地震谁先知
人类已经迈入21世纪的门槛。
回眸过去的两个世纪,科技成就足以令人欣慰:汽车、电灯、X光、无线电、火箭、核能、宇航等昔日的“神话”都无一例外地变成了现实,并进入人类社会生活;甚至,复制生命的“克隆”技术也取得了重大突破。
有趣的是,在某些科学领域,不同科学家对未来所作出的预言往往不同,有的甚至截然相反。例如,对于严重危及人类社会的重大自然灾害——地震能否被预报产生了争议。
引发这场争议的是美国加州大学洛杉矶分校教授、南加州地震中心科研部主任戴维·杰克逊和几位同事联名发表在《科学》周刊上的一篇文章。文章说:在对地震进行了近30年的潜心研究,以及对各地所进行的考察之后,我们得出的结论是,地震是无法预测的,重要的问题是,要让人们知道,让科学家承认,什么是可行的,什么是不可行的。戴维·杰克逊教授援引了美国、意大利一些地震专家的研究成果后下结论说:“应当打消可能会在几个小时、几天或几个月之前预测到地震的希望,从事这方面的研究是一种毫无希望的工作。”
戴维·杰克逊教授是美国著名地球物理学家和地震学家,在国际学术论坛上具有重要影响,他的论点引起了中国同行的注意。
其实,对地震的不可知论不自今日始。在生产力低下的古代,地震这一自然现象被当作一个国家命运的征兆:“夫国必依山川,山崩川竭,亡之征也”(《周·伯阳父》)。到了20世纪初叶,地震预报在一些科学家眼中仍然是不可思议的,英国近代著名地震学家希特曾以嘲弄的口吻说过:“自从我第一次接触地震学,我就很害怕地震预报和地震预报者……地震预报为业余爱好者、精神不正常者以及沽名钓誉者提供了极好的冒险和猎奇的天地。”
20世纪60年代后,随着各国城市化进程的加快,包括中国在内的一些国家不约而同地开始了对地震预报的探索。此后的30多年间,尽管有过中国辽宁海城7.3级大地震的预报成功,被联合国科教文组织载入人类文明进步史册,此后又有日本、美国、苏联对某些地震有过一定程度的预报,但是,一些科学家依旧对出现在地震前的预报工作表示怀疑。
中国地震界冷静地注视着这场争议。首先,他们深知地震预报之难:地震预报是当代科学技术的综合运用,因此它的发展必然受到当代科技水平的制约。不说别的,在当代,对地球深部震源的认识便面临无法逾越的困难,所谓“上天有路,入地无门”。尽管20世纪80年代苏联已在科拉半岛打成了一口以探索地球深部信息为目标的超深钻井,算是打开了入地之“门”,但其深度只有1.28万米,对于半径总长为6347公里的地球而言,等于只摸到了“皮毛”,更何况是“一孔之见”。再加之地震的随机性很强,其运动往往呈非线性状态,难以找到规律更难以进行模拟实验,这就使得预报地震成为与征服癌症同一重量级的世界科学难题;大震一旦发生便成为堪与战争等量齐观的重大灾难。但中国地震界同时相信:像世间万物都终将被认识一样,地震同样是可以认识的。中国是多地震国家之一,出于防震减灾、维护社会安定以发展经济的目的,中国地震科研人员从20世纪60年代开始了对地震预报的探索,尽管在不断取得成功的同时也经历过无数次失败,尽管在最终走向成功的征途上依然是步步荆棘,但是,他们依旧在这条充满蒺藜的道路上攀登着。
撕碎的报纸
说地震还要先来认识一个人。
他的名字叫魏格纳,德国人,头衔是天文学博士。因为思考问题时总爱叼着一个大大的烟斗,又有绰号“烟斗博士”。
天文学博士魏格纳对人类最大的贡献是发现大陆漂移。
魏格纳发现大陆漂移十分偶然。
1912年夏季的某一天,魏格纳病倒了。按照医生的嘱咐,他住进了医院。科学家放下工作而躺在病床上是一件万分痛苦的事,魏格纳人躺在病床上头脑却一直没闲着,此时他的目光久久地停顿在墙上的一张世界地图上面。他的目光不停地在地图上搜索,大脑不停地转动。陆地、海洋,海洋、陆地……蓦然,科学家的眼睛一亮,他翻身下床,一步跨到地图跟前,他的眸子里放出惊奇的目光,大西洋两岸竟然如此地相似,两岸海岸带线存在明显的吻合特征。
魏格纳嘴巴张得大大的,待他将地图从墙上拿下,颤抖的手拿起剪刀,将两岸海岸带小心翼翼地剪断拼凑在一起的时候,奇迹发生了:两块地方完整地拼合在了一起!
面对这一世界级的发现,魏格纳一个劲地摇头,不可能,不可能!
