——2014年學(xué)術(shù)交流會(huì)議在福州成功舉辦*"/>
黃輔瓊
中國(guó)地震學(xué)會(huì)動(dòng)態(tài)
中國(guó)地震預(yù)報(bào)論壇
——2014年學(xué)術(shù)交流會(huì)議在福州成功舉辦*
黃輔瓊
(中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心,北京100045)
由中國(guó)地震學(xué)會(huì)地震預(yù)報(bào)專業(yè)委員會(huì)和福建省地震局聯(lián)合主辦的“中國(guó)地震預(yù)報(bào)論壇2014——福州學(xué)術(shù)交流會(huì)議”于2014年7月21~24日在福建省地震局召開(kāi)。來(lái)自中國(guó)地震局及其直屬單位、各省市地震局、中國(guó)科學(xué)院、北京大學(xué)等25個(gè)單位的50余名代表參加了本次會(huì)議,福建省地震局近30名科技人員列席了會(huì)議。中國(guó)地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司車時(shí)副司長(zhǎng)、中國(guó)地震局地質(zhì)研究所馬瑾院士、中國(guó)地震局地球物理研究所吳忠良所長(zhǎng)、福建省地震局金星局長(zhǎng)、地震預(yù)報(bào)專業(yè)委員會(huì)張曉東主任等出席了會(huì)議。
開(kāi)幕式由地震預(yù)報(bào)專業(yè)委員會(huì)主任張曉東研究員主持。東道主福建省地震局局長(zhǎng)金星研究員對(duì)各位代表蒞臨福州參會(huì)表示熱烈歡迎,并為大家簡(jiǎn)要介紹了福建省地震局近幾年在地震觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)建設(shè)、地震觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用研究、地震深部探測(cè)、地震預(yù)報(bào)研究等方面的最新成果。中國(guó)地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司車時(shí)副司長(zhǎng)就建立健全地震前兆觀測(cè)、測(cè)震強(qiáng)震觀測(cè)數(shù)據(jù)共享機(jī)制等有關(guān)問(wèn)題發(fā)表了重要講話。開(kāi)幕式后進(jìn)行了為期2天的深入廣泛的學(xué)術(shù)交流活動(dòng),會(huì)議于7月23日順利閉幕。
本次會(huì)議設(shè)置了4個(gè)方面的學(xué)術(shù)交流專題:①動(dòng)力學(xué)地震預(yù)報(bào);②大地震預(yù)測(cè)與預(yù)警;③地震預(yù)測(cè)新技術(shù)與新方法;④地震預(yù)報(bào)研究相關(guān)領(lǐng)域。會(huì)前共征集60篇論文摘要。大會(huì)邀請(qǐng)馬瑾院士等8位專家做了大會(huì)邀請(qǐng)報(bào)告,鄧志輝等15位專家做了專題口頭報(bào)告。本次會(huì)議采用了國(guó)際會(huì)議模式,設(shè)置了張貼會(huì)議展廳,共展出張貼報(bào)告23份。代表們緊緊圍繞著地震觀測(cè)與預(yù)報(bào)領(lǐng)域的新技術(shù)和新方法等方面的問(wèn)題展開(kāi)了激烈的討論。此次會(huì)議不僅具有科研前沿性課題“大數(shù)據(jù)”討論,又介紹了意大利Operational Earthquake Forecasting and Decision Making國(guó)際討論會(huì)的盛況以及哈薩克斯坦地震生物觀測(cè)研究現(xiàn)狀。各研究專家不僅深入研究大陸震源深度精定位等基礎(chǔ)理論課題,還參考借鑒日本等國(guó)家在前兆分析、地震監(jiān)測(cè)應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn),并思考討論我國(guó)地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)工作具體方法和技術(shù)上的問(wèn)題。
