维基百科

地震预测

此条目介绍的是地震发生前的预测。关于地震发生后发布警报的系统，请见“地震预警系统”。

地震预测（earthquake prediction）是预测一次地震发生的时间、地点和规模。地震学家目前仍无法预测地震的确切发生时间[1]，然而对地下构造了解的进步，科学家能透过震灾危害度评估，提供特定规模的地震在未来数年到数十年之间，发生在某区域的几率，以供建筑物和公共建设设定最低防震规范。虽然部分证据表明，对某些区域的地震预报或许有实用价值，然而这些技术的可靠性既未确立，也无法重制，所以地震学家及地质学家一般认为实用的地震预测还是梦想。

旧金山湾区震灾危害度图表，描绘了2032年前发生大地震的几率。

争议 编辑

人们试图以各种自然现象预测地震，例如电磁场、天气状况、地震云、土壤或地下水的氡气或氢气含量、井水水位及动物行为等。

地震预测迄今仍深具争议性；一方面是因为资料不足，另一方面则缺乏能证实上述因果联系的科学理论。此外，只要做出大量预测，便容易碰巧言中。大部分的预测方法都基于几率模型；由于大地震鲜少发生，其地点与时间又相当集中，目前我们很难鉴定一次“成功”的预测是否只是侥幸而已。

2009年拉奎拉地震发生后，几位科学家因未能提出足够警告，依过失杀人罪被判6年徒刑，在欧美科学界引发一片惊慌和挞伐之声，学者警告这恐造成寒蝉效应。[2] 厄尔斯特大学（University of Ulster）地震物理学教授史迪西（Sandy Steacy）认为：“若维持原判，这项判决将对意大利和全欧洲的地震科学造成寒蝉效应。”科学工作者关怀联盟（UCS）学者郝普恩（Michael Halpern）认为：“这项决定荒谬又危险，美国官员应该非难它，意大利总统乔治奥·纳波利塔诺（Giorgio Napolitano）应该推翻这个决定。”英国地质调查所（BGS）的穆森（Roger Musson）说：“这6名科学家说的是正确的，任何地震学家都会支持他们的说法。他们尽力提供科学的建议却被判刑，这是错的。”

预测方法 编辑

电磁波异常 编辑

实验证明，岩石在破裂之前，会释放出电磁波，然而对于如何影响到大的范围仍有许多疑问；部分研究则认为是岩石内的石英受到压力时产生的压电效应所造成；也有人认为是由于地下水位的改变所引起。 [3]

Demeter微型卫星 编辑

Demeter（希腊神话的女神得墨忒耳）为地震区电磁放射侦测（英文："Detection of Electro-Magnetic Emissions Transmitted from Earthquake Regions"）的缩写。Demeter卫星由法国国家太空研究中心建造，目前已观察到某类低频电磁活动与地震活跃带的关系，并在2004年9月5日日本东海地方发生面波震级7.1地震前一周观察到明显的电离层活动及温度变化[4]。

VAN方法 编辑

VAN 是一套由 Varotsos、Alexopoulos 与 Nomicos 三位希腊学者在1980年代提出的地震预测法。此法以埋入地下的金属棍侦测地震电磁信号（英文：seismic electric signals），部分学者声称能预测大于五级的地震，震中误差在100千米以内、烈度误差在0.7个单位内、时间窗口为2小时至11天。这个方法受到 Sir James Lighthill 的批判性考察[5]，此外也在日本激起一些科学上的兴趣[6]。

水氡异常 编辑

指地下水中氡气含量的突然大幅度增加或减少。在多次大地震前已观测到这种现象，其原因可能是地应力的变化使岩石释放出一定量的氡气，从而导致地下水中氡气含量的变化。

地震活动型态的改变 编辑

前震 编辑

参见：地震序列

发生在相近时间或空间上的一连串地震，依照发生次序可分为前震 、主震和余震，难以判别主震的地震序列称之为群震。不同型态的地震序列是由于地壳非均质所引起许多大地震在来临前，断层破裂区域的地震活动会明显的增加，最著名的案例为1975年的海城地震。