科学家绝不轻言放弃。魏格纳虽然不是地质学家,但他有科学家的敏锐。他要为自己的发现寻找有力的证据。他不顾医生的劝阻,毅然出院。他找来大量地质方面的书拼命地阅读,终于在他的头脑里形成了大陆漂移的新学说:从中生代到如今,原本整合的大陆开始分裂,裂开的大陆向着不同的方向漂浮,漂浮过程中一些小的陆地不断被抛弃,留在海洋中成了岛屿,大陆与大陆相逢时出现碰撞、挤压、升高、沉落,陆地在一系列运动中开始重新洗牌,陆地经过几亿年的厮杀,各自稳住阵脚,直至出现现在的七大洲四大洋。
为了印证自己的理论,魏格纳把大陆漂移形象地比喻为“撕碎的报纸”。他说:我们把一张撕碎的报纸重新拼合起来,然后看看所印的字是否契合,如果能完整地拼合在一起就不能不承认报纸原来是整张的。
大陆漂移引发了地球科学的一次革命。依据这一学说,科学家把整个地球分成六大板块:欧亚板块、非洲板块、美洲板块、印度板块、南极板块、太平洋板块。
地震恰恰出现在板块的边缘处,这里被地震学家称做地震带。
大陆漂移成为人们认识地震的敲门砖。
地震,教科书上的解释为:当地球内部的岩石受到强大的力的作用时,会产生断裂、错位,一时间出现地动山摇的现象,这便是地震。
打个简单形象的比喻:地球咳嗽一声必然要有气体排出,地球排出的气体必然要从大陆最薄弱的地方也就是板块的边缘处释放,地球的这种能量的释放就是地震。
居住在地球上的人类是脆弱的,任何一种自然的力量都比人类的力量大得多;居住在地球上的人类又是艰难的,有时任何一种自然力量的“感冒”都能使人类遭遇灭顶之灾。
地震带给人类的伤害是巨大的。按死亡人数来算,人类历史上死亡人数最多的一次地震发生在古城西安。1556年,这里发生8级以上的大地震,死亡人数达到83万。历史上有记载的死亡人数超过10万人的地震一共有10次,其中6次发生在中国。100年来,全世界死于地震的人数120万,中国占1/4。
中国,东部被环太平洋地震带环绕,西部则处在欧亚地震带上,可谓腹背受敌。这两条地震带是最易发生地震的地方,全球最具杀伤力的地震都发生在这两条地震带上。
20世纪以来,中国内地共发生5000多次6级以上的地震。自1303年山西洪洞附近发生8级大地震以来,到1952年西藏发生8级大地震的649年间,8级以上的特大地震共发生17次。1950年到1990年的40年间,7级以上的地震46次。6级以下地震不计其数。
读过上面的文字,您对中国为何频发地震大概有所了解了吧。
地震伴随着中国民族发展的全过程,历史悠久。
正因为如此,中国从古至今一直没有放弃对地震的研究。
公元132年,一个叫张衡的名字横空出世。他制作的地动仪圆周8尺,尊外倒卧着8条小龙,龙首上昂,每条龙口衔着小铜球一枚,与龙口对应的是8只铜蟾蜍,蟾蜍嘴巴向上,单等地震发生接住龙口掉出的铜球。
这台地动仪比西方同类仪器早了1700多年。
1930年春,北京一个叫鹫峰的地方建起了中国人自己创办的第一个地震台。
1971年国家地震局成立,中国的地震研究工作从此驶上了快速路。
亲历地震
1975年2月4日,辽宁省海城发生了7.3级地震。在这次强震的过程中,一些地方到处闪光,许多人看到了地光现象。
地震前1小时,海城、营口、盘锦等地出现了很浓的大雾,能见度极低。可是地震发生时这些地区突然放亮,而且是出奇的亮,光亮随着地面的震动而闪耀。海城招待所职工杨素英、张淑云等人亲眼目睹了这一奇观。事后她们回忆说:“那天天空死气沉沉的,灰暗得很。突然,一道霞光出现在招待所大楼的顶部,那道红色的弧光将整个天空弄得红光漫天,那光瞬间成了一个大火球,掠过招待所的楼顶,快速地向前移动,眨眼工夫不见了。
海城拖拉机修配厂职工毛作军地震发生时正站在自家院内,忽然红光一闪,一团火球跃入院内。紧接着大地开始震颤,地下喀嚓喀嚓的响声不断,天空中浅黄色和紫红色的闪光交替出现,闪光和地面的震动同时发生,持续了20多秒钟。事后,毛作军和他的孩子面部灼伤,出现紫水疱,他家的一只小猪的肚皮也被灼伤。
海城有一位老大妈地震时正坐在自家的炕头上。蓦然,一股火焰从脚底升起,这火焰蓝白色交替出现,还伴随着一股难闻的气味。所幸的是,老太太的房屋没有倒塌。3天后,老人感到脚痛,脱下袜子可以清晰地看到脚后跟有许多红点。
在海城地震中看到地面发光的人不少,但看到水井往外喷火的人寥寥。沟沿公社古树大队有一口深40余米的废井。这口水井是1958年打的,井粗70厘米,井壁用钢条加固。10年前这口井干枯了。废弃的水井被人填上石块和泥土,在上面种了蔬菜。地震发生时这口井忽然火光冲天,浓烟滚滚。许多人以为地震引起了火灾,惊叫着奔去救火。奇怪的是,人们赶到那里一看,火光不见了,从废弃的水井中喷出的是3米多高的水柱。
地震时地面可以产生许多异常的现象,动物在此时也表现得十分反常,包括人。
唐山大地震时,一向沾枕头就睡着的一位女工躺在床上辗转反侧难以入睡。午夜过后她感觉心慌、胸闷,浑身上下不舒服,她干脆起床叫醒老伴一起到外面遛马路,结果躲过一劫。
也有睡不醒的。河北省邢台发生地震时,隆尧县县委书记张彪睡在办公室里,地震发生时房子剧烈抖动,床铺上颠下跳,桌子上的茶杯滚落在地下,他就是不醒。急得通信员一脚踹开办公室的门把他从睡梦里拽了出来。没被震醒的还有宁晋县县委书记赵安芳。这位老兄的门窗都被地震毁坏了,人也从床上震到了地下,愣是躺在地下依旧呼呼大睡。
两位“父母官”平时睡觉都很浅,为何地震发生时睡得如此深沉?
