理 论 研 究2012年11(上)科技创业家
地震前兆在地震预测中应注意的问题及几点思考
单和秋
(广东省地震局 广东广州 510000)
摘 要:经过2008年5月12日汶川8.0级大地震之后,人们对地震前兆问题广为讨论,由此引发诸多思考。基于地球系统复杂变化过程中的突变现象,分析了地震前兆信息的基本问题;指出目前社会公众对地震前出现的一些征兆现象一般存在三点不正确的认识,即认为前兆与地震应一一对应,陆区地震预报主要依赖于台网监测,地震前兆分析方法比较单一;进而提出中国地震监测预报工作应重视卫星对地观测数据的快速处理与分析,建立地震数据共享机制和地震信息汇合机构,期望我国地震监测预报理论和技术尽快实现创新发展。关键词:地震监测 地震前兆 地震预报 卫星对地观测
有关此次地震前是否存在地震前兆问
题,已经引起专家、百姓的广泛关注。比
如,许多动物的某些器官感觉特别灵敏,
它能比人类提前知道一些灾害事件的发
生,例如海洋中水母能预报风暴,老鼠能
事先躲避矿井崩塌或有害气体等等。至于
在视觉、听觉、触觉、振动觉,平衡觉器官
中,哪些起了主要作用,哪些又起了辅助
判断作用,对不同的动物可能有所不同。
伴随地震而产生的物理、化学变化(振动、
电、磁、气象、水氡含量异常等),往往能使
一些动物的某种感觉器官受到刺激而发
生异常反应。如一个地区的重力发生变
异,某些动物可能能过它的平衡器官感觉
到;一种振动异常,某些动物的听觉器官也
许能够察觉出来。地震前地下岩层早已在
逐日缓慢活动,呈现出蠕动状态,而断层
面之间又具有强大的摩擦力,于是有人认
为在摩擦的断层面上会产生一种每秒钟
仅几次至十多次、低于人的听觉所能感觉
到的低频声波。人要在每秒20次以上的声
波才能感觉到,而动物则不然。那些感觉
十分灵敏的动物,在感触到这种声波时,
便会惊恐万状,以致出现冬蛇出洞,鱼跃
水面,猪牛跳圈,狗哭狼吼等异常现象。动
物异常的种类很多,有大牲畜、家禽、穴居
动物、冬眠动物、鱼类等等。
地震是地球系统复杂变化过程中的一
种突变现象,具有高度的复杂性和相当的
不确定性,给地震预报尤其是短临尺度上
的时间-空间-强度三要素预报带来极大
难度。自然科学规律是:任何自然现象在其
孕育、发展与突变过程中,必然存在这样或
那样的异常信息,并预示突变的来临,地震
也不例外。但问题是,震前异常信息有哪
些?如何有效地捕捉这些信息?如何从中识
别地震前兆并做出准确预报?这3个问题,
既是地震科学的根本性问题,也是地震科
学长期未获突破的难题,成为“地震不可预
报”论的出发点。本人认为人们常常陷入如
下几个错误的认识:1 认为前兆现象与地震事件应一一对应3 只研究一种前兆异常就做出地震预测这是不正确的。所谓前兆,是某种突变且分析方法比较单一现象发生前的一种兆示,是复杂背景场中由于前兆与地震之间难以形成一一对的特殊信号,或强或弱,表现多样。前兆出应关系,且点线式台网监测数据并不能代现了,突变现象可能发生,也可能中途改变表孕震场的面域变化,要想从单一前兆(包而不发生。一方面社会公众不能因观察到括动物异常、云异常、地震台网监测异常、某种前兆,就贸然预言地震一定会在某时遥感异常等)出发做出正确的地震预报显某地发生;另一方面,地震学界也不能因前然是不科学的。需要结合地壳构造与活动兆与地震不存在一一对应关系就麻痹大断裂特征,结合地震前兆的复杂性和多样意,对自身观测到的或公众提供的某些似性,结合小震与大震之间的关系等,综合分非而是或似是而非的前兆信息掉以轻心,析同一地震的不同前兆信息之间,以及同错过地震活动性分析和地震预报的有利时一地区不同次地震的前兆信息之间的内在机。因此,社会公众要客观地看待地震预报联系,进行多兆信息复合和时空过程分析,的难度,要实事求是,不能对地震学界过于方可做出比较可靠的地震预报。这就需要责备;而地震学界也应更加关注公众自发加强地震前兆机理、前兆规律及前兆关联开展的各种地震监测活动,并重视来自民性的科学研究与攻关。间的各类前兆信息,起到群策群防的效果。