本次會(huì)議還按照國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議中Panel Discussion的形式舉行了別開(kāi)生面的大會(huì)討論。大會(huì)討論主持人吳忠良所長(zhǎng)邀請(qǐng)車時(shí)副司長(zhǎng)、張曉東副所長(zhǎng)、劉杰副主任、林樹(shù)副局長(zhǎng)和楊立明副局長(zhǎng)作為Panel的嘉賓,以意大利地震預(yù)報(bào)專家被判刑事件對(duì)我國(guó)地震預(yù)報(bào)與政府決策的啟發(fā)作為切入點(diǎn)展開(kāi)了熱烈討論。討論過(guò)程中,臺(tái)上臺(tái)下互動(dòng)積極。討論結(jié)果:地震預(yù)測(cè)工作,一方面要實(shí)事求是地做好科學(xué)研究,另一方面要擔(dān)當(dāng)好對(duì)政府和社會(huì)賦予的責(zé)任。
為了鼓勵(lì)與會(huì)代表積極利用張貼報(bào)告形式充分展示自己的成果,會(huì)上還對(duì)張貼報(bào)告進(jìn)行了評(píng)選。中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心的黃輔瓊、張永仙和中國(guó)地震局地質(zhì)研究所宋春燕,中國(guó)地震局地球物理研究所的李艷娥分別獲張貼報(bào)告前三名。
馬瑾院士在大會(huì)上回顧了地震預(yù)報(bào)的思路與歷程,結(jié)合構(gòu)造物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際地震過(guò)程中觀測(cè)到的現(xiàn)象,提出了地震預(yù)報(bào)未來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向。
2.1從實(shí)驗(yàn)室地震復(fù)發(fā)周期估計(jì)的誤差看地震可預(yù)測(cè)性問(wèn)題
地震可預(yù)測(cè)性一直是科學(xué)界與廣大民眾都關(guān)心的問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)室中,以等位移速率得出的“地震”(破裂)復(fù)發(fā)事件的周期從650s至794s,平均周期為739s,平均誤差5%,最大誤差11%。若將上述實(shí)驗(yàn)事件的周期按300年的實(shí)際地震周期估算,其最小誤差和最大誤差分別達(dá)到15年和33年;若按3000年的地震周期估算,則最小誤差和最大誤差分別為150年和330年。而實(shí)際地震事件的位移速率并不相等,那么地震周期估算的誤差必然遠(yuǎn)大于上述結(jié)果。地震復(fù)發(fā)周期估算的誤差必然成為地震預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性的客觀條件。再加上實(shí)際地震目錄的完整性以及測(cè)量參數(shù)的準(zhǔn)確性等,誤差還要增加。要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的地震預(yù)報(bào),準(zhǔn)確測(cè)量地震參數(shù),提高儀器性能等都是必須的途徑。本次會(huì)議中,倪四道研究員關(guān)于震源深度參數(shù)測(cè)量方法的綜述的邀請(qǐng)報(bào)告回顧了深度測(cè)量精度的改進(jìn)途徑。對(duì)一些無(wú)法理解的深源地震和淺源地震問(wèn)題給予了相應(yīng)的解釋。在一個(gè)地震預(yù)報(bào)的特殊檢驗(yàn)區(qū)域布設(shè)地震觀測(cè)臺(tái)陣搞清楚孕震區(qū)地下結(jié)構(gòu),有助于提高分析地震復(fù)發(fā)周期的精度。同時(shí),基于上述結(jié)果的認(rèn)識(shí),對(duì)于地震預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性的概念也應(yīng)有所修正。
2.2斷層臨界失穩(wěn)前亞失穩(wěn)階段觀測(cè)異常的判識(shí)可能是地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)突破的一個(gè)方向
斷層臨界失穩(wěn)發(fā)生地震前,將經(jīng)歷一個(gè)亞失穩(wěn)階段?;诓煌瑪鄬訋缀魏筒煌锢碛^測(cè)手段在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),得到斷層亞失穩(wěn)階段變形特征,結(jié)合一些實(shí)際震例,總結(jié)如下:①斷層帶上存在相對(duì)強(qiáng)與弱的部位,相對(duì)弱的部位往往首先弱化,表現(xiàn)為斷層預(yù)滑、慢地震或弱震,成為應(yīng)變釋放開(kāi)始部位,相對(duì)強(qiáng)的部位則成為應(yīng)力閉鎖部位,并成為快速失穩(wěn)開(kāi)始部位。