许多动物对地震前的异常反应是很敏感的,据说这样的动物多达100多种。
老鼠便是佼佼者。科学家们发现,每次地震发生前老鼠都有不同寻常的表现。邢台大地震前它们公然成群结队地集体大逃亡;丽江地震前老鼠不时发出尖利的吼叫声,它们排起长队集体向山上逃窜;唐山地震大老鼠领着小老鼠出逃,老鼠们一个咬着一个尾巴,生怕掉队……
以上这些文字都是地震发生后一些研究者或作家实地采访得来的。他们通过自己的笔将地震发生时的一些奇特现象展现给读者,我们应当感谢他们。
我们读过的以上文字属于“听来的”二手资料。尽管我国的地震发生比较频繁,但真正亲历地震的人还是少数。人的一生能经历一次地震便是很不幸的事情,而经历两次地震者相信不多。
本人便有这样两次经历。
一次是1976年的唐山大地震。
1976年7月28日凌晨3时42分,唐山地震发生时我和“知识青年”们正在离北京35公里外的大兴县采育公社南辛店村的集体宿舍里“眯着”。
外面的大喇叭不停地吼着“贫下中农同志们,该起床了,马上到地里干活去!”那是个农业学大寨非常疯狂的时代,夏季早上3点多起床干活是家常便饭。尖利的喇叭声吵得人根本无法入睡,全村人都被吵醒了。
就在这个时候唐山大地震发生了。
后来才知,唐山大地震在北京震感最强破坏程度最大的有两个地方,一个是通县的西集公社,一个就是我们所在的采育公社。两个地方都倒塌了房子,死了人。
地震发生时躺在床上的我们先是感觉床有些轻微的抖动,好像有人恶作剧敲打床铺。贪睡的我们仍旧“偎”在床上不愿动。“地震啦,地震啦!”一阵阵叫喊声从外面传来,我们的睡意顿时全无,屁滚尿流地慌忙窜出屋外。
大地剧烈地颤抖起来,一个人根本站不住,只好几个人手拉手围成一个团,此时我们就像踏在摇船上一样,随大地的抖动而移动,身体左右摇晃,软得像面条。噼里啪啦的塌房声传入我们的耳膜,尖叫声、救命声喊做一团……
好像遭遇一场突如其来的战争。
另一次是到云南省采访。采访路线是昆明、楚雄、大理、丽江。从昆明到大理一路顺利,就在我们在大理住下准备第二天去丽江的夜晚,丽江发生了4级左右的地震。丽江与大理几十公里的路程,丽江地震虽然震级不大,但在大理可以明显地感受到。好在丽江经常发生小级别的地震,经常波及大理,人们并不恐慌,也没有发生人员和财产损失。即便这样,为了保险,丽江不能去了,采访只能半途而归。
亲历两次地震,不少人问我有何感受,说句心里话,人处在危急时刻根本不可能产生什么感受,若硬要谈感受,那就是苍天保佑,千万不要碰上地震!
地震与人为的关系是人们非常关注的一个问题。每次地震究竟人为的因素占多少,科学家们也在探讨这个问题。我曾经询问过不少专业的地震研究人员,他们的答复是:地震本身还是地球内部的变化造成的,人为因素形成地震的情况极少。
极少还是有的。
地球对人类的所作所为都会有反应。
1962年3月19日,在无任何征兆的情况下,广东省河源县发生了6级地震。
若干年后一位作家对那次地震做了非常详细的描述:4时19分,河源县水库发生地震,震中烈度达到8度。这座修建在广东省东江新丰江上的大型水库,从截流蓄水的当月起,水库坝区就开始发生一些小的地震。1962年3月19日,地震开始明显地与水库蓄水量有关。刚开始蓄水时并没有发生地震,蓄水到一定水位时小地震便逐渐出现。等到水库第一次蓄满水时,坝区小震骤然增多,并开始发生4级地震。水库建设者开始加固坝区。可就在这时,成千上万的小震频频发生,据说0.4级以上的地震平均每月有4000多次,简直到了骇人听闻的地步。就在大坝加固临近尾声的时候,水库大坝下游1公里处的双下村新丰江沿岸发生了6级破坏性地震,20多个县有震感及房屋倒塌。双下村一带房屋均有损伤,60%以上的房屋倒塌。
新丰江水库地震是目前世界所出现的最大水库地震。
据了解,我国现有水库23万多座,发生诱发地震的水库13座,占全国水库总数的0.1%。
人为因素造成的地震还有一种叫塌陷地震,形成的主要原因是采矿所为。我国存在塌陷地震的矿区大概有50座,辽宁、吉林、山西、北京都出现过因采矿而引起的地震。此外,原子弹爆炸有时也可以引发地震。
虽然人为因素可以引发地震,但与其他灾害比几率较低。正因为如此,人类研究地震、预报地震的任务非常艰巨。
地震我先知
1997年1月21日9时47分14秒,位于天山南麓西段的新疆伽师县境内响起了隆隆声。紧接着,大地像遭受了一记重拳,频频颤抖起来。
“地震!”
“又地震了!”
这是伽师县继一年前的“3·19"地震后的又一次地震。随着一幢幢建筑物的坍塌,正在度“斋月”的维吾尔族乡亲们纷纷逃出屋外。从伽师县通往专署喀什市的公路上,黄尘飞扬,车轮滚滚,长达70多公里的公路上蜂拥着逃难的人群。
和逃难的车流人流方向相反,在频频地震中,一辆辆草绿色军车载着前往震区抢险的军区和武警部队的官兵向震区急驰。和军车同时驶往震区的还有分别来自乌鲁木齐、喀什、阿克苏、克孜勒苏的地震工作者,他们是新疆维吾尔自治区地震局紧急组成的大震现场工作队。
这是新疆维吾尔自治区政府启动大地震应急预案之后的重大战略行动。
位于乌鲁木齐市北京路2号的新疆地震局地震遥测台网准确地记录到了这次地震。随着地震记录仪发出的自动报警声,值班人员根据测震仪滚筒上记录的曲线迅速作出判断:伽师一带发生了6.4级地震。一分钟过后,当值班人员打电话通知大震速报人员到位时,警报声又响起来,另一次6.3级地震发生了。
鲜见的“双震”!
