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地震预报要转换思路:“短平快”加“擦边球”

2025-02-15 观点 评论 阅读

地震预报要转换思路:“短平快”加“擦边球”


“短平快”是排球术语,“擦边球”是乒乓球术语,都是高手博弈才可到达的境界。


一、“平”

能不能“边探索边预报”?这里的“探讨”,指探讨地质机制和地震成因的高深理论。这里的“边预报”,指不要患得患失、报喜不报忧或在拿不定主义怕承担责任的情形下干脆不报。这是不行的,对不起国家对不起人民!巨大的灾难损失谁去承担?

自然科学研究中,“边探索边实践”这种模式就是经验主义的模式。经验主义模式并不比理论模式简单,相反,它需要更高锐的敏感与悟性才能破解太多的“不可能”和“不可思议”。就如同“农村包围城市”,你说它“经验主义”,但高人们愣就是把它做了出来。

中国地震学界华而不实,追概念噱头(连外行方舟子都去NB一下“自组织临界现象SOC”),重论文轻实践,崇洋迷外,“大而全”,这些,应不是我个人才有的感觉吧。当然,经验是需要理论来指导的,但理论的特点是过于深奥和慢慢吞吞。地震预报既然公认为世界性难题,说明拿现有的知识框架远远解释不了地震的成因与发生机理;既然解释不了,就需在积累中逐步搭接和扩展之,这当然不是一朝一夕的事情。

而经验主义模式平实贴切,符合“短平快”中的“平”。我国已经进入了一个强震频发期,汶川大地震的教训也告诫我们,时不我待;应当给“边探索边实践”的经验模式提供生存空间,而不是去拼命打压。


二、打“擦边球”

地震预报作为世界性难题,注定了是一种在钢丝上跳舞的营生。过分指责和患得患失都是不对的。听到CCTV2对话节目上特搞笑的话,大意是说如果不能确立唯一的因果关系(例如把动物异常与地震发生建立因果关系),就不可以预报;预报了,就是不科学就是迷信,还什么“东方迷信主义”。持这样观点的人应该好好读书(例如复杂系统理论和预测理论那样的书籍),弄懂预测到底是什么含义?

由于误导,在民众及部分的科学工作者中普遍存在着误区:没有十分的把握一定,换言之,要报就必须报准了,否则的话必定挨骂,被当成“伪科学”来斗。这个误区也使得不少科学工作者患得患失。唐山地震的漏报,显然就是患得患失加上门派之争的结果,这个教训太深刻了。

由此想到了“擦边球”。“擦边球”在乒乓高手那里可不是什么碰运气,而是功到自然成。当然也会有“擦不着”的时候,但大都属得心应手而为之。预测地震也是一样。怎么可以自己吃不着葡萄,就说葡萄酸,把高手贬低成“偶然性加上碰运气”,忒恶劣。

听专业人士讲,我国的地震预报队伍虽痛感于唐山大地震的惨败而一直锲而不舍地努力着,但在事实上,却没能真正从中汲取经验教训。相反,由于大形势变化等原因,原本行之有效并已被实践证明是行之有效的一整套经验为主理论为辅的预测体系(如“场源结合以场求源”、“长中短临渐近预测”、“专群结合群测群防”)遭到否定;与此同时,在理论模式领域,叶公太多,鲜有安下心来埋头求索者。这样的结果,使得我国地震预测的水平由原先国际领先反而变成差距越拉越大,这就是中国地震研究的现状。耿建国和任振球等科学家根据整体观方法论(中国传统文化的精髓)发展出了一些方法和理论,例如“旱情预测”、“内外因耦合”,在1995至2000年进行的共 16次内部预报中取得了43.7%的预报成功率,这可能是中外最好的成绩了,当然也有擦不着边的时候(空报 6次)。在当时短临地震被认为“不可预报”的情况下,达此水平实属不易。这才是真正的高手,据说一直受到排挤和打压。我们知道在国际货币市场上有著名的预测大师,什么“美元先生”“日元先生”“欧元先生”,他们并非算命先生而是真正的智者、是高人,那么,为什么在我国的地震预测领域不可以让“擦边球先生”横空出世呢?为了整个民族的利益,应提倡正常的学术空气,反对一味崇洋迷外,鼓励真正的高手出来打“擦边球”。