动物行为 编辑

根据民间传说，一些动物能预知地震来临，特别是猫、狗、鸡、马及其他小型动物；大型动物对此则较不敏感。[原创研究？]日本学者也曾对鲶鱼的行为进行长期研究。[来源请求]

也有人主张动物的异常行为源于低频电磁辐射信号。科罗拉多大学的学者证实石英岩断裂时能藉压电效应产生电磁活动。这类活动可于震前在断层线上发生。根据最近的研究，电磁感应器能在统计学的意义上有效预测地震[7]

中国曾有系统地研究了动物的异常表现，并在1974年12月预测隔年二月发生的海城地震；然而该次预测主要是依靠一系列的强烈前震。关于动物行为的报导通常模棱两可；目前还无法证明动物能预知地震，即使动物能感知P波，但地震仪对此更敏感[8]。

案例 编辑

中国 编辑

中国地震预测主要是基于震前的异常事件，例如地下水位、动物行为或前震等等。有报道与学者统计自1975年2月4日中国地震学家曾成功预报了辽宁省海城大地震[9]起，中国地震学家根据统计学与临震异常共预测成功并发布了短期、临震预报的地震共有28次[10][11]。包括了1990年9月22日北京小汤山4级地震[12]、1994年2月16日青海共和5.8级地震[13][14]、1995年7月12日云南孟连7.3级地震[15]、1997年4月6日新疆伽师6.3级、6.4级地震[16]、2003年云南大姚7月21日6.2级地震、10月16日6.1级地震[17]、2003年10月25日甘肃民乐6.1级地震[18]等。

但是1976年7月28日唐山大地震事前虽有中长期趋势判断，但并无短期、临震预报。造成当次地震242,769到655,237人死亡以及164,851人重伤；2008年5月12日的汶川大地震，同样也无短震、临震预报，最终造成69,227到300,000人死亡，374,643人受伤，17,923人失踪。

美国 编辑

2004年初，洛杉矶加利福尼亚大学由Vladimir Keilis-Borok带领的一群科学家预言南加州九月将有一场与2003年San Simeo地震震级相当的地震，几率是百分之五十。

到了2004年4月，加州地震预报评估委员会（CEPEC）向州政府报告“预测并不可靠，而且涉及的地域广大（12,400平方哩），所以这些结果不能作为加州采取特殊手段的正当理由。”[19]结果在预报的时间窗口内并无明显地震。

意大利 编辑

2009年拉奎拉地震发生前一个月，一位名叫贾宝洛的实验室技术人员，根据地面增加的放射性氡气排放量，研判会有大地震发生。结果他被意大利民防单位指控危言耸听，还被移送警方侦办，罪名是制造民众恐慌。而就在贾宝洛被移送的同时，官方的专家在拉奎拉召开会议，大量接受媒体访问，保证说不会发生地震。官方的地震测报中心官员后来遭到民众指控提供不正确的资讯，7名科学家被依过失杀人罪名、求处4年徒刑。

地震预警 编辑

更多信息：地震预警系统

地震的预警监测比地震预测更可靠，其原理是侦测P波；P波在地壳中的传递速度快过具破坏力的S波及瑞利波，故可先期侦测。此法只能提早数秒（对于较深及较远的大地震，或可达数十秒）预警。 现时有一套称作 QuakeGuard™ [20] 的系统能用这套技术自动应变，以减少人员及财产损失。

加州大学的 Richard Allen 在发表于《自然》的一篇论文中声称：在地震发生的前几秒，可以从地震仪的纪录中预判地震大小[21]，它的结果还没被其它学者认可。若然，则地震的早期预警将能更为有效。

