理论教育 地震预测的挑战和方法

地震预测的挑战和方法

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:地震预测的科学前提是认识地震孕育和发生的物理过程,还包括地球介质物理、力学性质的异常变化。因此,目前人类对地震成因和地震发生的规律知之甚少。这就是地震预测研究所面临的最大困难,地震预测仍是一个国际性的科学前沿问题。地震预测实际采取的方法是把多种不同思路所得出的结果放在一起进行对比参照,力求对未来的地震活动作出估计。地震引起的灾害称为震灾,又称地震灾害。

地震预测的挑战和方法

第二次世界大战结束以后开展了一项探索性研究项目——地震预测。21世纪,随着经济全球化和人口的城市化,地震引起的灾害已引起各国政府和社会公众越来越多的关注。全球地震监测能力迅速提高,地球内部物理协会和国际地震学每年都召开学术会议,促进世界各国科学家进行合作,共同研究、改进地震预测方法。

地震预测的科学前提是认识地震孕育和发生的物理过程,还包括地球介质物理、力学性质的异常变化。因为地震是宏观自然界中大规模变动的深层过程,它不同于实验室中在可以控制的条件下进行的样品试验,其影响因素过于复杂,还可能存在人类未知的因素。因此,目前人类对地震成因和地震发生的规律知之甚少。在当代科学技术条件下,人们还不能直接或间接地深入地球内部进行观测深层介质的物理状态,因为测量过程本身就会打破原有的状态。人们所能做的只是在地面上观测某些物理量,这种观测通常又是不完全和不完善的,况且还不能确定所观测的物理量异常变化是否与地震的发生真正相关。这就是地震预测研究所面临的最大困难,地震预测仍是一个国际性的科学前沿问题。

地震预测研究有三种不同的思路。

(1)地震统计

运用数理统计方法,对以前已经发生的地震进行研究,从中找到地震发生的规律,特别是时间序列的规律,根据过去推测未来。这种方法把地震问题归结为数学问题。运用这种方法来预测地震存在哪些弊端呢?由于需要对大量地震资料作统计,研究的区域通常很大,因此判定地震的地点非常困难,而且推测常常不准确。

(2)地震地质(www.daowen.com)

地震发生在地壳的中上层,因此认定地震应属于地质过程。根据已经发生过的大地震的地质构造特点,建造地震发生的物理模型,进行数学模拟,有助于今后判定哪个地方具备发生大地震的地质构造。但是有些地震发生前,地质构造往往不太明显,地震发生以后才发现有某个断层,认为与地震有关。

(3)地震前兆

地震是地球介质的破裂,因此认定地震的发生应属于物理过程。观测地下水等的异常变化以及地球物理场各种参量,可能会找到有用的地震前兆。地震前兆研究中遇到的最大困难是,常常遇到各种人为的和天然的干扰,而所谓的前兆与地震的对应往往也是经验性的。到目前为止还没有找到一种可靠的普遍适用的前兆。

上面提到的三种思路都具有片面性,都不能独立地解决地震预测问题。地震预测实际采取的方法是把多种不同思路所得出的结果放在一起进行对比参照,力求对未来的地震活动作出估计。目前,科学家已经对一小部分具有明显前兆现象的地震作出预测,而对于大多数没有明显前兆现象的地震预测,远没达到可以实用的程度。

地震引起的灾害称为震灾,又称地震灾害。震灾包括直接震灾和间接震灾。直接震灾是指由非常强烈的地面震动及形成的地面变形和断裂而引起建筑物损坏和倒塌,造成人员伤亡及大量社会物质损失。间接震灾是指由于地震使山体崩塌形成泥石流,水坝塌陷、滑坡、河堤决口或引发海啸而造成水灾;由于燃气管道泄漏、没有熄灭的火源或电线短路引起火灾;输送管道或生产、储存设备破坏造成有毒气体蔓延;震后瘟疫流行;震后人们为了避震造成摔、挤、踩等伤亡,以及由于某些社会政治因素或对地震知识缺乏了解产生地震谣言造成社会心理影响等。

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