地球物理知識之十

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地球運動,可以是板塊構(gòu)造那樣的以地質(zhì)年代計的緩慢運動,也可以是像地震這樣稍縱即逝的短暫運動。地震雖然發(fā)生的時間很短,但卻給人類帶來巨大的災難。據(jù)統(tǒng)計,1970~1981年,死于地震的人數(shù)為44萬,占死于自然災害的40%。1976年唐山地震所造成的經(jīng)濟損失和傷亡超過建國以來所有破壞性地震總和。

地震預報的重要性,盡人皆知。然而,地震預報的困難,并非為所有人所理解。從地球物理學角度分析,地震預報的困難有:第一,實際地震不能在實驗室如實模擬;第二,野外觀測的地區(qū)和時間有限,有些手段的精度不高,因而觀測資料不完備不準確;第三,震源過程只能靠地震波間接推測;第四,應力積累的成效微弱,常常低于背景應力值。因此,盡管不少國家制定了各種預報計劃,在某些方面似有進展,然而無論在理論上還是在尋找可靠前兆現(xiàn)象上,均處于探索階段。

承認地震預報的困難,是為了探索有效的預報途徑。在探索預報方法中,目前大致可分為相互聯(lián)系的兩個方面:

一方面是,從一定理論或模式出發(fā),推測可能出現(xiàn)的前兆現(xiàn)象及其相互關系。傅承義在1970年根據(jù)邢臺等地震觀察和觀測事實提出的紅腫假說,以及美國同前蘇聯(lián)提出的濕擴容和干擴容模式,都屬此類。

另一方面是,從若干典型震例中,選取某些可能是前兆的現(xiàn)象,從實踐中驗證它們與地震是否有關,并找出定量關系。在這些前兆現(xiàn)象中較有希望的是:利用大小地震在時間、空間和強度上的關系,以小震活動圖像預報大震;利用地面形變與地殼運動的關系,觀測應變量約210-4的微小變化,以監(jiān)視介質(zhì)應力變化;在一定震磁理論指導下,進行定期的連續(xù)地磁場測量,以捕捉約1%的微弱前兆變化;利用水化學、水位變化和某些生物的異常反應,了解其與地震孕育的關系等等。

應當指出,地震是發(fā)生在一定構(gòu)造條件下,因而是一個地質(zhì)學問題;同時,地震發(fā)生是一個物理過程,伴隨應力、電磁、重力和熱等現(xiàn)象,因而也是一個地球物理學問題。我國地震預報研究工作的經(jīng)驗表明,地球物理學與地質(zhì)學這兩個學科應互相配合,并吸取其他學科的營養(yǎng),踏踏實實地進行基礎研究。脫離基礎性研究,脫離一般的地質(zhì)背景和物理原理而去解決地震預報問題是很難實現(xiàn)的。

在地震預報尚未解決的情況下,加強城鄉(xiāng)建筑物和構(gòu)筑物的抗震能力,加強地震應急救護和危險性評估工作,最大限度減輕地震災害損失,具有重要的現(xiàn)實意義。


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