参考文献 编辑

  1. ^ Earthquake Prediction （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Ruth Ludwin, U.S. Geological Survey.
  2. ^ 意地震专家获刑：地震杀人还是科学家过失杀人. 科学网. 2012-10-31 [2012-11-13]. （原始内容存档于2012-11-01）. 
  3. ^ Chi-Yu King. Earthquake prediction: Electromagnetic emissions before earthquakes. Nature. 1983, 301 (377). 
  4. ^ （法文）Satellite défilant du CNES (France). [2006年10月22日]. （原始内容存档于2008年5月19日）. 
  5. ^ VAN METHOD. [2008-05-13]. （原始内容存档于2008-02-08）. 
  6. ^ Seiya UYEDA, The VAN Method of Short-Term Earthquake Prediction,RIKEN International Frontier Program on Earthquake Research, Tokai University. [2004-11-01]. （原始内容存档于2004-11-01）. 
  7. ^ （英文）T. Bleier and F. Freund. Earthquake [earthquake warning systems]. Spectrum, IEEE. 2005年12月, 42 (12): 22–27 [2006年10月22日]. （原始内容存档于2007年9月22日）. 
  8. ^ Woith, Heiko; Petersen, Gesa M.; Hainzl, Sebastian; Dahm, Torsten. Review: Can Animals Predict Earthquakes?. Bulletin of the Seismological Society of America. 2018-04-17. doi:10.1785/0120170313. 
  9. ^ （英文）Glenn Richard. Earthquake Prediction: Haicheng, China - 1975. Earth Science Educational Resource Center. 2001 [2006年10月22日]. （原始内容存档于2006年9月4日）.  石溪大学矿物物理研究所一个讨论班的讲义
  10. ^ 鲜为人知，这些都是中国成功预报的地震案例！. www.sohu.com. [2018-12-21]. （原始内容存档于2018-12-21）. 
  11. ^ 钱钢. 在地震预警问题的背后 (PDF). 《二十一世纪》双月刊 (香港中文大学). 2008, (108期): P104 [2018-12-21]. （原始内容存档 (PDF)于2018-12-21）. 
  12. ^ 王, 德功. 北京地区的地震与防震. 北京: 地质出版社. 2002: P21. ISBN 9787116030367. 
  13. ^ 夏玉胜. 共和5．8级地震的成功预报. 高原地震 (青海地震局). 1995, (1995年 第2期): P36-P41 [2018-12-21]. （原始内容存档于2018-12-21）. 
  14. ^ 张晓东. 马文静. 1994年2月16日共和5.8级地震短临预报实况. 地震 (中国地震局). 1995年, (1995年 第1期): P20-P28 [2018年12月21日]. （原始内容存档于2018年12月21日）. 
  15. ^ 李宣瑚、王瑜青. 1995年7月12日中缅边境7.3级地震预报成功. 国际地震动态. 1995, (1995年 第9期): P25、P26 [2018年12月21日]. （原始内容存档于2018年12月21日）. 
  16. ^ 朱令人. 1997年伽师地震临震预报的经验与启示. 华南地震. 1998年, (1998年 第4期): P9-P16 [2018-12-21]. （原始内容存档于2018-12-21）. 
  17. ^ 苏有锦. 2003年7月21日、10月16日云南大姚6．2级和6．1级地震预测预报回顾与讨论. 国际地震动态. 2004, (2004年 第1期): P18-P21 [2018年12月21日]. （原始内容存档于2018年12月21日）. 
  18. ^ 杨立明. 甘肃省民乐6．1级地震短期预报的简要回顾与启示. 国际地震动态. 2004, (2004年 第1期): P15-P17 [2018-12-21]. （原始内容存档于2018-12-21）. 
  19. ^ （英文）California Earthquake Prediction Evaluation Council. Report to the Director, Governor's Office of Emergency Services (PDF). 2002年3月 [2006年10月22日]. （原始内容 (PDF)存档于2008年5月27日）. 
  20. ^ （英文）Earthquake P-wave Pre-Detection and Disaster Mitigation Technology. 1999 [2008-05-13]. （原始内容存档于2008-08-21）. 
  21. ^ （英文）Rachel Abercrombie. The start of something big?. Nature. 2005-11-09: 171 [2006年10月22日]. （原始内容存档于2006年6月29日）. 