综上可见,在当前人类对地球的认知能力和地震科学发展水平下,要做出准确2 认为陆区地震预测主要依赖台网监测的地震预报依然是十分困难的。但是,随着地震监测预报作为减少地震危害最有人类认知地球能力的提高和科学技术的发效的手段,必须是以相关的科学理论为指展,较可靠的地震预报并非不可能,地震科导,以科学的观测数据、观测事实为基础作学研究任重而道远。根据个人认识,对我国为基本出发点,但这只是地震预测研究的地震监测预报工作提出两点思考:基础数据,而认为只要拥有了密度足够大3.1重视卫星对地观测数据的快速处理与的地震台网、监测点或地震台点就能预测分析地震发生的具体时间、地点和震级大小的我国虽然已有若干单位和研究小组开话,其实质上是以点代面,是很难以此做出展了地震遥感监测工作,但成效并不理想,预报的。我们还需要捕捉地震过程的场兆这其中既有遥感分辨率与数据精度的原异常等。所以地震台网台站监测主要是为因,也有数据处理速度与分析技术的原因预测研究积累大量资料,并从中提取对地[1]。中国要尽快组建一支高水平、高素质的震预测有用的信息,进一步研究地震孕育地震遥感监测国家队,构建通畅的遥感数的机理及过程。地震的预测,是多方位研究据获取通道(例如自主发射地震遥感专用的结果,而不是依赖地震台网台站进行的小卫星,或在其他卫星与小卫星系统中搭预测,更不是电脑自动化的预测,民众对此载多种地震遥感仪器),配置一流的遥感数应该有一个正确的认识。既然地震信息收据处理设备与分析软件,开发天地一体化集靠地震监测台网台站点为主,我们必须信息融合软件与前兆分析系统,组织工作从多手段、高密度地建立监测站点。另外,人员不分昼夜地连续巡视我国大陆和海区如果震区附近没有观测站或台站监测数据的卫星遥感影像,并快速分析、提取和识别尤其是相邻的台站监测数据联合分析不及红外、InSAR、多光谱、云图等遥感异常,区时,就有可能捕捉不到地震前兆或错失甄分可疑靶区,指导靶区及其周边的常规地别前兆的机会。(下转153页)
科技创业家 TECHNOLOGICAL PIONEERS151
理 论 研 究2012年11(上)科技创业家
地震前兆在地震预测中应注意的问题及几点思考
单和秋
(广东省地震局 广东广州 510000)
摘 要:经过2008年5月12日汶川8.0级大地震之后,人们对地震前兆问题广为讨论,由此引发诸多思考。基于地球系统复杂变化过程中的突变现象,分析了地震前兆信息的基本问题;指出目前社会公众对地震前出现的一些征兆现象一般存在三点不正确的认识,即认为前兆与地震应一一对应,陆区地震预报主要依赖于台网监测,地震前兆分析方法比较单一;进而提出中国地震监测预报工作应重视卫星对地观测数据的快速处理与分析,建立地震数据共享机制和地震信息汇合机构,期望我国地震监测预报理论和技术尽快实现创新发展。关键词:地震监测 地震前兆 地震预报 卫星对地观测
有关此次地震前是否存在地震前兆问
题,已经引起专家、百姓的广泛关注。比
如,许多动物的某些器官感觉特别灵敏,
它能比人类提前知道一些灾害事件的发
生,例如海洋中水母能预报风暴,老鼠能
事先躲避矿井崩塌或有害气体等等。至于
在视觉、听觉、触觉、振动觉,平衡觉器官
中,哪些起了主要作用,哪些又起了辅助
判断作用,对不同的动物可能有所不同。
伴随地震而产生的物理、化学变化(振动、
电、磁、气象、水氡含量异常等),往往能使
一些动物的某种感觉器官受到刺激而发
生异常反应。如一个地区的重力发生变
异,某些动物可能能过它的平衡器官感觉
到;一种振动异常,某些动物的听觉器官也
许能够察觉出来。地震前地下岩层早已在
逐日缓慢活动,呈现出蠕动状态,而断层
面之间又具有强大的摩擦力,于是有人认
为在摩擦的断层面上会产生一种每秒钟
仅几次至十多次、低于人的听觉所能感觉
到的低频声波。人要在每秒20次以上的声
波才能感觉到,而动物则不然。那些感觉
十分灵敏的动物,在感触到这种声波时,
便会惊恐万状,以致出现冬蛇出洞,鱼跃
水面,猪牛跳圈,狗哭狼吼等异常现象。动
物异常的种类很多,有大牲畜、家禽、穴居
动物、冬眠动物、鱼类等等。