三、“短”、“快”

据说地震界也在改变思路,学习日本经验把重点转移到了“短临预报”上,为此花费巨资建成了覆盖全国的数字地震网络,今年2月通过了总台和大部分地方台站的验收。这是好事。应着了一个“短”字。

遗憾的是,该网络未对预测预报汶川大地震立下寸功。难怪国家地震局局长5月24日在视察国家地震台网中心时说:“希望大家在挫折面前百折不挠,努力工作,”“尽快提高地震预报工作水平。”这等于是提出了直率的批评。地震发生之后的情况,据地震台网中心的资料介绍:“大约6秒钟强大的地震波传播到离震中最近的成都地震台,1分钟后中国地震台网中心地震处理系统报警,同时进行自动定位,几分钟后系统给出自动测定结果。”

为什么滞后1分钟台网中心才有反应?为什么需要长达几分钟、系统才给得出测定的结果(震源位置、地震规模和烈度等)?

我一直觉得几分钟够快的了,但看到近日发生在日本的强烈地震的报道,感到大吃一惊。日本气象厅说,从最初记录到地震波、到气象厅发布“全国紧急地震速报”仅化了4.5秒的时间!主震的波速约4公里/秒,走到人口最密集的仙台市化了近20秒,这样,实际提供的提前量足有10数秒之多!10数秒是什么概念?举例来说,在高度实时化和自动化了的日本社会,紧急制动电梯、列车、高速行驶的车辆、社会供给系统(水电气等)以及自动生产线、还有关闭闸门阻挡海啸这些,1秒以下的时间管够;对于一般家庭和危险作业人员来说,10多秒提前量足以让众多的民众远离死神!

有人认为这不算预报,只是利用了纵波与横波之间之间的时间差来减小损失,这其实也是一个认识误区。字面上看,“速报”指事件发生后发出的紧急报警,自然难算做“预报”。但要明白,所谓“预报”实质是讲“谁比谁更快些”。地震中起破坏作用的主犯是携带主震的横波(S波)而非冲在前头的纵波(P波)。S波从发震到发威(从震源传到地面)约需10至数十秒时间。据日本的资料,日本气象厅的“紧急地震系统”获取震源信息的流程大致是这样的:

第一步 地震发生后,气象厅会根据最先到达的单个观测点的数据粗算出震源位置、震级和烈度等。此时刻,P波和S波均未达到地表。

第二步 约10秒前后,气象厅根据此时获得的2-3个观测点的数据精算出震源位置、震级和烈度等。此时刻,P波和S波都已到达地表并开始扩散;P波快于S波,在地面引发“初期微动”;而S波携带主震可能刚刚到达震中很靠近的区域。

第三步 约20秒前后,气象厅根据此时获得的3-5个观测点的数据再次核算震源位置、震级和烈度等。此时刻,P波的“初期微动”波及范围大大扩展,而S波携带主震可能已经在一定范围大肆作乱。

因此,能于10秒内发出速报无疑是至关紧要的,这10来秒“时间差”可以让地面做前面提到的太多太多的事情,可以用最小的预防成本换来意想不到的减灾效果。

4.5秒发布全国紧急速报、与我国几分钟后系统才估测出结果,这就是差距啊!这不是仪器分辨率的问题,因为震级很大,也不是日本的网络速度快,因为使用的都是专用线加光速。4.5秒无疑给我国的地震预测预报提出了新的思路、新的要求,这就是要“快”、 要打“时间差”、抓“提前量”。


四、结语

“打短平快”和“打擦边球”是否是我国地震预报工作的一个有希望的思路?应该不是很难做得到。 —— 由日本的全国“紧急地震速报”联想到了这些,乱,不成熟。


铃兰台
2008/06/16

标签:地震   预报   预测

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