来源 编辑

  • The Ad Hoc Working Group on the December 2—3, 1990, Earthquake Prediction [AHWG], Evaluation of the December 2–3, 1990, New Madrid Seismic Zone Prediction, 1990-10-18 . Included in App. B of Spence et al. 1993.
  • Aggarwal, Yash P.; Sykes, Lynn R.; Simpson, David W.; Richards, Paul G., Spatial and Temporal Variations in ts/tp and in P Wave Residuals at Blue Mountain Lake, New York: Application to Earthquake Prediction, Journal of Geophysical Research, 1975-02-10, 80 (5): 718–732, Bibcode:1975JGR....80..718A, doi:10.1029/JB080i005p00718 .
  • Allen, Clarence R., Responsibilities in earthquake prediction, Bulletin of the Seismological Society of America, December 1976, 66 (6): 2069–2074 .
  • Allen, Clarence R., Earthquake Prediction – 1982 Overview, Bulletin of the Seismological Society of America, December 1982, 72 (6B): S331–S335 .
  • Anagnostopoulos, Stavros A., Letter (PDF), Physics Today, June 1998: 96 [2018-02-20], （原始内容 (PDF)存档于2016-12-20） .
  • Atwood, L. Erwin; Major, Ann Marie, Exploring the "Cry Wolf" Hypothesis, International Journal of Mass Emergencies and Disasters, November 1998, 16 (3): 279–302 [2018-02-20], （原始内容存档于2016-03-21） .
  • Bakun, W.H.; Breckenridge, K.S.; Bredehoeft, J.; Burford, R.O.; Ellsworth, W.L.; Johnston, M.J.S.; Jones, L.; Lindh, A.G.; Mortensen, C.; Mueller, R. J.; Poley, C. M.; Roeloffs, E.; Schulz, S.; Segall, P.; Thatcher, W., Parkfield, California, Earthquake Prediction Scenarios and Response Plans (PDF), U.S. Geological Survey, 1987-05-01,, Open-File Report 87-192 [2018-02-20], （原始内容存档 (PDF)于2017-03-01） .
  • Bernard, P.; LeMouel, J. L., On electrotelluric signals, A critical review of VAN, London: Lighthill, S. J. World Scientific: 118–154, 1996 .
  • Bolt, Bruce A., Earthquakes and geological discovery, Scientific American Library, 1993, ISBN 0-7167-5040-6 .
  • Drakopoulos, J.; Stavrakakis, G.N.; Latoussakis, J., Evaluation and interpretation of thirteen official van—telegrams for the period September 10, 1986 to April 28, 1988., Tectonophysics, 1993-08-30, 224 (1–3): 223–236, doi:10.1016/0040-1951(93)90075-U .
  • Geller, R. J., Short-term earthquake prediction in Greece by seismic electric signals, Lighthill, J. (编), A Critical Review of VAN, World Scientific: 155–238, 1996a 
  • Geller, Robert J.; Jackson, David D.; Kagan, Yan Y.; Mulargia, Francesco; Stiros, Stathis, Letter (PDF), Physics Today, June 1998: 95–96 [2018-02-20], （原始内容 (PDF)存档于2016-12-20） .
  • Hamada, Kazuo, Statistical evaluation of the SES predictions issued in Greece: alarm and success rates, Tectonophysics, 1993-08-30, 224 (1–3): 203–210, doi:10.1016/0040-1951(93)90073-S .
  • Hough, Susan, Predicting the Unpredictable: The Tumultuous Science of Earthquake Prediction, Princeton University Press, 2010b, ISBN 978-0-691-13816-9 .
  • Immè, Giuseppina; Morelli, Daniela, Radon as Earthquake Precursor (PDF), D'Amico (编), Earthquake Research and Analysis, 2012 [2018-02-20], （原始内容存档 (PDF)于2017-08-09） .
  • Johnston, M.J.S., Electromagnetic Fields Generated by Earthquakes, Lee, William H.K.; Kanamori, Hiroo; Jennings, Paul C.; Kisslinger, Carl (编), International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology 81A: 621–635, 2002, ISBN 0-12-440652-1 
  • Jolliffe, Ian T.; Stephenson, David B. (编), Forecast Verification: A Practitioner’s Guide in Atmospheric Science 1st, John Wiley & Sons, Ltd., 2003, ISBN 0-471-49759-2 .
  • Jones, Lucille M., Foreshocks and time-dependent earthquake hazard assessment in southern California, Bulletin of the Seismological Society of America, December 1985, 75 (6): 1669–1679 .
