6571论坛 » 〖柒壹杂谈〗 » 科普:从科学技术角度解说为什么地震不能准确的预测
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大家都知道,地震和刮风下雨一样都是一种自然现象。但是由于诱发地震的原因非常复杂,因此,想要象预测天气预报那样准确的预测地震是不可能的。至少在当前的科学技术条件下很难达到。就连科学技术最发达的美国也是束手无策。比如:1989年10月17日,美国旧金山发生大地震,震级里氏6.9级,死亡逾270人。1994年1月17日凌晨4时31分,洛杉矶地区发生里氏6.6级地震,震中位于市中心西北200多公里的圣费尔南多谷的北岭地区。发生地震时大多数人还处于沉睡之中,还没有来得及反应,灾难就降临了。在持续30秒的震撼中,大约有11000多间房屋倒塌,震中30公里范围内高速公路、高层建筑或毁坏或倒塌,煤气、自来水管爆裂,电讯中断,火灾四起,直接和间接死亡58人,受伤600多人,财产损失300多亿美元。 欲了解地震为什么不能准确预测,就必须了解地震是怎么发生的! 地震是一种突然且迅速的地壳震动,通常是由于地壳表面的破坏或是移动而引起。数百万年来,地底的盘状结构年复一年在缓慢得移动。通常这些移动是逐步发生的,但有些时候,这些盘状结构在移动过程中因推挤互相卡住,而无法释放累积的能量。因此当这些能量成长到够强大的时候,这些岩盘会随意的裂开而造成地表的震动。大部分的地震都发生在岩盘聚集之处,有些甚至是发生在岩盘中间的。中国地处全球最大的环太平洋地震带和横贯欧亚的地震带(喜马拉雅-地中海地震带)的交界处因此中国是一个多地震国家也就不足为奇了。 为什么地震预测很困难? 大家都知道板块与板块之间的聚集张力的总爆发导致了地震。但是这种变形的积累,从来不是从零开始的,地震所释放的变形,也从来不是“淋漓尽致”地释放到零。在地壳中,总是存留着非常高的“预应力”,而每次地震释放的应力,最多只占它的百分之几。一次大地震所释放的能量,最多只占地球给板块运动所提供的能量的千分之一。换句话说,我们是生活在一个巨人身上的小人国,发生地震,并不需要巨人大发雷霆,它不小心轻轻一动,对我们来说就是一次地震。对地震前兆的监测,不是对巨人是否发怒的监测,而是对巨人的微小动态的监测。因此,这种监测必须有足够高的精度。 一个更恰当的比喻也许是,很高的“预应力水平”或者很大的能量输入,使我们一直处在不稳定的边缘。同时,每一次地震所释放的应力又仅仅是一个很小的“微扰”而已。也就是说,一些本来很小的变化,也足以使我们有可能越过稳定性的“警戒值”而“触发”地震。这种情况就好像一头已经驮了500kg重的货物快要累倒的骆驼,也许再增加一根稻草的负担就会使它累倒趴下,这一根稻草的负担不是导致它累倒的主要原因,却可以直接导致它累倒。问题是我们能有把握监测到所有可能的触发地震的微小变化吗?现在看来,情况并不乐观。 地震不是在到处都能发生,而是发生在地下那些最薄弱的地方。怎样找到这些最薄弱的地方,是地震学家面临的一个挑战性问题。上天有路,入地无门。人类毕竟不能像土行孙那样钻到地下去,另一方面,地震波探测地球内部结构的分辨度是有限的,这种有限性与我们用伽利略时代的望远镜看不清木星光环是一样的道理。 因此困难在于,在体检中,我们的目标是发现病变的区域。但是我们的CT检查的分辨度却不足以使我们看到这样大小的区域。况且,我们还不能保证,即使能够看得见,我们是否就一定可以鉴定它是不是恶性的。 因此,我们必须告诉读者这样一个事实,我们有责任告诉读者事实的真相,这就是:迄今为止,在现在的地震学的认识范围内,依靠现在的地震学的观测技术,地震预测,确切地说,那种通常意义上的,可以给出确切的时间、地点、大小和发生概率及这些参数的范围的,时间尺度为几天的预测(地震学家称之为“短临地震预测”),是非常困难的。
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