②應(yīng)變積累過(guò)程中差應(yīng)變偏離線性階段和亞失穩(wěn)階段的應(yīng)變釋放的區(qū)別:自偏離線性階段開(kāi)始,斷層上陸續(xù)出現(xiàn)應(yīng)變釋放區(qū)和應(yīng)變積累區(qū),不同段落間相對(duì)獨(dú)立;而在亞失穩(wěn)階段初期,應(yīng)變釋放區(qū)擴(kuò)大和增多,應(yīng)變積累區(qū)范圍收縮和遷移,應(yīng)變水平提高;亞失穩(wěn)后期應(yīng)變釋放區(qū)加速擴(kuò)展,相互連接,逐步貫通整個(gè)斷層段。斷層帶應(yīng)變釋放區(qū)的加速擴(kuò)展是進(jìn)入必震階段的標(biāo)志。③斷層上應(yīng)變釋放區(qū)的擴(kuò)展和連接體現(xiàn)了斷層活動(dòng)的協(xié)同化程度,指示了失穩(wěn)的必然性和時(shí)間上的臨近。但是斷層上的粘滑過(guò)程實(shí)際上存在2次失穩(wěn),前者與弱部位的釋放有關(guān),表現(xiàn)為小震、弱震或慢滑,后者與強(qiáng)部位的快速釋放有關(guān),表現(xiàn)為強(qiáng)震[1]。分析指出,雖然還有很多問(wèn)題有待查明,但亞失穩(wěn)狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)變變化特征已經(jīng)在實(shí)際地震過(guò)程中找到了觀測(cè)的證據(jù)。這或許是地震短臨預(yù)報(bào)突破的一個(gè)方向。
2.3以斷層為主體,不同層次的臺(tái)站布設(shè)將有助于地震短臨信號(hào)的捕捉一定密度的地震觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)以及健全的觀測(cè)數(shù)據(jù)共享機(jī)制對(duì)及時(shí)有效地獲取地震短臨前兆異常信號(hào)非常重要。斷層變形亞失穩(wěn)的應(yīng)變過(guò)程特征表明,要捕捉短臨地震前兆,一定的觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)布設(shè)方法是必須的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示出,在區(qū)域應(yīng)變積累過(guò)程中,相對(duì)于斷層失穩(wěn)部位不同位置的應(yīng)變變化不同,亞失穩(wěn)前觀測(cè)到的相同階段的變形特征不同。有的可以觀測(cè)到長(zhǎng)期的趨勢(shì)變化,而有的部位只能觀測(cè)到亞失穩(wěn)到失穩(wěn)的臨震前兆,因此,區(qū)域上一定的觀測(cè)密度的觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)是有效捕捉地震短臨前兆的必要條件。加強(qiáng)監(jiān)測(cè)以及促進(jìn)觀測(cè)資料的共享機(jī)制對(duì)地震短臨預(yù)報(bào)非常重要。
地震和地震災(zāi)害是全世界共同關(guān)心的問(wèn)題。預(yù)測(cè)/預(yù)報(bào)地震也是為了減輕地震災(zāi)害。意大利拉奎拉地震預(yù)測(cè)失誤以后,意大利地震學(xué)家和相應(yīng)官員都被判了刑。這件事情對(duì)全世界的地震預(yù)報(bào)科學(xué)界產(chǎn)生了不小的影響,圍繞著地震可預(yù)測(cè)性以及科學(xué)家在地震預(yù)報(bào)中的角色展開(kāi)了較長(zhǎng)時(shí)間的全球性討論。事實(shí)證明,這次長(zhǎng)時(shí)間的國(guó)際化討論是值得的。為此,針對(duì)地震預(yù)報(bào)的可實(shí)施的操作程序與決策的國(guó)際研討會(huì)于2014年在意大利召開(kāi),以及在后來(lái)的2014年11月10日,意大利被判刑的科學(xué)家又被重新改判無(wú)罪[]。
本次地震預(yù)報(bào)論壇邀請(qǐng)張永仙研究員介紹了參加意大利舉辦的可操作的地震預(yù)報(bào)和決策國(guó)際研討會(huì)的實(shí)況,并就意大利科學(xué)家被判刑的問(wèn)題以及地震預(yù)報(bào)與決策及應(yīng)急預(yù)案的重要性問(wèn)題展開(kāi)了別開(kāi)生面的大會(huì)討論。本次大會(huì)討論由吳忠良研究員主持,按照國(guó)際會(huì)議討論的通用模式(Panel Discussion),請(qǐng)出了車時(shí)副司長(zhǎng)作為政府官員的代表,請(qǐng)出了劉杰和張曉東研究員作為科學(xué)家的代表,請(qǐng)出楊立明和林樹(shù)副局長(zhǎng)分別代表西部多震區(qū)和東部弱震區(qū)地震預(yù)測(cè)與決策的代表,就不同類型區(qū)域針對(duì)地震預(yù)測(cè)結(jié)論以及預(yù)報(bào)意見(jiàn)的發(fā)布所可能面臨的不同情形進(jìn)行了討論。科學(xué)家認(rèn)為,科學(xué)家的角色就是要實(shí)事求是,做好科研,給出具有科學(xué)含量的預(yù)報(bào)意見(jiàn),從決策者的角度認(rèn)為科學(xué)家在作出科學(xué)預(yù)測(cè)結(jié)果的同時(shí)也應(yīng)有所擔(dān)當(dāng)。但都認(rèn)為在當(dāng)前的地震預(yù)測(cè)水平情況下,做好應(yīng)急預(yù)案是非常重要的。