  • Lomnitz, Cinna; Nava, F. Alejandro, The predictive value of seismic gaps., Bulletin of the Seismological Society of America, December 1983, 73 (6A): 1815–1824 .
  • Ludwin, Ruth, Earthquake Prediction (PDF), Washington Geology, May 2001, 28 (3): 27–28 [2018-02-20], （原始内容存档 (PDF)于2017-12-12） .
  • McEvilly, T.V.; Johnson, L.R., Stability of P an S velocities from Central California quarry blasts, Bulletin of the Seismological Society of America, April 1974, 64 (2): 343–353 .
  • Otis, Leon; Kautz, William, Biological premonitions of earthquakes: a validation study, U.S. Geological Survey, 1979,, Open-File Report 80-453: 225–226 .
  • Pham, V. N.; Boyer, D.; Chouliaras, G.; Savvaidis, A.; Stavrakakis, G. N.; Le Mouël, J. L., Sources of anomalous transient electric signals (ATESs) in the ULF band in the Lamia region (central Greece): electrochemical mechanisms for their generation, Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2002, 130: 209–233, doi:10.1016/s0031-9201(02)00008-0 .
  • Reid, Harry Fielding, The Mechanics of the Earthquake., The California Earthquake of April 18, 1906: Report of the State Earthquake Investigation Commission Vol. 2, 1910, Vol. 2 .
  • Rikitake, Tsuneji, Earthquake Forecasting and Warning, Tokyo: Center for Academic Publications, 1982 .
  • Scholz, Christopher H., The Mechanics of earthquakes and faulting, 2nd, Cambridge Univ. Press, 2002, ISBN 0-521-65223-5 .
  • Schwartz, David P.; Coppersmith, Kevin J., Fault Behavior and Characteristic Earthquakes: Examples From the Wasatch and San Andreas Fault Zones, Journal of Geophysical Research, 1984-07-10, 89 (B7): 5681–5698, Bibcode:1984JGR....89.5681S, doi:10.1029/JB089iB07p05681 .
  • Thomas, Lee M., Economic impacts of earthquake prediction (PDF), Proceedings of the Seminar on Earthquake Prediction Case Histories, Geneva, 12–15 October 1982: UNDPRO: 179–185, 1983 [2018-02-20], （原始内容存档 (PDF)于2013-04-26） .
  • Uyeda, S., Introduction to the VAN method of earthquake prediction, Sir James Lighthill (编), A Critical Review of VAN – Earthquake Prediction from Seismic Electrical Signals, London, UK: World Scientific Publishing Co Pte Ltd., 1996, ISBN 978-981-02-2670-1 .
  • Varotsos, P.; Alexopoulos, K.; Nomicos, K., Seven-hour precursors to earthquakes determined from telluric currents, Praktika of the Academy of Athens, 1981, 56: 417–433 .
  • Varotsos, P.; Lazaridou, M.; Eftaxias, K.; Antonopoulos, G.; Makris, J.; Kopanas, J., Short-term earthquake prediction in Greece by seismic electric signals, Lighthill, J. (编), A Critical Review of VAN, World Scientific: 29–76, 1996a .
  • Varotsos, P.; Alexopoulos, K.; Nomicos, K.; Lazaridou, M., Official earthquake prediction procedure in Greece, Tectonophysics, 1988-09-20, 152 (3–4): 93–196, doi:10.1016/0040-1951(88)90045-5 .
  • Varotsos, P.; Sarlis, N.; Skordas, E., Natural time analysis : the new view of time ; Precursory seismic electric signals, earthquakes and other complex time series, Springer Praxis, 2011, ISBN 364216448-X .
  • Whitham, K.; Berry, M.J.; Heidebrecht, A.C.; Kanasewich, E.R.; Milne, W.G, Earthquake Prediction in China, Geoscience Canada, 1976, 3 (4): 96, 263–268 [2018-02-20], （原始内容存档于2013-01-19） .
  • Wyss, M., Brief summary of some reasons why the VAN hypothesis for predicting earthquakes has to be rejected, A critical review of VAN, London: Lighthill, S. J. World Scientific: 250–266, 1996 .

外部链接 编辑

参见 编辑

取自“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=地震預測&oldid=82128807”