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主题:【原创】【知识】从伊朗大地震谈当代地震预测 -- 横槊赋诗

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家园 【原创】【知识】从伊朗大地震谈当代地震预测

最近在伊朗Pam的地震一夜间夺去了数万人的生命,同加州不久前的地震一起

重新引起了人们对地震的关注。到底人类是否能够准确预测这种破坏性大的地震?

恐怕只能用“路曼曼其修远兮,吾将上下而求索”来形容。

本文试图简要介绍最近这方面的一些进展。

人们很早就认识到由于地壳的相对移动,在地质断层上会积累切向和法向的应力(库伦应力Coulomb stress, 一般对切向力称剪切力shear stress)。而当库伦应力积累到一定程度而被某种事件触发(stress trigger)时(一般是剪切力超过了断层两侧板块间的静摩擦力) 引起地质板块结构在极短时间内改变相对位置就产生了地震。

全世界上千科学家为了研究地震可预测性曾花费了大量精力而在三十年中一无所获。他们曾经用极其灵敏的仪器监视地表的微小颤动并作了长期纪录,也有人对地下的气体,液体的流动以及磁场变化进行了监测,特别是大地震前后,试图找出这些现象同地震间的联系以及可预测的活动规律。然而花费了三十年时间以及难以计数的研究经费不过证实了所有这些现象同地震并无一致的联系可用来预测地震。以至于曾有人悲观的认为大地震纯粹是随机而不可预测的。

直到最近十年地震预测才取得了一些进展。对于大地震后的余震(aftershocks), 研究人员很早就认识到余震的活动遵循大森定律(Omori’s law, 因日本地震学家大森在1894年最早提出而命名), 即余震的活动会在大地震后陡然猛增, 此后则沿着指数规律递减. 科学家们对地震活动区的地质断层的库伦应力进行测量并用计算机进行模拟仿真,再结合大森定律从而在时间和地点上能够初步预测下一次地震活动的概率.

结合实际测量, 研究者发现触发下一次地震的库伦应力改变并不需要很大, 实际上仅仅汽车车胎内压1/8 那么大的应力变化就可以触发整个断层的地震.

应用这种方法, 美国国家地质测量局(U.S. Geological Survey, USGS) 的Ross S. Stein, James H. Dieterich 以及土耳其的Aykut A. Barka 等在六年前对土耳其北安娜托里安断层(North Anatolian Fault)进行了研究后断定30年(1997 ?C 2027)中该断层发生7级以上地震的概率是周围地区的10倍. 仅仅两年以后, 1999年8月, 25,000 人即死于土耳其Izmit的7.4级地震.

目前地震研究人员对几个人口稠密的主要地震活动区正密切监测同时在目前的计算机模型上不断改进以提高地震预测的准确性.

最后给大家推荐USGS 的网站主页http://earthquake.usgs.gov/

上面有每日更新的美国及全球地震活动记录. 感兴趣者可以自行察看自己所在地区的地震记录.

参考文献:

Heightened Odds of Large Earthquakes Near Istanbul: An Interaction based Probability Calculation, Tom Parsons, Shinji Toda, Ross S. Stein, Aykut Barka and James H. Dieterich, Science, Vol. 288, pages 661-665, April 28, 2000.

家园 准确的地震预报现在还做不到。但是积极的地震灾害减免措施却是可行的。

这次伊朗地震伤亡惨重,除自然因素外,伊朗人口密集,建筑抗震标准太低也是很重要的因数。

日本是个多震的国家,所以他们对建筑抗震标准有很高的要求。以前看过一些资料,觉得日本人在这方面真是做的不错,有效的减少的地震造成的损失!

家园 说句心里话,我暗自窃喜,当然,是从搞专业的角度

建筑抗震的研究应该加大投入,NIH一年播出24BILLION,让人咋舌,兴叹, 对比之下,九牛一毛呵..

家园 哈哈哈哈,你的视角很独特嘛!

我原先也学过一些地震知识,学的一塌糊涂(一些常识到还记得),真是不好意思!

家园 u major in CEE or Geo Physics?
家园 Kind of. But it's long long time ago!!!
家园 同行啊!高路兄转向IT了,了得!
家园 当年的营口海城地震预测的就非常非常准确!

可惜后来的唐山大地震,唉!