其實(shí),這個(gè)問(wèn)題在我國(guó)20世紀(jì)末就已經(jīng)充分意識(shí)到了。陳顒院士在其《地震及其災(zāi)害的減輕》一文中指出,“我們能夠?qū)δ承╊愋偷牡卣鹱龀鲆欢ǔ潭鹊念A(yù)報(bào),但還不能預(yù)報(bào)大多數(shù)地震。這就是地震預(yù)測(cè)目前的科學(xué)水平。正是由于目前地震預(yù)報(bào)的科學(xué)水平十分有限,我們?cè)诘卣痤A(yù)測(cè)方面,面臨著對(duì)策問(wèn)題:如果我們能準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)所有未來(lái)的地震,那就不存在著對(duì)策問(wèn)題,需做的事情就是簡(jiǎn)單地發(fā)布預(yù)報(bào);如果我們根本不能預(yù)報(bào)任何地震,那也不存在著對(duì)策問(wèn)題,只需向社會(huì)公眾宣布無(wú)能為力罷了。但我們恰恰處于這兩種極端情況之間:我們能夠預(yù)報(bào)一些地震,我們又不能預(yù)報(bào)所有的或大多數(shù)地震,當(dāng)我們的科學(xué)處在這種特殊位置時(shí),如何對(duì)待地震預(yù)報(bào)的對(duì)策問(wèn)題就十分突出了?!保?]這表明,在中國(guó)地震局的工作機(jī)制中,地震應(yīng)急預(yù)案的編制受到了一貫的重視。我們不會(huì)出現(xiàn)意大利科學(xué)家被判刑這樣的情況。這對(duì)減輕科學(xué)家的后顧之憂、穩(wěn)定地震行業(yè)人才隊(duì)伍無(wú)疑是很重要的。
會(huì)議討論熱烈,互動(dòng)積極,使得會(huì)議的交流深入而充分,有效地利用了兩天的會(huì)議交流時(shí)間。這樣的討論也給國(guó)內(nèi)年輕學(xué)者增長(zhǎng)了國(guó)際學(xué)術(shù)活動(dòng)的有關(guān)見(jiàn)識(shí),更有利于以后參加國(guó)際學(xué)術(shù)交流活動(dòng)的討論。
地震可預(yù)測(cè)性的全球合作檢驗(yàn)研究(CSEP test)推動(dòng)地震預(yù)報(bào)從經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)向數(shù)值預(yù)報(bào)的轉(zhuǎn)變,數(shù)值模擬技術(shù)給地震預(yù)報(bào)帶來(lái)了發(fā)展的機(jī)遇。建立全球地震模型(Global Earthquake Model,簡(jiǎn)稱GEM)已經(jīng)成為地震學(xué)領(lǐng)域里的重要發(fā)展方向。針對(duì)南北地震帶和華北地區(qū)的地震孕育發(fā)生的動(dòng)力學(xué)環(huán)境的數(shù)值模擬已經(jīng)展開(kāi)。數(shù)字地震預(yù)報(bào)方法取代經(jīng)驗(yàn)地震預(yù)報(bào)方法成為地震預(yù)報(bào)發(fā)展的不可避免的趨勢(shì)。
雖然關(guān)于大數(shù)據(jù)的定義還沒(méi)有確定,但大數(shù)據(jù)時(shí)代已悄然來(lái)臨[4-5]。飛速發(fā)展的現(xiàn)代通訊技術(shù)為數(shù)據(jù)共享提供了技術(shù)支撐。地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)科學(xué)是大數(shù)據(jù)科學(xué),海量的地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)科學(xué)數(shù)據(jù)是支持復(fù)雜的地球預(yù)測(cè)科學(xué)研究及科技創(chuàng)新所不可替代的基本資源,同時(shí)也是地球科技活動(dòng)的產(chǎn)物。作為以觀測(cè)科學(xué)為主要特征的地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)科學(xué)研究活動(dòng),離不開(kāi)大量的高可信度的基本科學(xué)數(shù)據(jù)及其衍生的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。