地震预报,一个世界性科学难题

浏览次数:569  发布日期:2008-05-16  分类:综合
   李  响5月12日,四川省汶川县发生7.8级地震。地震之强烈,山东、河北、陕西、贵州等省甚至上海、北京、天津震感都十分明显。这不由得勾起了国人对1976年唐山大地震的痛苦回忆。而实际上,在上个世纪70年代,发生在我国的7级以上的地震就有6次,造成了巨大的人员伤亡和财产损失。痛定思痛。我国为什么地震频发?造成地震的“元凶”是什么?为什么全球地震学家经历了100多年的潜心研究,地震预报仍难以实现?地球物理方法以及地质力学能够为准确预报地震作出什么贡献?带着这些问题,本报记者走访了相关专家。地震是地壳运动能量的释放,活断层是地震发生的“元凶”地震实际上是地壳运动的一种表现,是由地球深处地壳运动产生的能量的突然释放造成的。据中国地质科学院地质力学研究所研究员邓乃恭介绍,地球内部运动的结果使地球分成若干个大的板块,板块的运动产生了巨大能量,当这种能量以力的形式聚集起来,达到一定程度并超过岩石承受界限时,岩石会发生破裂,释放能量,就形成了地震,产生一系列冲击波,导致大地起伏和来回摇摆,在地球表面产生裂缝等现象。因此,可以说板块结构的缝合处是地球能量最易聚集和释放的有利地段,成为地震孕育、发生的有利场所,是最有可能发生地震的地区。地震学家一致认为,活断层就是发生地震的“元凶”,是地震发生的“老巢”。许多地震也显示,断层是经常发生地震、地震释放能量的地方,地球上绝大部分的构造地震都发生在板块构造交汇处的断层上。许多出名的大断层都发生过巨大的地震,如1970年5月31日秘鲁北部7.7级地震(死亡约7万人)发生在沿海岸平行的海底断层;1985年9月19日墨西哥8.1级地震就发生在太平洋板块与北美板块交汇处;1995年1月17日阪神大地震发生在六甲断层系的野岛断层和诹访上断层;我国云南1970年1月5日7.7级地震发生在曲江断层。据专家介绍,地震有3种形式,即构造地震、火山地震和陷落地震。全世界有90%以上的地震,都是由于地壳的断裂变动形成的,也就是构造地震。科学家据此把地震发生较多且比较强烈的地带划分成地震断裂带或地震带,全球有环太平洋、亚欧地震带及洋脊三大地震带,地震带上往往还有较多的断层带,全球95%的地震皆集中干这三大地震带上。处于两大地震带的交汇处,我国是一个地震多发的国家说起地震,对国人来说,恐怕不能不提起唐山大地震。那场灾难造成20余万人死亡,16万多人受伤。而在此之前,上个世纪70年代发生在我国的7级以上地震就有6次。邓乃恭介绍,中国之所以是一个地震灾害严重的国家,是因为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,受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压,地震断裂带十分发育,地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广。这次发生在四川省汶川县的7.8级大地震,就位于纵贯中国大陆、大致南北方向的地震密集带——南北地震带上。“而且,地震尤其是大地震是有周期性的,中国目前正处于地震的多发期。”邓乃恭对记者说。据统计,20世纪以来,中国共发生6级以上地震近800次,遍布除贵州、浙江两省和香港特别行政区以外所有的省(区、市),死于地震的人数达55万之多,占全球地震死亡人数的53%;1949年以来,100多次破坏性地震袭击了22个省(区、市),其中涉及东部地区14个省份,造成27万余人丧生,占全国各类灾害死亡人数的54%,地震成灾面积达30多万平方公里,房屋倒塌达700万间。地震预测至今仍是一个世界性科学难题上天容易入地难,观测地下比观测外太空要困难很多,因为地球物理学家们要探测到可能发生的地震,必须达到达孕育地震的深度,一般要到十几公里、几十公里甚至上百公里的深度。从20世纪60年代中叶起,世界各国开始有计划地进行地震预报工作。经过几十年的努力,各国的地球物理学家积累了大量的前兆震例资料,在地震的长、中期预测上取得了不小的进展。同时,地学家们却也越来越认识到地震预测远比原先预料的困难得多,“发现了”原先没有发现的地震现象的复杂性。能否实现地震预测,一直是人们关心的焦点问题,是地球科学的宏伟研究目标。邓乃恭表示,实现地震的准确预报必须具备3个要素,就是时间、地点和震级,三者缺一不可。目前人们进行地震预测的主要方法有很多种,其中一种是经验性方法,通过搜集地震震例,从地震发生前出现的地球物理的异常现象中,提取地震发生的前兆信息并加以综合,总结出经验性规律推广应用于未来的地震。我国曾经成功地预报了1975年2月4日发生在辽宁海城的7.3级地震,被誉为地震科学史上的奇迹,用的就是这种经验性方法。此外,地震预报的方法还包括小地震预报大地震、地应力监测和地形变方法等。但是,目前的任何一种预报方法都还不够完善,地震的准确预报至今仍是一个难以解决的世界性科学难题。中国地震局地球物理研究所研究员张天中表示,全世界都在努力研究地震预测,探索地震预测的有效途径,但就现在来说,不管在国内还是国际上,还很难完全准确地预报地震。应用地球物理和地应力测量方法,地震预测准确性在不断提高从上个世纪70年代中期以来,科学家们在地震观测系统中大量采用了数字记录方式,从而使地震学的发展出现了一个新的飞跃。由于数字记录地震仪具有记录频带宽、分辨率高、动态范围大以及易于与计算机联机处理等优点,对于地震监测、研究以及防震减灾具有重要意义,世界各国竞相发展数字地震观测系统。迄今为止,全世界已有大约440个数字地震台,我国现共有11个数字地震台网,在地震科学研究中发挥了重要作用。尽管地震预测仍旧是一个世界性的难题。但是不断推陈出新的地球物理等方法,不断推动着地震准确预报走向成熟。中国地震局研究员尹京苑此前曾对媒体表示:“20世纪90年代以来,随着高新技术在地球科学中的应用,特别是空间对地观测技术和数字地震观测技术的发展,科学家对现代地壳运动、地球内部结构、地震震源过程、地震前兆图像的观测,在分辨率、覆盖面、动态性等方面都有了飞跃式的发展。这种技术进步的意义可与天文学中望远镜的使用和生物学中显微镜的使用相比拟,观测技术的进步给地震预测研究带来了历史性的发展机遇。”中国地质科学院地质力学研究所研究员彭华表示,可以通过对地应力的测量和地形变的监测,实现地震预测。例如,就在这次四川汶川大地震发生的前一天,甘肃酒泉地应力监测站就监测到了地应力的异常。俄罗斯地震学家伽利津曾说,可以把一次地震比作一盏灯,它点燃的时间很短,却为我们照亮了地球的内部。地球物理学家们正在努力通过对已经发生的地震的研究。更多地了解地球内部,相信人类总有一天可以比较准确地预测地震,但这需要一个艰苦而漫长的过程。(2008.5.15,中国国土资源报,3版) 
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