几分钟后,以局长朱令人为首的新疆地震局大震应急指挥部成员迅速来到震情值班室。没有人向他们下达命令,震情本身就是命令;没有谁责备别人或责备自己。在地震预报仍处于探索阶段的今天,没有任何理由责备他们,但朱令人局长的脸上却写满了遗憾——他是出席在天津召开的1997年度全国地震趋势会商会后于4天前回到乌鲁木齐的。在这次会商会上,他和来自全国的分析预报专家经过对多种前兆资料的分析,判定了包括伽师在内的新疆境内两个强震危险区。他原打算回局后迅即部署力量,加强对危险地区震情的跟踪。尽管此时已临近春节,但他确信他麾下这支准军事化队伍的素质:他们中大部分人都是新中国成立初期开拓新疆的有功之臣的后裔——他们的父辈或是跟随王震将军徒步进疆的戍边军人,或是稍后响应号召从内地支边而来的知识分子和工人;他们的血液中流淌着父辈的“基因”,有的人连名字都打着父辈奉献的印记,譬如监测预报中心主任苏乃秦的“秦”字便是他父亲进疆之前开凿秦岭时的纪念。他们像父辈一样深深地挚爱这片土地,一年前的春节他们便是在阿图什—伽师的震情跟踪监视中紧张度过的。朱令人局长也确信他麾下的这支科技队伍的武装:19个强震观测台、42个基层台站和1个无线遥测台网,覆盖了北起阿勒泰,南到和田,东至巴坤,西至乌恰的天山南北大部分地区。他们曾先后12次对新疆境内的中强地震作出不同程度的短临预报,其中1977年的库什5.5级地震、1985年的乌恰6.8级地震、1987年的乌什6.4级地震的短临预报都取得一定程度的减灾实效。
然而,这次地震却是在猝不及防的情况下突然发生的。
事后知道,这次地震造成12人死亡、52人受伤,受灾面积4000多平方公里,受灾人口5.56万户计23.8万人,民房大部分倒塌或已变成危房。
在局长朱令人主持下,新疆地震局大震应急指挥部在15分钟内作出了一系列重要决策,其中包括派出以局党组成员、纪检组长寇大兵和监测预报中心主任苏乃秦为首的现场工作队。工作队的任务包括灾害评估和余震监测两项。在北京进修的博士研究生、分析预报室主任王海涛刚刚回到乌鲁木齐家中度假,为了将新技术新方法应用于地震预报,也主动报名参加了现场工作队,他的任务是和另一名分析预报人员葛永刚一起到与伽师相邻的喀什地震台协助工作,以随时对震情作出判断。一场前后方策应以监测和预报余震的战斗打响了!
留守乌鲁木齐的分析预报室副主任杨马陵在局长朱令人指挥下采取了一系列应急措施。他指令与伽师邻近的喀什、巴楚两个地震台站进入应急状态,将原来对震情的每日一报缩短为每6小时一报;将大震速报范围由原来5级扩大为3.5级(即3.5级以上地震必须立即报告)。与此同时,他还指定两位工程师专职负责对喀什、巴楚两台的资料分析。
从元月21日开始,杨马陵连续两天主持召开震情会商会。此间,喀什、巴楚两台站的震情资料不断传来。喀什台设施非常简陋,交通设备只有一辆四面透风的破吉普车,文化设施只有一台老掉牙的电视机,但几个年轻人照样干得有声有色。王海涛和葛永刚到喀什台当天便立即与该台有关人员分析资料,一夜不睡,在短短3天里完成了400多次余震的分析。本次会商便主要是依据他们反馈的资料。巴楚台地处巴楚县城郊,且是“夫妻台”,一年前的“3·19"地震时,适逢男主人杜文平到乌鲁木齐开会,妻子陈爱萍独自一人留守。面对昼夜转动的地震仪滚筒,她一刻也不能离开,不停地换纸,不停地计算,遇到大震时还要立即“速报”,为此两天两夜中她不曾合眼,所有余震都无一疏漏地全部记录在案,得到了完整的地震序刷,为自治区地震局判断未来震情提供了依据。
会商会于元月22日得出结论:“一周内震区有发生5.5级左右地震的可能。”并立即向国家地震局填报了短临预报卡。
果然,一周后的元月29日,伽师震区发生了5.1级地震。
杨马陵把这次短临预报的成功视为“牛刀小试”,他期待着具有明显减灾实效的临震预报成功。“短临”与“临震”一字之差,其中的科技含量有别,其减灾效果也大相径庭。
春节期间,除原有的震情值班制度外,由朱令人局长牵头,又逐日安排了局领导值班以应付万一。分析预报室每天一次的资料分析也不曾因春节而中断。此间,他们通过喀什、巴楚两台报来的资料分析,发现地震频次的衰减速度(H值)和地震震级的搭配(B值)仍处于不正常状态,地下能量释放缓慢,因此认为仍有发生强余震的可能。
2月19日,是各省、市、自治区地震局统一的周会商会时间。在这次例行的周会商会上,他们根据H值、B值的异常判定:伽师震区月底发生5级强余震的可能性较大。并再次向国家地震局填报了预报卡。
从2月19日到2月底长达10天,仍然属于短临预报的范畴。为了取得临震预报成功,他们决定逐步缩小“包围圈”,追踪其“临震指标”,即震区必须有10小时以上的平静或出现地震曲线波形的明显变化。为此,已经回局的分析预报室主任王海涛指令喀什、巴楚两台严密监视,一旦“临震指标”出现立即报告。
两天过后,“临震指标”终于出现。巴楚台的杜文平于2月21日17时45分报告:“从今天凌晨零时至今只出现两次1.2级小震,平静时间已将近18小时。”王海涛接着打电话到喀什台了解,也得到相同的信息。两台相互印证,确凿无疑。
长达18小时的平静与此前每天的10多次余震相比,显然属于异常。王海涛当即把这一异常报告朱令人局长。凭着职业的敏感和多次震例经验,朱令人局长依稀看到了地下能量的积累和日益逼近的危险,而且危险时间点可能就在2—3天之内。“这个异常很重要。”他当即指示,“马上召开紧急会商会,提出预报意见,通知伽师县政府采取预报措施”。