家园 有趣,请边兄多说说。
家园 海城地震预报

海城地震的成功预报是地震科学史上第一次取得实效的预报实践,也是我国地震工作者经过艰苦努力,在探索地震预报的道路上迈出的可喜的一步,充分体现了“以预防为主、专群结合、多路探索”等地震工作方针的正确,海城地震的具体预报大体可以分为四个阶段:(1)对危险性进行初步估计,确定地震危险区。 1970年全国第一次地震工作会议经过认真地综合分析,将辽宁沈阳一营口地区列为全国地震重点监视区之一。之后,辽宁省地震办公室组织开展了地震危险区划工作,圈定了大连、营口、丹东、锦西、铁岭、 沈阳六个未来可能发震的危险区。进而组建地震队伍,建立专群结合的观测台站,为成功预报海城地震奠定了基础。 (2)提出中期预报意见。 1974年6月国家地震局在北京召开了华北及渤海地区地震趋势会商会。会议提出了这一地区今明年内有可能发生5-6级地震的中期预报意见,并于 1974年6月29日国务院以国发[1974]69号文件形式。批转了“关于华北及渤海地区地震形势的报告”,发至北京、天津、河北、山西、、内蒙、山东、辽宁七个省、市、自治区人民政府,引起了各有关政府对地震工作的重视。之后辽宁省地办和地震局于1974年6月、7月、10月多次召开党政、业务技术负责人会议,传达贯彻69号文件精神,部署预测预防工作,并于7月份在沈阳和天津两市召开由天津、山东、辽宁三省市参加的渤海协作区会议,制定联防计划。(3)短期预报:1974年11月初开始出现大量的地下水升降、发浑冒泡、动物行为异常等,并在1974年12月22日在辽宁侵窝水库发生4.8级地震。为此国家地震局派出专家组协助地方工作。 1975年1月全国地震会商会上,辽宁省地震局根据侵窝水库震后形变、水氡宏观异常的存在和发 展,提出在1975年上半年或1-2月份,在辽东半岛及沿海海域有可能发生6级左右地震。(4)临震预报阶段。2月1 日至3日在营口、海城两县交界处发生小震近百次,辽宁省地办根据小震活动特点和宏观异常的增加,于2月4日零点 30分向全省发出了带有临震性质的通报,01点之后小震继续增多,省地办便于2月4日6点多向省政府做了紧急震情汇报,省政府当即中止了正在召开的各市、地领导参加的常委扩大会,专门研究地震问题,并立即发布了临震预报意见,当场通知营口、鞍山市领导马上赶回抓好防震工作。2月4日10时30分省政府向全省发了电话通知,指出:海城、营口县交界处可能发生较大地震,各地要提高警惕,发动群众,认真做好预防工作。要求海城、营口地区市。县、 乡领导坚守岗位。同时省政府派出了办公室领导及技术人员赶赴海城,召开了鞍山市、营口市、海城县、营口县及当地 驻军等单位的紧急防震会议,传达了省政府临震预报通知内容及防震紧急措施,具体布置防震工作。由此可见,这次地震的监测预报工作是自上而下、上下结合、专群结合逐级贯彻,逐步开展,并采取了得力措施的,因此收到了较好的效果。

家园 那看来地震真的是有迹可寻。唐山那次就没有一点征兆吗?
家园 【文摘】另附一篇--漫话地震预报

所谓地震预报,就是指对什么地方、未来什么时间、可能要发生多大震级的地震做出预报。地震预报必须包括三个要素,即时间、地点和大小。地震预报根据时间长短可以分为长期预报、中期预报、短期预报和临震预报四种。对某地几年至几十年其至上百年内可能发生的地震作出预报,叫地震长期预报;对某地几个月至几年内可能发生的地震作出预报,称地震中期预报;对某地几天至几十天甚至几个月内可能发生的地震作出预报,叫地震短期预报;对某地几小时至几天内可能发生的地震作出预报,叫临震预报。不管哪种预报,都须由规定部门、按规定渠道发布,任何个人无权发布地震预报。

地震是一种常见的自然现象。据研究,全世界平均每年要发生地震500多万次,平均每天要发生一万多次,每分钟要发生7次。地震还是一种严重的自然灾害,有材料说,有史以来死于自然灾害的人数中地震约占58%。公元1201年7月,近东一次地震就造成了110万人死亡;公元1550年1月23日,陕西关中大地震死亡人数为83万有余;1976年7月28日,唐山大地震死亡人数多于24万;1923年9月1日,日本关东大地震造成的直接经济损失高达156亿美元。正因如此,人们都希望能够准确预报未来要发生的地震。但是,地震预报工作在世界上来讲,也只能说是刚刚开始,远没有达到天气预报那样的“命小率”。要彻底实现地震预报,还需要做出很大的努力。

对地震预报问题,国外早就在探讨,但直到本世纪六十年代,还有许多人认为地震是无法预报的。象美国这样的多地震、高科技的国家,地震预报也几乎是空白。据他们自己的报纸报道,整个七十年代,他们只预测过四次地震。头―次是个2.5级地震,以后的三次震级也不高,最高的那次是5.5 级。日本号称“地震之国”,全国平均每天要发生有感地震三次,每3―4天要发生较强地震一次,每三年要发生一次强烈地震。他们对地震已进行了长期的研究,但尚未听说他们成功地预报过地震。

