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科学地看待地震科学
http://news.QQ.com  2008年05月27日08:52   科技导报    评论0

中国位于世界两大地震带——环太平洋地震带与欧亚地震带之间,地震活动非常频繁,是一个震灾十分严重的国家。20世纪,中国共发生6.0级以上地震近800次,遍布除贵州、浙江和香港点击查看香港及更多城市天气预报特别行政区以外的所有省、自治区和直辖市;百年来,中国死于地震的人数达55万之多,占全球地震死亡人数的53%。因此,对于我们国家而言,防震抗灾是一项长期而又艰巨的任务。

防震抗灾,科学界无疑是一支必须依靠的力量,也被我们寄予厚望。那么,人类是否已了解地震的成因?地震能否预报?怎样才能减少地震的危害?……由中国工程院院士谢礼立研究员等编著的《颤抖的地球——地震科学》一书就简明扼要地回答了这些问题,对领导干部、相关科技人员以及普通公众都具有参考价值。

关于地震,人们最关心的问题恐怕是预报问题。地震究竟能否预报呢?谢院士在《颤抖的地球》第七章中讨论了这个问题。我国的地震预报研究是在1966年邢台大地震后蓬勃开展起来的。从1970年到1975年,新疆乌什,四川马尔康、马边、甘孜,云南红河、永善,相继发生了5~6级地震。为了寻找地震前兆,研究人员对各种与地震有关的现象,如地下水、地电、地磁、地形变、地温、重力、气象、动物异常等,进行了广泛的观测研究。在此基础上,我国地震科学家成功地预报了1975年2月4日发生在辽宁海城、营口县的7.3级地震,从而极大地减少了地震造成的人员伤亡(伤亡18 308人,仅占地震区域总人口数的0.22%)和经济损失。这次预报开创了人类短临地震预报成功的先河,令世界为之惊叹。然而,仅仅一年之后,地震科学家就在唐山点击查看唐山及更多城市天气预报7.8级地震预报中遭到惨痛的失败。几乎与此同时,日本兵库地震、美国加利福尼亚地震也在毫无预警的情况下发生了。“实现预报的能力经常被作为某一科学学科是否充分发展了的一个标志。”从这个意义上来说,地震科学还远远谈不上成熟。

书中指出:第一,目前人类对大陆地震孕育的构造背景、深部构造、震源区介质变形及震源物理化学过程、强震触发机理等因素,以及地震发生前可以观测到的各种异常现象的内在机理还知之甚少,所以,当前的地震预报是在对地震孕育、发展、发生规律尚不清楚的情况下进行的;第二,目前地震预报主要是依靠观测地震前的各种现象来进行的,是经验性的,不可能做到非常精确。

回溯科学史,我们可以发现科学可以分为两大范式:一种是像牛顿力学那样的精密数理科学;另一种则是历史更为悠久的博物学传统,像动植物的分类学、中医药学等都可以归入这一传统中。地震科学研究中无疑已加入了数理科学的因子,但从根本上来说,它显然远未“进化”为有能力进行“高精度定量预报”的数理科学的阶段。

在这个意义上,《颤抖的地球》指出,随着各学科研究的推进,地震预报的准确度一定会不断提高;但另一方面,如果低估了预报的难度,同样是不科学的。书中列举了地震预报的诸多困难,例如:至今为止,并没有任何一种现象是在所有地震前都被观测到的,而且,也没有任何一种异常现象一旦出现,必然跟随着一次大震;各次大震前的异常表现往往有很大差异,如海城强震前有丰富的前震活动,唐山强震则没有……实际上,这些问题都表现了当前“博物学式”的地震预报方法的局限性。作者进而指出:“地震预知(而非预报)如果成功会避免巨大的损失。但如果出现失误,则很可能造成巨大的混乱。”1978年,当美国学者正在研究墨西哥地震空区时,社会上出现了将要发生大地震的传言,引起了很大混乱。我们不难想象,科学家在进行地震预报时要面临多大的压力啊!因此,行政部门和公众以科学的态度对待和研判研究人员的工作就显得特别重要了,只有这样,才能保证研究者的自由,同时使其研究成果发挥最大的社会效益。

《颤抖的地球》还专章论述了地震前兆的问题。与日本、美国相比,我国的地震预报研究在观测技术等方面仍有差距,但我国积累了大量的地震资料,特别是1966年邢台大地震后在70多次中强以上地震前观测到的上千条异常现象非常宝贵。早在明清之际,我国地震活动曾出现一个高潮,当时民间就流传着一篇《震兆六端》的文章:“地震之兆约有六端:一、井水本湛静无波,倏忽浑如墨,泥渣上浮,势必地震。二、池沼之水,风吹成谷荇交萦,无端泡沫上腾,若沸煎茶,势必地震……”可见,古人早已注意到了地震与一些异常现象的关联性,并有地震预报的尝试。

《颤抖的地球》总结了8种重要的地震前兆现象:① 地震发生前往往会发生一系列小震;② 大震前经常会出现可测的地壳变形;③ 地下水会出现异常的水位升降和变色、变味、浑浊、浮油花、出气泡等现象;④ 电磁场异常变化(例如,唐山大地震前,距唐山200多km的延庆县测雨雷达站和空军雷达站,都连续收到来自京、津、唐上空一种奇异的电磁波);⑤ 动物有反常表现(如不进圈、不肯进食、冬蛇出洞、大批青蛙上岸等);⑥ 地声现象;⑦ 地震往往伴有耀眼的“地光”现象;

⑧ 大震前通常会出现怪风、暴雨、大雪、大旱等反常的大气物理现象。这些现象,很多都是不需要任何仪器就可以观测到的,在这方面,非专业人士也有用武之地。我国在20世纪六七十年代形成了“群专结合”监控地震的优良传统,这是今天仍应坚持和发扬的。

当然,对于实现防震减灾这一目的来说,地震预报并不是唯一重要的工作。作者在《颤抖的地球》中指出,防震减灾是涉及整个社会的一项系统工程,需要多方协作。《颤抖的地球》对地震知识普及、建筑物的抗震设计、完善地震应急预案和指挥系统等亦都作了特别的强调和论述,对政府部门和相关科技人员尤具指导意义。

栏目主持人 王洪波,《中华读书报》“书评周刊”执行主编。

田菲菲 书评人。

(责任编辑 黄永明)

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