□文/王瑞良
供圖/視覺(jué)中國(guó)
據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,2022年6月以來(lái),四川多地連續(xù)發(fā)生地震,引發(fā)社會(huì)關(guān)注。
當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展一日千里,從微小的原子世界到浩瀚無(wú)垠的宇宙空間,再到萬(wàn)米之深的海洋底部,科學(xué)家已初步揭開(kāi)了它們的神秘面紗,為什么對(duì)自己居住的老家——地球,卻還缺乏清楚的了解?對(duì)經(jīng)常發(fā)生的地震災(zāi)害,特別是短臨震情,為什么不能像天氣預(yù)報(bào)那樣作出比較準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)呢?
2021年12月22日21時(shí)46分,筆者現(xiàn)住的江蘇省常州市天寧區(qū)(北緯31.75°,東經(jīng)120.0°)發(fā)生4.2級(jí)地震,震感明顯,同時(shí)上海、浙江等鄰近地區(qū)也有震感。當(dāng)時(shí),筆者和家人正在客廳看電視,只聽(tīng)見(jiàn)“轟隆”一聲響,樓房晃動(dòng)了一下。緊接著,有人大喊:“地震了!”小區(qū)高樓上的居民急慌慌地下到地面空曠地帶避險(xiǎn)。隨之而來(lái)的就是有關(guān)地震的各種消息,其中不乏一些令人不寒而栗的謠言。大家議論的一個(gè)核心話題就是:為什么地震預(yù)報(bào)不能像天氣預(yù)報(bào)那樣準(zhǔn)確呢?如果這次震級(jí)再高幾級(jí),我們不就會(huì)在一瞬間葬身于大樓的瓦礫之下嗎?
群眾的這些疑慮不是沒(méi)有道理的。事實(shí)上,幾十年來(lái),國(guó)內(nèi)外發(fā)生的千百次地震大多數(shù)沒(méi)有預(yù)報(bào);少數(shù)地震的預(yù)警時(shí)間也只是提前了十幾到二十幾秒,往往來(lái)不及避險(xiǎn)。其中最典型的例子要數(shù)7年前發(fā)生的尼泊爾大地震了。2015年4月11日—13日在加德滿(mǎn)都召開(kāi)的一次研討會(huì)上,專(zhuān)家們對(duì)下次地震發(fā)生時(shí)間的預(yù)判為“今后數(shù)年或數(shù)十年內(nèi)”。沒(méi)想到,僅僅在10多天之后的2015年4月25日,一場(chǎng)8.1級(jí)的強(qiáng)烈地震就突襲了尼泊爾,使該國(guó)蒙受重大損失。
那么,地震預(yù)報(bào)為什么這樣難?它究竟難在何處?
地震預(yù)報(bào)之所以會(huì)成為一個(gè)久攻不克的難題,原因是多方面的,也是十分復(fù)雜的,概括起來(lái)可歸納為以下幾個(gè)方面:
對(duì)地震的發(fā)生機(jī)制和規(guī)律尚無(wú)法準(zhǔn)確了解?,F(xiàn)在科學(xué)家雖已認(rèn)識(shí)到地震的發(fā)生可能存在著一定的規(guī)律性,但同時(shí)發(fā)現(xiàn)有一部分地震的發(fā)生是無(wú)規(guī)律的,這就很難預(yù)測(cè)。即使是準(zhǔn)周期復(fù)發(fā)的地震,復(fù)發(fā)周期往往長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年、數(shù)百年甚至上千年,而人們開(kāi)始科學(xué)的地震研究不過(guò)短短百余年時(shí)間,連一個(gè)復(fù)發(fā)周期都沒(méi)有經(jīng)歷過(guò),怎能認(rèn)清地震的發(fā)生機(jī)制和復(fù)發(fā)規(guī)律呢?