我国的地震预报工作是在1966年3月8日邢台6.8级地震以后才起步的。邢台地震,我们付出了极大的代价。震后,根据周恩来总理的指示,地震预报工作匆匆上马。3月22日,邢台再次发生7.2级强烈地震。又过了四天即3月26日, 人们根据刚刚总结出的方法(即:“小震密集---平静---大震”)及收音机受到干扰等临震前兆,第―次成功地预报了当日23时19分发生的6级余震(当然,它还只是内部试报),它发生在周恩来总理发出庄严号召仅仅十八天之后! 根据取得的经验,1971年3月23日和24日,地震工作者又成功地预报了新疆乌什发生两次6.3级地震。

1975年2月4日19时36分,辽宁海城、营口地区发生了7.3级大地震。这是世界上公认的中长期预报和临震预报均取得成功、第―次使人员伤亡大大减轻的大地震。早在邢台地震以后,地震工作者就预见到渤海北部、东北等地区的地震活动将要加强。1974年上半年,发现上述地区存在异常情况,6月份做出中期预报,认为上述地区未来几百天内可能会发生7.5级大地震,并成立了两个地震协作组,渤海地区由辽宁负责。海城震前8个月,同务院下发了[1974]69号文件,将上述中期预报意见转发给辽宁等七省市,要求迅速做好防震准备。海城震前一个半月,辽宁地震工作者认定大震前兆,省委责今渤海北部发动群众,“瞪大眼睛抓地老虎”。 海城地震当日上午,辽宁省革委向全省特别是鞍山、营口两市发出电话通知。下午,海城、营口两市召开专门会议研究防震对策。震前一个半小时,有关部门果断下达疏散命令,上百万人撤离住室及工作地点,重要物资转移户外。防水防火及抢救措施准备就绪。震前半小时,几千人接到紧急通知安然撤出,钟声和有线广播发出严厉警告,阻止快要冻僵的人们返问房屋。震前几分钟,营口市地震办公室有人看着手表计算着地震的发生。19时36分,海城7.3级大地震发生。这次大地震在6个市l0个县的震区范围内,毁坏城镇住房508万平方米、毁坏农村民房86.7万间,但由于准确的临震预报,使上百万人未免于难,死亡人数得到最大限度的减少。震后调查证明,死于这次地震的人数为1328人, 仅占全地区人口总数的万分之一点六!这次成功的地震预报被外国记者誉称为:“科学的奇迹”。

继海城营口地震以后,我国的地震工作者又先后成功地预报了1976年5月29日云南龙陵潞西7.5级地震、1976年8月16日四川松潘、平武7.2级地震。进入八十年代以后,我国的地震预报水平进一步提高,1982年6月16日四川甘孜6级地震,震前一个月我们即发出了预报;1985年9月12日新疆乌恰6.8级地震,临震前三天我们做出了预报。有人统计,自1972年以来,我国大陆共发生了80多次5级以上的地震,其中有20多次作了不同程度的预报,有11次收到了一定的预防效果。世界上公认,在地震预报领域,中国代表了世界水平。

看了上面的材料不要形成一种错觉,好象我国的地震预报已经过关了。事实上,地震预报作为一门科学还很年青,还很不成熟。现在,全球每年要发生地震500多万次,人们做过预报的只是凤毛鳞角。即使是在我国,象唐山地震那样的劫难也未能逃脱。有材料说,1977―1986年,世界上共发生7级以上的大地震160余次,人类一次也末预报着,这就是今日世界的地震预报水平。

地震预报虽然还很不成熟,但有几点却是地震科学界的“共识”。(l)构造地震的发生、孕育与地质构造特别是那些大的活动断裂带有密切关系。尤其是这些构造带的一些特殊部位(如端点、拐点、交汇点、 闭锁地段等) 更容易积累能量,是地震多发地区,因而要准确地预报地震必须搞清地质构造。(2)地震是一种自然现象,其发生受许多因素影响,故其规律不容易找到和掌握,但它同时又影响其它许多因素使其出现异常,因而地震是有前兆的,寻找捕捉地震前兆是当前地震预报的主攻方向。(3)地震烈度的高低既与震级大小、震源深度大小、震中距大小、地质构造活动性有关,也与建筑物的抗震防震性能有关,提高建筑物的抗防能力就可以有效地减少地震中的损失,这是当前抗防工作的立足点。要准确预报预防地震就必须从上述三个方面寻找突破口。

地震是可知的,因而地震是可以预报、也可以预防的。通过人们的不断努力是可以最大限度地减少其危害的。至于将来,我们不但可以预报预防地震,也许还可以利用地震的能量造福于人类,相信这不会是天方夜潭。

(淄博师范学校 秦克铸 原载《地球》93年第5期)

家园 我只能说一句我同学的口头禅

人的命,天注定,胡思乱想没有用!

家园 谢谢边兄,中国的地震预测水平这么短的时间内能这么高,是不是

老祖宗留下了些好东西?张衡的地动仪?

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