面對(duì)當(dāng)代“擁有同一個(gè)地球”的大科技的地學(xué)研究活動(dòng),在長(zhǎng)期的地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)科學(xué)調(diào)查與評(píng)價(jià)、觀測(cè)與探測(cè)、試驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)、研究與探索工作中產(chǎn)生了海量數(shù)據(jù),這些歷史積累和正在產(chǎn)生的地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)科學(xué)數(shù)據(jù),有著巨大的科學(xué)利用價(jià)值。大數(shù)據(jù)的分析方法為當(dāng)前利用海量觀測(cè)數(shù)據(jù)分析預(yù)報(bào)地震帶來(lái)了新的機(jī)遇。
地震作為復(fù)雜系統(tǒng)中的災(zāi)難性問(wèn)題,關(guān)于地震的大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)問(wèn)題要有理論基礎(chǔ)指導(dǎo)下的大數(shù)據(jù)分析方法與思路;大數(shù)據(jù)分析的相應(yīng)軟件技術(shù)也需要跟上,大數(shù)據(jù)分析方法軟件設(shè)計(jì)人員與數(shù)據(jù)分析人員如何密切合作等問(wèn)題,是大數(shù)據(jù)分析方法中必須面對(duì)的新挑戰(zhàn)。
甘肅省地震局楊立明副局長(zhǎng)主持了本屆預(yù)報(bào)論壇的閉幕式。閉幕式上宣布了優(yōu)秀張貼報(bào)告的評(píng)審結(jié)果,優(yōu)秀張貼報(bào)告得獎(jiǎng)?wù)呔蛷堎N報(bào)告的制作及其價(jià)值做了精煉的介紹,鼓勵(lì)更多年輕人參與進(jìn)行張貼類報(bào)告,并對(duì)福建省地震局為張貼報(bào)告的最終實(shí)現(xiàn)所付出的努力表示感謝。
閉幕式上車時(shí)副司長(zhǎng)充分肯定了本次會(huì)議上各專家學(xué)者的報(bào)告內(nèi)容,尤其表?yè)P(yáng)了工作在基層一線的年輕人具有實(shí)用性和創(chuàng)新性的發(fā)言內(nèi)容,并對(duì)地震系統(tǒng)內(nèi)的青年一代提出了與國(guó)際接軌的殷切希望。此外,車時(shí)副司長(zhǎng)提出,期望今后地震預(yù)報(bào)論壇以本次會(huì)議為標(biāo)準(zhǔn),繼續(xù)保持高水平、高質(zhì)量,也對(duì)福建省地震局對(duì)本次會(huì)議成功召開(kāi)所做的各項(xiàng)工作,表示了衷心的感謝。
最后,地震預(yù)報(bào)委員會(huì)主任張曉東研究員總結(jié)出此次會(huì)議的核心十六字:“戰(zhàn)略思維、世界眼光、理論基礎(chǔ)、實(shí)際應(yīng)用”。福建省地震局林樹(shù)副局長(zhǎng)代表承辦單位感謝中國(guó)地震學(xué)會(huì)地震預(yù)報(bào)專業(yè)委員會(huì)在福建召開(kāi)本次會(huì)議,體現(xiàn)了對(duì)福建局的信任,認(rèn)為這次會(huì)議也為福建局工作人員提供了非常好的開(kāi)拓視野和學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。
本次會(huì)議的召開(kāi)促進(jìn)了地震監(jiān)測(cè)工作與地震預(yù)報(bào)工作的有機(jī)融合,為今后地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)事業(yè)發(fā)展夯實(shí)了基礎(chǔ),開(kāi)闊了思路。
謹(jǐn)以此文敬獻(xiàn)給馬瑾院士80壽辰。
致謝:本稿經(jīng)中國(guó)地震學(xué)會(huì)地震預(yù)報(bào)專業(yè)委員會(huì)主任張曉東研究員審核。李盛樂(lè)研究員的研究生小組為此次會(huì)議做了現(xiàn)場(chǎng)部分記錄。楊易飛參與匯總了會(huì)議的基本信息。在此一并致謝。對(duì)能夠不畏臺(tái)風(fēng)到會(huì)參與交流的全體代表表示衷心的感謝!
(作者電子信箱,黃輔瓊:hfqiong@seis.ac.cn)
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