紧急会商会迅即在震情值班室举行,分管预报的副局长张云峰亲临会议进行指导。当一系列资料被投影到巨幅屏幕之后,与会专家们一致认为这一异常不可忽视。为多侧面证明此时已进入临震危险阶段,博士研究生、分析预报室主任王海涛又当场运用“加卸载响应比”的方法对未来震情进行计算和预测。“加卸载响应比”是王海涛的导师、国家地震局专家尹祥础教授在“八五”攻关时创立的一种新的地震预报理论,它利用月亮“朔”(农历初一)、“望”(农历十五)时引发的地球固体潮作为加载与卸载的手段,以地球对加载与卸载响应的差异(比值)来定量某一地区地壳的稳定程度;它将“加卸载响应比”的正常值设为“1”,凡大于“1”者则为异常,此类异常曾多次被一些地震“响应”,因此被定名为“加卸载响应比”。王海涛取一天前由喀什台报来的地震能量进行计算,发现“加卸载响应比”的比值已高达“3”以上;再加之当日适值正月十五,正当“望”时,月球对地球引力呈现最高峰值,按照“一根稻草压垮一头骆驼”的理论,在地球内部能量积累到一定数量的前提下,任何一点外力作用都可能导致由量变到质变的飞跃,也即地震。因此,王海涛表达了与局长朱令人一致的看法,即地震可能在最近2—3天内发生。
紧急会商会经过综合分析后,于2月21日18点40分正式作出了“伽师震区2—3天内可能发生5级强余震”的临震预测。
临震预报惊动了国家地震局和伽师县政府。当晚20时,国家地震局预测预防司预报处打电话到新疆地震局,转达了国家地震局局长陈章立对这次即将发生地震的关注。
预报意见传到伽师县时,县政府当即中断了以部署春耕和植棉为主要内容的县三级干部会议,指令各乡、镇领导人立即驱车回乡动员群众从房中搬出。
果然,临震预报发出3小时之后,预期中的5级强余震在22时29分发生了!
那一夜正是元宵之夜,一轮明月高悬在边城乌鲁木齐上空。分析预报室副主任杨马陵发完传真之后便携妻子孩子到父母所在的新疆科学院地理研究所去了。这是“1·21”地震整整1个月后他第一次与父母团聚。预期的5级强余震正是他在父母家中享受天伦之乐时发生的,于是后来爱寻开心的同事们有一个话柄,说杨马陵回家可以和地震“对应”,也可算是一种“临震指标”呢!后来每当作出地震预报后他们便开着玩笑催他回家,这自然是他们苦中作乐。
这是科学的胜利!
不久后,国家地震局、新疆维吾尔自治区人民政府先后对新疆地震局进行通报表彰,并分别拨款1万元和2万元对预报有功人员进行奖励,新疆地震局也同时拨出5000元奖励预报有功人员。
朱令人以及全体分析预报人员无意张扬这次成功。他们将这次5级强余震的预报成功称为“芝麻”;他们希望有朝一日抓到“西瓜”。
“西瓜”很快出现了——3月1日,他们喘息未定之时,又一次6级地震在伽师老震区发生。尽管他们事先有所察觉,并于一天前电告伽师政府仍有发生强余震的可能,告诫震区群众切不可进住屋内,但地震时仍造成1人死亡、6人受伤,一些民房和县城建筑物受到破坏,这只“西瓜”未能抓到。
这次6级地震使他们有了认识上的飞跃,从1月21日开始的6级以上地震已达3次。参照类似地震序列,伽师地震的类型显然不是“双震”而应是“群震”!
既是“群震”,那么,6级以上地震仍有可能发生。
3月31日的周会商会上,他们根据一系列异常作出了为期3个月的短临预报:“4月1日至7月1日,乌恰—伽师地区有较大可能发生6级地震。”
正当新疆的地震科技工作者为预报地震而忙碌的时候,国家地震局内也忙成一片。
1997年3月13日,国家地震局分析预报中心例行的周会正在举行,会间形成的预报意见通过电脑很快传到了新疆地震局:“伽师震区可能发生5—6级乃至6级左右地震,应注意3月20日至4月13日这个时段。”
国家地震局的专家们作出上述判断是有根据的:近年来欧亚大陆地震已经呈现出明显的自西向东发展的趋势,尤其进入1997年以来,继2月4日土库曼斯坦南部的7.4级地震后,2月28日又在巴基斯坦中部发生了7.3级地震,再加之本年度中国内地发生的10次5级以上地震已有6次发生在伽师,这一信号显示着大震危险正日益逼近中国的西北大门新疆。国家地震局分析预报中心曾于3月7日在震情动态反映中作了“仍要注意新疆伽师地区再次发生5—6级乃至6级左右地震的可能”的报告。不久后,他们根据各地地震台站报来的资料又发现了2月28日出现在全国范围的地磁低点异常。3月13日的周会商会上,当低点位移图被投影在震情会商室的银幕上时,他们震惊了:一条与纬度39度线复合的地磁分界线把大地分成了南北两区,北区的日变图形时间在7时至9时之间,南区的日变图形时间在13时至14时之间;不同的低点位移时间标志着在大地南北已经开始“分裂”,而这一危险的分界线恰好通过伽师。于是,根据以往震例中地磁低点位移与发震时间的关系,他们迅速开始了对发震危险时段的预测……
他们根据其他因素综合考虑分析,对发震时间的前限和后限做了适当的外延,将时间圈定在3月20日至4月13日之间。
处于20世纪第5个地震活跃期的伽师地震在紧锣密鼓声中进入了高潮。它像一个虐待狂患者,在恣意宣泄暴力的同时又强行让人猜它手掌中的系列哑谜:下一个地震震级几许?时间几何?
