关政府发布了一个特别的疏散命令,这拯救了成千上万人的生命。

  唯一明确提出晚上要发生7级以上地震的是被当地称为“曹地办”的营口县地震办公室主任曹显清,但他并不能说出明确的科学道理。

  海城地震的经验有若干不可重复之处。最重要的一点是,海城地震的前震序列特别明显,依据邢台地震小震闹、大震到的经验判据,地震专家们可以把海城地震确定为前兆异常。而一年后发生的唐山大地震,虽然部分报告显示地震前有异常现象发生,但被作为主要判据的地震序列并未重现。

  和民间工作者的处境截然不同,一个能够想象的现实是,地震局要做出正式的地震预报非常困难。

  事实上,据内部人士介绍,这几年中国地震局基本没有提出过三要素齐备的预报意见。按照正常程序,这样的预报意见会启动评审委员会,但最近几年一次也没有。

  更现实的、取而代之的是预测,每次会商之后,如果发现某个地方可能有异常,中国地震局台网中心会给当地政府写一份震情简报,提醒下个月可能需要关注什么。

  作为国家地震局台网中心,主要通过汇总各地信息做出宏观指导意见,而临震预报的主要工作落在各地省地震局。各地面临的选择往往相当艰难和无奈。

  有史为鉴。

  1976年唐山大地震之后,对四川西南松潘平武可能发生大地震的短期预报,在当地一度造成了持续一月之久的社会混乱,最后地震终于发生。因短期预报没有精确到三要素,地方经济发展一度陷入停滞。

  今年汶川大地震后不到一个月,对成都可能发生7级余震的临震预报,让百万市民露宿街头。最终地震没来,部分群众也很有意见,只是从“是不是有隐报瞒报”变成了“不会报不要乱报”。

  汶川地震,中期预报“失手”

  现实是,在理论科学并不完备的阶段,地震预报仍是经验的角逐场。

  关于地震是否可以预报,在科学界引起巨大的争议,由来已久。1997年,日本东京大学地球物理学家Robert Geller作为第一作者发表论文,提出地震不可预报。这篇文章掀起了一场激烈的争辩,坚信地震在一定程度上能够预报的中国科学家们还自发在科学刊物上组织了反击。

  Robert Geller的观点可以代表一部分科学家的看法——基于作为基础学科的固体力学的发展现状,地震的孕育、发生都是一个超级复杂的系统,是目前的科学不能用理论概括的。

  世界各国,地震预报获得的经费资助都相当可怜。在中国,以专门从事地震预报工作的黄相宁为例,他从地震局退休前,每年的科研经费只有3000元钱。而且直到退休,他的职称仍然是副研究员。

  地震预报的被边缘化是一个世界性的选择,从事地震预报的研究员被称为“烫手的山芋”。很多人希望他们能够提高预报精度。但地震短临预报的现实是,仍然是经验科学。

  “地震预报有点类似中医把脉”,搞了40多年地震预报的黄相宁总结说,经验很重要。同一套数据,可能不同的人,分析获得的结果也不一样。

  在中国,人们通常采用渐进式地震预报方法,按照这套方法的观点,长、中、短临地震预报是一个循序渐进的过程。相对于难以把握的短临预报,在大地震的孕育中,中长期预报相对容易把握,可以通过分析地壳构造活动性,来预测未来地震危险程度,对当地防灾提供指导。

  基于这套方法评价,一些专业人士认为,汶川地震的预报水平,其实低于32年前的唐山大地震。因为唐山地震有相对准确的中长期预报,对比之下,汶川地震没有做出中期预报。

  作为尚未退休的从事地震预报的研究员中年纪最大的一个,孙士宏经历了唐山大地震的预报工作,他对唐山地震的预报工作评价很高。唐山地震代表了中国地震预报的真实水平,他说,那是山雨欲来风满楼,只是时间、地点说不清楚。

  而这次汶川地震,地震系统几乎没有任何感觉。记者就此咨询中国地震学会理事长张国民,经他确证,2008年度,对中国大陆可能发生地震的危险水平确定偏低。2007的年度预报,定调是中国大陆地区可能地震的最高等级是7级。2008年度更低,定调中国大陆可能发生6-7级地震。

  年度预报既是对下一个年度国内可能发生破坏性地震的地点所作的趋势性预测,也是当年短期预报和临震预报的基础。它的产生过程是,中国地震局每年年末举行一次全系统的会商。各地区地震局、5大观测台网中心都要参加,经过集体协商,确定下一年的年度地震趋势预测。

  在2007年底举行的2008年度会商中,只有极少数人认为,今年中国西南地区可能发生8级地震。

  “这次汶川地震,稍微有点认识的人都知道,中期预报做得不好”,一位中国地震局院士告诉记者,还有很多问题需要总结。

  30年后,依然是凭经验抓前兆

  总结尚未结束,汶川地震带来的地震活跃期也仍未停止。以本月为例,2天内,新疆、西藏先后发生了6.8级和6.6级地震,在新疆、西藏地震的同一周,四川自贡内江交界发生了4.1级地震。