地震是地球系统复杂变化过程中的一
种突变现象,具有高度的复杂性和相当的
不确定性,给地震预报尤其是短临尺度上
的时间-空间-强度三要素预报带来极大
难度。自然科学规律是:任何自然现象在其
孕育、发展与突变过程中,必然存在这样或
那样的异常信息,并预示突变的来临,地震
也不例外。但问题是,震前异常信息有哪
些?如何有效地捕捉这些信息?如何从中识
别地震前兆并做出准确预报?这3个问题,
既是地震科学的根本性问题,也是地震科
学长期未获突破的难题,成为“地震不可预
报”论的出发点。本人认为人们常常陷入如
下几个错误的认识:1 认为前兆现象与地震事件应一一对应3 只研究一种前兆异常就做出地震预测这是不正确的。所谓前兆,是某种突变且分析方法比较单一现象发生前的一种兆示,是复杂背景场中由于前兆与地震之间难以形成一一对的特殊信号,或强或弱,表现多样。前兆出应关系,且点线式台网监测数据并不能代现了,突变现象可能发生,也可能中途改变表孕震场的面域变化,要想从单一前兆(包而不发生。一方面社会公众不能因观察到括动物异常、云异常、地震台网监测异常、某种前兆,就贸然预言地震一定会在某时遥感异常等)出发做出正确的地震预报显某地发生;另一方面,地震学界也不能因前然是不科学的。需要结合地壳构造与活动兆与地震不存在一一对应关系就麻痹大断裂特征,结合地震前兆的复杂性和多样意,对自身观测到的或公众提供的某些似性,结合小震与大震之间的关系等,综合分非而是或似是而非的前兆信息掉以轻心,析同一地震的不同前兆信息之间,以及同错过地震活动性分析和地震预报的有利时一地区不同次地震的前兆信息之间的内在机。因此,社会公众要客观地看待地震预报联系,进行多兆信息复合和时空过程分析,的难度,要实事求是,不能对地震学界过于方可做出比较可靠的地震预报。这就需要责备;而地震学界也应更加关注公众自发加强地震前兆机理、前兆规律及前兆关联开展的各种地震监测活动,并重视来自民性的科学研究与攻关。间的各类前兆信息,起到群策群防的效果。综上可见,在当前人类对地球的认知能力和地震科学发展水平下,要做出准确2 认为陆区地震预测主要依赖台网监测的地震预报依然是十分困难的。但是,随着地震监测预报作为减少地震危害最有人类认知地球能力的提高和科学技术的发效的手段,必须是以相关的科学理论为指展,较可靠的地震预报并非不可能,地震科导,以科学的观测数据、观测事实为基础作学研究任重而道远。根据个人认识,对我国为基本出发点,但这只是地震预测研究的地震监测预报工作提出两点思考:基础数据,而认为只要拥有了密度足够大3.1重视卫星对地观测数据的快速处理与的地震台网、监测点或地震台点就能预测分析地震发生的具体时间、地点和震级大小的我国虽然已有若干单位和研究小组开话,其实质上是以点代面,是很难以此做出展了地震遥感监测工作,但成效并不理想,预报的。我们还需要捕捉地震过程的场兆这其中既有遥感分辨率与数据精度的原异常等。所以地震台网台站监测主要是为因,也有数据处理速度与分析技术的原因预测研究积累大量资料,并从中提取对地[1]。中国要尽快组建一支高水平、高素质的震预测有用的信息,进一步研究地震孕育地震遥感监测国家队,构建通畅的遥感数的机理及过程。地震的预测,是多方位研究据获取通道(例如自主发射地震遥感专用的结果,而不是依赖地震台网台站进行的小卫星,或在其他卫星与小卫星系统中搭预测,更不是电脑自动化的预测,民众对此载多种地震遥感仪器),配置一流的遥感数应该有一个正确的认识。既然地震信息收据处理设备与分析软件,开发天地一体化集靠地震监测台网台站点为主,我们必须信息融合软件与前兆分析系统,组织工作从多手段、高密度地建立监测站点。另外,人员不分昼夜地连续巡视我国大陆和海区如果震区附近没有观测站或台站监测数据的卫星遥感影像,并快速分析、提取和识别尤其是相邻的台站监测数据联合分析不及红外、InSAR、多光谱、云图等遥感异常,区时,就有可能捕捉不到地震前兆或错失甄分可疑靶区,指导靶区及其周边的常规地别前兆的机会。(下转153页)
科技创业家 TECHNOLOGICAL PIONEERS151