在这场智力角逐中,新疆和北京两地的地震专家都无愧于强者。
果然,4月6日清晨7点46分发生了6.3级地震,12时36分又发生了6.4级地震。
伽师震区再次遭到重创。由于震前有明确的临震预报,震区无一例人员死亡。国家地震局、新疆维吾尔自治区人民政府高度评价这次临震预报的成功,再次对有关人员进行表彰和奖励。
至此,伽师地区6级以上地震已达5次之多,再次证明关于“群震”的判断是正确的。
新疆地震局继“4·6”地震预报成功之后,又陆续取得了4月13日5.5级、4月16日6.3级地震预报的成功,都取得了明显的减灾实效,成为中国地震预报史上辉煌的续篇。
活档案与杨七级
1976年8月9日,在四川锦江大礼堂召开的震情通报大会上,一位深眼窝的小个子操着广东话侃侃而谈,他自信地预言松潘、平武两地发震时间将在8月13日、17日、22日左右。
果然,7天过后的8月16日,松潘、平武发生了7.2级大地震。
这位深眼窝的小个子名罗灼礼,广东大埔人,1966年北京大学地球物理系毕业生,当时的职务是四川省地震办分析预报室副主任,松潘、平武地震预报的总负责人,年仅35岁。由于贡献突出,他于1978年获全国科学大会奖,1979年被授予全国劳动模范称号,并当选为第五届、第六届全国人大代表。他历任四川省地震局副局长、局长,1992年调北京任国家地震局分析预报中心主任。
罗灼礼被称为松潘、平武地震的“活档案”。
松潘、平武两县地处川西北山区,是著名的熊猫之乡。从1975年开始,这一带的地下水急剧下降,泉水量减少,毛竹大面积枯死,导致熊猫缺食而大量死亡。
这一现象引起了罗灼礼的警觉。
早在1974年11月17日,在松潘县与南坪县交界处便发生了5.5级地震,表明龙门山地震带开始活跃。进入1976年3月,地震宏观异常活跃起来,先后出现3次高潮,且“三起三落”。
后来知道,这是地震前常常出现的“声东击西”现象,是地震这一天敌和人类的恶作剧——地震异常频繁在龙门山断裂带中南段出现,而真正的地震潜伏区在龙门山断裂带中段,此时的松潘一带十分平静。由此造成了对人的认识的误导,于是有了后来6月12日省地震部门对年初判定的发震地点的改判:“龙门山断裂带中南段,即茂汶、北川—宝兴、天全、芦山一带可能发生6级左右地震,6月中下旬要特别注意。”这一预报在地点上排除了松潘和平武。
好在终于出现了大震信号,对这一带了如指掌的罗灼礼马上将情况向有关方面作了汇报,于是有了4月5日至16日四川省第四次地震工作会议的召开。会议一致认为震情严峻,“我省川、青、甘交界地区,川、滇、藏交界地区属全国一类危险区”。一个月后的5月19日,云南省龙陵和潞西发生7.5级和7.6级地震,由于地质构造的联系,历史上的云南地震和四川地震有呼应关系,因此更引起了四川地震部门的警觉。中共四川省委多次召开省委常委会进行研究,制定了防震救灾措施,成立了指挥部,并指定省委副书记杨超负责抗震救灾工作。
小个子罗灼礼功不可没。
小个子罗灼礼更没有想到会与另一个小个子杨超走到了一起,共同执导了一场威武雄壮的地震预报活报剧。
此间大量的宏观异常仍集中出现在龙门山断裂带中南段。除了蒲江、江油明显的动物异常之外,还出现了令当地人费解的自然奇观:崇庆县一农民家中的洗脸架下突然冒出一簇火焰,转瞬消失;灌县青城山出现了高宽各为10米的光屏,约5分钟后消失;崇庆县某公社秧田里突然冒起一股口杯粗细的银灰色烟柱,约半小时后消失。尤有甚者,灌县某农村一晒坝上突然鼓起一个“包”,或者说像一条“山脉”,长约13米,高约15厘米,将整个晒坝一分为二,其东端与秧田交界处还出现前所未有的积水冒泡现象等。
恰在这时大邑发生了3.7级小震,形势进一步紧张起来。
于是有了四川省有史以来第一个面向社会的地震预报,大半个四川省的民众开始接受防震抗震这一现实。
拍板决定将震级预报为“7级”的是杨超。
杨超从此得了一个诨名:杨七级。
为了准确捕捉原预报发生在中下旬的地震,四川省各地震台根据省地震办的指示都进入了临震紧急状态。各危险区全力以赴投入抗震救灾准备,甚至连峨眉电影制片厂也赶到了预报的震区,准备在实地抢拍地震资料。
那一段时间杨超、罗灼礼昼夜不得安宁,每天只能睡两三个小时。罗灼礼夫妇都在地震局工作,忙得不可开交,只得把不满两岁的小女儿全托在街道托儿所,成都市进入紧急状态后,托儿所里只孤零零留下了罗灼礼的女儿,她天天哭闹着要回家,哭也没办法,父母根本没精力顾及她。
预期的地震却迟迟没有发生。为此,国家地震局和四川省地震办于6月23日至28日在成都锦江宾馆紧急召开近期地震趋势会商会。会议再次肯定地震将发生在龙门山中南段。根据会议精神,国家地震局在会后调集了河北、山东、陕西、宁夏以及福州、广州、武汉、南京等近10个省、市、自治区的地震队伍驰援四川。
临震信号终于出现,这便是大范围的地气、地光、地下水和大动物烦躁不安等宏观异常。
罗灼礼此时调动了他全部的知识积累:
历史上的四川6级以上地震多发生在8月;
历史上四川省内两次5级以上地震间隔时间不超过560天,而从1974年11月15日松潘、南坪交界处的5.5级地震以来,全省5级以上地震的缺震时间已达623天,因此大震时间不会超过8月;
历史上的四川地震与云南地震相呼应,往往在云南地震之后的3个月内发生,而云南龙陵地震发生在本年5月29日,因此四川地震的时间当在8月。
他还注意到,与大范围的宏观临震异常相印证,此间前后还出现了水氡突跳异常、地磁异常和土地电异常。
他同时注意到如下一个规律:即月球对地球引力最大的农历初一、十五极易触发地震。
后来证明这一判断是准确的。
这便是后来被传为美谈的罗灼礼在锦江大礼堂报告的主要内容。
省防震抗震指挥部通知各危险区进入临震准备时,松潘、平武严阵以待。
8月13日,预期的地震仍不曾发生。而且,从这天开始,原有的异常全部消失。罗灼礼打电话到各地震台询问,回答都是一致的:没有。这一异常平静局面一直维持到16日大震之前。
13日夜晚,罗灼礼等人被通知到省委汇报。
“今天的地震没发生,明天会有吗?”