  “现在判断余震甚至比从前更加困难”,中国地震局首席预报员孙士宏皱皱眉头说,现有的观测数据和经验,很难判断出,是大地震之后的残留效应,还是新地震的孕育信号。

  以攀枝花6.2级地震为例,记者从几个不同渠道证实,8月20日前后,攀枝花云南交界地区,当地地震台站曾经监测到某些异常信息。但凭这些异常很难预报地震。

  这印证了地震工作者的现实困境。在中国,很多地震科学工作者坚信,地震是有前兆的,但真正的前兆很难抓住。一个用地应形变观测地震的研究员、中国地震局地壳应力研究所的邱泽华对此就有深切的体会。

  汶川地震后,邱泽华注意到,距离震中100多公里,有个台站叫姑咱,在龙门山的西南侧。姑咱的数据本来很平稳,震前突然变化。震后,邱泽华注意到这个突变,他先判断这个是地震前兆。但了解到更多情况后,他认为这个突变可能和冰雪消融后的大渡河水位上涨有关。

  看到姑咱数据,邱泽华想到的是唐山。

  唐山地震发生时,震中附近正好有两个钻孔地应力观测点——陡河台和赵各庄台。相比现代仪器,它们的精确度低2-3个数量级。唐山地震前200天,这两台仪器发生了剧烈的变化。距离地震发生时间越近,它的变化越频繁,摆动的幅度越大。

  唐山附近分布着大量李四光时期的地应力台站,记录了很多数据,邱泽华最相信是这两个相距几公里的台站。因为两套数据可以相互印证,而且临震时,其中一个仪器变化太剧烈了,工作人员还以为它坏了,就把它关了。

  10年前,邱泽华就写了一篇关于这两个台站的论文,他坚信,地震一定有前兆,特别是在震中。如果龙门山地震带上恰好有观测仪器,如果这个科学经验可以重复,地震前应该能够记录某种异常。

  虽然仪器比过去先进,但现在地震预报的基本思路,和30年前相比并没有本质的进步,仍然是凭借经验抓前兆。汶川专家组委员刘小汉评价说,如果不注意,就看不到,但过于敏感了,也可能看错。

  和地震擦肩而过

  每一次地震,都是一本残酷的教科书。地震台网记录的大量数据都是宝贵财富,将成为未来地震研究预测的宝贵资料。

  如果登录中国前兆台网中心,可以看到,有十余个台站分布在北川、映秀附近。其中地壳形变台网中心的记录显示,今年以来有一些地区仪器观测不正常或者缺数较多,其中包括四川甘孜、泸州、松潘。近期,中国地震局将对这些台站是否有震前“异常”进行总结。

  汶川地震也将检验地震研究本身的有效性。孙士宏在台站待了十多年,他对地震预报人才的后继培养表达了忧虑。现在有4大学科,测震、形变、电磁、流体,6大手段,形变、重力、应力应变、地下水化、地磁、地变。处理方法可能有上百种。但有的方法值得推敲,他说,可能对年轻人产生误导。

  像刘小汉、孙士宏一样年龄的研究员,正好处在一个承上启下的年龄,和“年轻人”相比,他们经历过上世纪六七十年代的群防群测,了解“群众”的智慧。他们认为,既然地震预报目前还是经验科学,就应该从一次次的地震案例中,分析厘清其中的有效成分。

  抱着这种信念,今年孙士宏赴西南跟踪大地震的实况,寻找震前原始的值班记录。就在汶川地震发生前20天,为了了解1976年松潘地震的跟踪实况,孙士宏还去了成都都江堰以北地区。他搜集了大量资料,没来得及整理,就赶赴云南,调查1976年龙陵7.4级地震。

  5月12日午后,在从龙陵到昆明的汽车上,孙士宏听到他的手机响了一声,打开后他呀了一声。车马上停在路边。蒙上车牌号,这辆小车开始超车,以最快的速度狂奔至昆明。连夜坐飞机回北京,接下来是不间断的震情会商。

  很残忍,刚离开震中,地震就和他擦肩而过。在川西调研时,这个搞了30多年地震预报的研究员还和四川省地震局的老同志激烈讨论过,他发现,对1976年松潘地震的预报,众人描述也很模糊,有的人说报了,有的人说没有报。

  那还是春暖花开、风平浪静的4月,大家都在激烈地讨论1976年的地震,但浑然不觉的是,一场新的巨灾已无声无息地在脚下孕育多时,20天后,它将要摧毁成千上万的工厂和村庄。

  采写/摄影:本报记者 杨传敏

http://epaper.nddaily.com/A/html/2008-10/15/content_598666.htm