地震發(fā)生在一兩千米到幾十千米甚至數(shù)千千米的地球深部,目前人們還無(wú)法監(jiān)控那么深的地下情況 供圖/視覺(jué)中國(guó)
難以掌握地震發(fā)生的準(zhǔn)確時(shí)間。在天氣預(yù)報(bào)方面,目前我們有氣象衛(wèi)星和地面觀測(cè)站等,可以實(shí)時(shí)、直接監(jiān)控云團(tuán)、冷空氣、臺(tái)風(fēng)等的規(guī)模變化和運(yùn)動(dòng)軌跡,而地震發(fā)生在一兩千米到幾十千米甚至數(shù)千千米的地球深部,當(dāng)今世界上最深的地下鉆孔只有十幾千米,因而根本無(wú)法監(jiān)控那么深的地下情況。按說(shuō),地震預(yù)報(bào)最好能精確到天;退一步講,也應(yīng)當(dāng)預(yù)測(cè)到某個(gè)星期。如果預(yù)測(cè)精度只能到月的話,整個(gè)社會(huì)都必須在某個(gè)月停止生產(chǎn)生活,到避難場(chǎng)所等著地震的發(fā)生,那么這種預(yù)報(bào)的意義就不是很大了。如果以周作為最低精度要求的話,相對(duì)于一個(gè)假設(shè)為500年復(fù)發(fā)周期的地震來(lái)說(shuō),其時(shí)間精度要求達(dá)到1/(500×52),這就相當(dāng)于要求天氣預(yù)報(bào)將某個(gè)天氣事件(如下雨)發(fā)生的時(shí)間定在某天某小時(shí)的某分鐘內(nèi),這顯然是難以做到的。
對(duì)地震發(fā)生的地點(diǎn)難以判斷。研究發(fā)現(xiàn),以往的多次地震,有些是發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造上的,有些則不是。拋開(kāi)那部分不依靠地質(zhì)構(gòu)造的地震,我們目前需要的是探明全國(guó)及周邊所有可能發(fā)生地震的地質(zhì)構(gòu)造,從一個(gè)廣闊的范圍內(nèi)對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)研究,獲取相對(duì)可靠的數(shù)據(jù)。而實(shí)際情況是,我國(guó)幅員遼闊,土地面積為世界第三,又有正在發(fā)生大陸板塊碰撞的產(chǎn)物——青藏高原,發(fā)震構(gòu)造多而復(fù)雜,而我國(guó)現(xiàn)有的地震觀測(cè)網(wǎng)站不僅數(shù)量不夠,而且觀測(cè)設(shè)備也不夠先進(jìn),所獲的地震預(yù)報(bào)的數(shù)據(jù),難免有顧此失彼的情況。
對(duì)地震的破壞程度也難以掌控。經(jīng)驗(yàn)證明,只有針對(duì)某種可能發(fā)震的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行了充分的觀測(cè)研究,了解了它目前積累的能量和速率,以及過(guò)去發(fā)生地震時(shí)釋放的能量和震級(jí),才能較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)下一次地震的破壞程度,即震級(jí),從而確定目前的建筑標(biāo)準(zhǔn)是否符合要求,進(jìn)而為政府的防震減災(zāi)決策提供依據(jù)。但是,由于地震是規(guī)模宏大的地下巖體破裂現(xiàn)象,其孕育過(guò)程很長(zhǎng),不但很難用經(jīng)典物理學(xué)從本質(zhì)上加以描述,也難以在實(shí)踐中檢驗(yàn),往往是本次作出的相對(duì)準(zhǔn)確的預(yù)報(bào),下次卻不一定管用,這無(wú)疑增加了預(yù)報(bào)的難度。
地震預(yù)報(bào)的三要素(時(shí)間、地點(diǎn)、震級(jí))很難做到有機(jī)統(tǒng)一。一則成功的地震預(yù)報(bào)必須是三大要素同時(shí)測(cè)報(bào)出來(lái),否則它的價(jià)值便會(huì)大打折扣,甚至?xí)屓俗鞒鲥e(cuò)誤的判斷。既然現(xiàn)在每個(gè)要素的預(yù)測(cè)都存在著很大困難,那么要想做到三大要素的有機(jī)統(tǒng)一,其難度將會(huì)呈幾何級(jí)增長(zhǎng),會(huì)難上加難。