“或者,后天呢?”
“那么,大后天呢?”
地震工作者毕竟不是算命先生,罗灼礼感到为难。但他依然坚持原来预报的发震时段。
从此开始了罗灼礼难熬的3天。
16日下午,罗灼礼再次主持召开会商会。会上出现两种意见:
其一,平静中意味着不平静,马上要震;
其二,要等异常重新活跃起来之后才可能震。
后者的意见很快被证明是正确的。会议尚未结束,就接到成都地震台的电话报告,说杜甫草堂附近的一口水井大量冒泡,“像开了锅一样!”
果然,当晚22时06分,松潘、平武交界处发生了7.2级大震。
地震工作者乘胜追击。几天后,发生在同一震区的6.8级大震、7.2级大震又相继被预报成功。
在连续3次大震期间,由于有准确的临震预报,死亡人数只41人,从而把损失减少到了最小。
两个多月后,发生在11月7日的四川盐源6.7级地震再次被预报成功。
这似乎是令人难以置信的,但却是中国地震预报事业史上确凿的事实。
我国的地震工作者们抓住了这一难得的时机开始了自身的全面武装。为更有效地洞察地下玄机,除了调整地震台站布局以及在1976年8月开始的“768工程”中引进数字化地震记录仪、加强硬件建设之外,还相继开始了资料清理攻关、实用化攻关和临震预报攻关,被称为中国地震预报史上的“三大战役”。
此间,积多年来防震减灾的经验,中国走上了“预防为主,防救结合,综合减灾”的道路,地震监测预报、工程抗震、地震应急、地震救灾和恢复重建同时成为防震减灾的4个重要环节。更鉴于防震减灾是一个社会化过程,社会学的一个重要分支——地震社会学也应运而生,这一新学科及其理论的深化在防震减灾中发挥着越来越重要的作用。
一代代人才脱颖而出。到20世纪90年代初期,按照国家科委主任宋健诙谐的说法,这支准军事化的高科技队伍中已有中科院院士“一个班”,研究员“一个连”,青年专家更难以计数。
正是这样一支过得硬的队伍在以后的实战中频频报捷。1994年11月20日云南地震局对中缅边界地震的中期预报:“1995年度,云南的贡山、泸水、永德、澜沧、景洪、勐海一带及其以西的缅甸境内有6—7级地震发生。”
1995年6月8日的短期预报:“1995年7月中旬特别是6月底以前,云南西南部的腾冲、澜沧、临沧、景谷、勐海一带及其附近的中缅边境地区可能发生5.5级左右地震,临沧、景谷、澜沧一带应特别注意。”
1995年6月24日的临震预报:“滇西南部分前兆异常已结束,现已进入临震阶段,望加强监视。”
正是准确的预报,云南孟连地震开创了全国7级以上大地震中损失最小的记录:11人死亡,139人受伤,经济损失3.19亿元,直接实现了科技向生产力的转化。
1997年5月,美国地球物理(春季)年会在巴尔的摩市召开。本届物理年会共7个专题,其中与地震预报有关的专题共两个:第一,地震前兆和板块边缘瞬变现象;第二,帕克菲尔德的地震预报实验场的近期观测。第一专题中的所谓地震前兆又称为“震前异常”,顾名思义,它指的是地震之前来自地球内部的物理信息。长期以来,地球物理学家对地震前是否有前兆各执一词,有的说有,有的说无。问题很明显,地震前兆是地震预报的前提,即地震有前兆则是可以预报的,否则便是无法预报的。戴维·杰克逊教授等人之所以认为“地震无法预报”,根本原因在于他们对地震前兆的存在一直持怀疑态度。
中国地震专家张肇诚应邀出席了这次年会。中国地震界是坚定的前兆论者。
正因为如此,中国地震界对本届地球物理年会特别关注。
引起中国地震界注目的原因还有,本届年会两名主持人中包括持“地震无法预测”观点的戴维·杰克逊教授。他作为第一主持人帕尔·西维尔教授的搭档,出任第二主持人。两位主持人是私交甚笃的朋友,但在地震是否有前兆以及能否预报的问题上却是论敌。两人有时谈笑风生,但争论起来常常又是唇枪舌剑。
戴维·杰克逊教授对地震前兆持怀疑态度不足为怪。与东方人重视事物的整体性相反,西方人则较多重视事物的局部。在地震预报思路上,与中国地震界注意对宏观的“场”的前兆的追踪、以“场”求“源”的地震预报思路不同,美国地震界则直接把目光聚焦于微观的“源”。鉴于“源”的异常极少出现,因此很难捕捉到地震前兆。
第一主持人帕尔·西维尔教授多年来关注着中国地震预报事业的进展。他熟知中国的多个震例,也熟知多个震例的前兆。一年前在日本召开的地震学术交流会上,他尤其对中国海城地震、孟连地震的前兆资料感兴趣,要出席会议的中国地震专家张肇诚作详细介绍。当时他用挑剔的目光反复审视这些前兆异常资料,并不断地提出质疑:“真是异常,还是假异常?”当确信这些震区真的出现过前兆异常时,他高兴地说:“太好了,假若有一天让我们美国人认识到地震之前真的有前兆出现过,那么,关于地震能否预报的争论便会迎刃而解。”
一如历届美国地球物理年会那样,本届年会在组织上是开放的,除美国的2000多位科学家到会外,还邀请了不同国籍的科学家。地震预报问题被列入年会内容之一。会议没有主题报告,不组织辩论,不作结论,也无需有意识地寻找“共同点”,只是各抒己见,任与会者广泛吸取对自己有益的东西。围绕地震是否有前兆和是否能预报的问题,持不同观点的双方都宣读了自己的论文。中国的张肇诚和日本的协田宏也分别介绍了本国有关地震的前兆资料和预报经过。与会者对中日两国在地震预报方面取得的进展表示高兴。但一些地震学家指出:截至目前为止,世界上所有被称为成功的地震预报,其“三要素”都不是绝对准确的,与严格意义上的成功尚有一定距离,决不应估计过高。这一评价无疑是公正的。
会议结束前夕,第一主持人帕尔·西维尔教授表达了希望与中国地震界合作的意向,中国地震科学家张肇诚表示高兴,并表示回国后尽快向有关方面转达。戴维·杰克逊教授听说此事后,真诚地说:“衷心祝你们合作成功!”
此话出自原认为“地震无法预测”的戴维·杰克逊教授之口,令人感到欣慰。
会议结束后不久,戴维·杰克逊教授也通过他的学生致函中国地震学家尹祥础,希望能得到中国地震界近年开发的“加卸载响应比”预报软件,供他研究。
预测地震是造福人类的崇高事业。身为21世纪的科学家,特别是地震学家,解决地震预测之谜,全世界的地震科学家都有道义上的责任。
中国地震工作者正肩负人类的希望奋力前行。
【专家观点】
做好“安评”工作
李坪(国家地震局专家中国工程院院士):一座城市或一个大的工程未来几十年甚至几百年是否遭受地震的破坏,是社会各界非常关注的一个高难度热点问题,行家将其称作安全评价,也就是“安评”。
“安评”其实就是一种地震的中长期预报。由于少了这项工作,辛辛苦苦建起来的城市和工程因地震而毁于一旦的事情并不鲜见。因此“安评”不光在我国,世界上也非常重视。
“安评”作为一种地震的中长期预报也是一个高度复杂的问题,它需要多个学科的支持与配合。在目前的条件下,还没有人能确切地说地震将在何时何地发生;在可以预见的将来,能否实现这样的预报,也是不能确定的。
对地震中长期预报的复杂性,各国的专家学者的认识是共同的。但以往对地震预报的水平则有完全不同的评价。有些人持乐观态度宣称某种方法或某次地震预报得非常准确;有些人则不信地震预报;还有些人开始持乐观的态度,遇到挫折转入悲观。这些都是不可取的。我们应当看到,制约地震中长期预报的因素是很多的,即便每个研究者掌握了相同的材料,但由于基础知识和思维方法不同,也会出现不同的预报结果。
地震是现代地壳运动中释放能量的一种激烈形式,规模再大的地震放在地壳运动的角度考虑也是微观的,这点世界所有研究地震的人都没有疑义。从这个角度而言,地震的中长期预报是有规律可循的。我们应当在传统地震学的基础上着力研究现代地壳运动状态,充分运用已有的研究成果,做好“安评”工作。这项工作搞好了就是对我国经济建设的最大支持。
实践中发展
徐好民(国家地震局地质研究所副研究员):地震是人类生存的大敌,它给人类带来的灾难罄竹难书,几千年来对它的预测预防一直是人类梦寐以求解决的难题,尽管我国和其他一些国家有过预报成功的喜悦,但更多的是虚报和漏报的教训,仍然还有大量的地震预报工作等待着我们去做。
地震预报是时间、地点、震级的预报,地震预报的三要素是相互关联的一个整体,缺少任何一个都会使另外两个失去意义。这三个要素的概念是相当精确的,时间的误差在年月日内,地点的误差只能在几十至一二百公里,震级只能在1至2级。尽管地震工作者竭力提高工作的精度,尽可能缩短和现代时间的差距,但由于过去研究方法本身所固有的局限性,它的时空尺度实在难以达到地震预报所需要的精度,这就要求地震工作者必须在实践中发展思路,另辟蹊径寻找新的办法。
我国是个地震多发国家,在我国灿烂的民族文化中有大量关于地震的记录,这些资料在地震研究上应当发挥重要的作用,应当将这些资料从时间、区域、种类等方面进行汇编、输入电脑,然后对这些资料进行综合分析研究,找出我国各个历史时期的地壳运动的微动态特点,找出地震的规律。近几年正是凭着老资料,在地光成因、地壳运动静电效应等问题上获得了一系列重要认识。地震预报要在不断的实践中发展,逐步完善,不能寄希望建立一种公式一劳永逸地解决地震预报问题,也不能要求地震科学完善到准确无误时才用于实际预报。目前人类已经具有了相当的预报地震的能力,这一领域是充满希望的,只要珍惜这种能力,完善这种能力,必将会有更多的地震被成功预报。
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