除此以外,地震預(yù)報(bào)還與人類(lèi)的思維、行動(dòng)方式和社會(huì)危機(jī)管理機(jī)制有一定的關(guān)系。
目前,在地震學(xué)界存在兩種截然相反的觀點(diǎn)。一種是地震不可知論。其依據(jù)是:地球是一種自組織臨界狀態(tài),其中一個(gè)小小的事件往往會(huì)引發(fā)大小不等的一系列連鎖反應(yīng),而與同為自組織狀態(tài)的天氣現(xiàn)象不同的是,人們根本無(wú)法掌握地球深部無(wú)數(shù)細(xì)小結(jié)構(gòu)的臨界狀態(tài),所以地震根本無(wú)法預(yù)報(bào),與其將大量資金用于監(jiān)測(cè)研究,不如用來(lái)改善地面防震減災(zāi)設(shè)施。另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為,地震是一種自然現(xiàn)象,與世上萬(wàn)事萬(wàn)物都有規(guī)律可循一樣,地震預(yù)報(bào)也不例外,中、長(zhǎng)期預(yù)報(bào)自不必說(shuō),即令是短臨預(yù)報(bào)也并非沒(méi)有可能。兩種觀點(diǎn)的對(duì)立十分尖銳,前者有一定的代表性,曾一度占據(jù)主流地位,難免會(huì)對(duì)地震科學(xué)的研究產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。正是受此影響,美、日等國(guó)相繼壓縮了用于地震預(yù)報(bào)的科研經(jīng)費(fèi),日本更是正式宣布退出了地震預(yù)報(bào)的合作研究。
地震監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)工作任重道遠(yuǎn) 供圖/銳景創(chuàng)意
我國(guó)地震預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率為30%,在世界處于領(lǐng)先水平。經(jīng)驗(yàn)證明,當(dāng)一級(jí)政府接到把握性只有30%左右的大地震預(yù)報(bào)時(shí),往往就犯難了:要不要公開(kāi)發(fā)布?什么時(shí)間公布?公布到什么程度?應(yīng)當(dāng)采取哪些應(yīng)急措施?所有這些問(wèn)題,都必須經(jīng)過(guò)反復(fù)周密細(xì)致的斟酌才能決定;弄得不好,就會(huì)由自然危機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)樯鐣?huì)危機(jī)。
這樣看來(lái),地震預(yù)報(bào)這道難題在短時(shí)期內(nèi)恐怕難以破解。但是,筆者堅(jiān)信,“世上無(wú)難事,只要肯登攀”。世上只有暫時(shí)尚未認(rèn)識(shí)的事物,而沒(méi)有永遠(yuǎn)不可知的事物。只要堅(jiān)持探索、不懈追求,假以時(shí)日,任何橫亙?cè)谌祟?lèi)發(fā)展道路上的障礙,最終都將會(huì)被清除。試想一下,100多年前,誰(shuí)能想到,今天的人類(lèi)能夠登上月球,進(jìn)入太空,在那里進(jìn)行科研開(kāi)發(fā)?又有誰(shuí)能想到,憑著一條海底光纜,人們就可以與親友進(jìn)行越洋通信,享受天涯咫尺的樂(lè)趣?地震預(yù)報(bào)問(wèn)題的解決,也應(yīng)符合這一思維邏輯。地震是我們當(dāng)前面臨的龐大的未知世界的一部分,我們今天對(duì)地震的探索還談不上照亮了一個(gè)或幾個(gè)點(diǎn),但是正如著名科學(xué)家法布爾所說(shuō),如果我們能從一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)地移動(dòng)探索之燈,隨著一小片一小片的客觀世界被認(rèn)識(shí),我們最終也許能將地震成因的整個(gè)面貌拼制出來(lái),從而逐步實(shí)現(xiàn)人類(lèi)夢(mèng)寐以求的地震預(yù)報(bào)。