地震是少數(shù)幾個可以在5分鐘之內毀滅幾萬、幾十萬,甚至數(shù)百萬平方公里范圍內成千上萬人的生命,上億萬元的財產,并迅速改變地貌的天災。誰都想通過可靠性的地震預報來規(guī)避這樣的自然災害。日本、美國、土耳其、墨西哥、瑞士、意大利、馬來西亞、印度尼西亞、印度、中國,等等,所有具備一定地震預報研究能力的國家都在研究這個問題。但是,我們不得不承認,到目前為止,地震預報依然是最大的世界性難題,甚至地震可預報性的突破口,即,從什么角度進行地震預報,至今也還不是十分明朗。
世界著名科普專家阿西莫夫曾經指出,一次錯誤的地震預報所帶來的經濟混亂和社會混亂不亞于一次小地震。也正因為這個原因,盡管國際社會多有偽科學泛濫,但是,圍繞著地震預報而產生出來的偽科學還極其少見。只有我們中國可能是個例外。由于中國自古以來進行真理性判斷的方法極其落后,實驗科學和邏輯學至今不發(fā)達,甚至遭到蔑視,人們過分熱衷于怪異現(xiàn)象的搜集、整理和編造,所以,有關地震預報的偽科學、迷信和神秘主義經常能夠在中國大行其道,甚至得到不少官僚政客,不負責任的科學家和哲學家的同情與支持。
最早關于地震的可預報性的突破口,選擇在總結和分析歷史資料的基點上。之所以如此,是因為的確有不少歷史資料記載了在地震來臨之前的異?,F(xiàn)象。而且,這些異樣現(xiàn)象往往都是真實的,甚至是與地震相關聯(lián)的。比如,一些小的地震可能導致地表隆起或塌陷;由于巖石的拉開和擠壓可能改變地殼的內部結構,使得一些地方的井水突然上升、下降或者干渴;由于地震,地殼巖石體系的天然磁性和電導率也可能表現(xiàn)異常;動物也有可能察覺到一些地殼的微小振動或環(huán)境變化,而人類則因為忙忙碌碌可能會忽視這些變化。如此等等。在地震科學還很落后的時候,這些自然界出現(xiàn)的異象,曾經是我們進行地震預報的物候依據(jù)。
然而,所有這些證據(jù),實際上都只能用來描述已經發(fā)生或正在發(fā)生的地質事件,不能用來預言未來。這就是說,井水變化、巖石天然磁性和電導率的變化、動物行為的異常表現(xiàn),等等,都只能描述現(xiàn)在及其以前已經發(fā)生的地震,并不能用來預言未來。也許某個地方的井水干渴好多年了,可是,那個地方至今也未必發(fā)生了地震,就是這樣的例子。
顯然,預報不是為了描述過去和現(xiàn)在,而是要預言未來。地震的可預報性必須求得對當前微小的地質事件與未來的關系的理解。舍此,是不可能進行地震預報的。但是,令人遺憾的是,就當前世界地震預報的水平來說,我們還沒有找到這樣的可以依據(jù)現(xiàn)在預言未來的地質學關系,換句話說,我們還沒有找到地震“可預報性”的突破口。
不過,以下兩個理論為我們樹立了地震的可預報性的燈塔:
第一、加速力矩釋放(accelerating moment release)理論。
一些破壞性的地震表明,在大的地震爆發(fā)之前,通常都發(fā)生過一些小的地震。在我國,有人通過“中國式的博學”(恩格斯諷刺我們中國人喜歡耍小聰明的一個用語),把這個現(xiàn)象概括為“小震鬧,大震到”,并且自認為這是他們的“偉大貢獻”。其實,地球的“小震鬧”每天都在發(fā)生,而且多得不計其數(shù),大震卻沒有那么多地到來。依據(jù)地震科學家的解釋,如果小震不能進行系統(tǒng)的應力累積,小震是不會引起大震的。地震學家們相信,地殼內部一些細小的結構變化,必定存在一些應力累積機制,加速力矩釋放實際上就是應力累積的最后階段。顯然,如果能夠找出小震產生應力累積的機制,我們就可以在地震預報中取得一些主動。有美國、意大利、新西蘭的一些地震學家們指出,可以建立大地震前的應力場變化模型來預測最可能發(fā)生加速力矩釋放的地理位置和強度。
第二、震狀時空模型(the spatial and temporal patterns in seismicity)。
地震的歷史資料反映地殼在時間和空間上的變化。把這些地震資料建立起震狀時空模型,可望用來進行地震預報。
從1999年以來爆發(fā)的一些大地震,包括1999年發(fā)生在土耳其伊茲米特7.4級地震和臺灣的7.6級地震,2004年12月在印度尼西亞爆發(fā)的里氏9級地震,用震狀時空模型進行與地震預報相關的地理學研究,都取得了成功。美國地震學家甚至用這個方法反演了2002年的加州地震,也就是利用加州地震前的地震數(shù)據(jù),通過模型分析技術構造了基于對復雜性和非線性斷層系統(tǒng)給以實際理解和理論理解的時空模型,以便凸顯最可能影響南加州地震相關震狀的關聯(lián)區(qū)域,從而成功“預報”了南加州2002年的地震。
總之,地震預報不同于天氣預報和農作物蟲情預報,它是可能引起極大社會混亂和經濟混亂的預報。如果有人在“地震之后”鼓吹偽科學地震預報,當然不會導致意想不到的后果,無非就是動員一些有責任感的科學家們在人民群眾中重做一些正本清源和打擊欺世盜名的工作。這好比一個喜歡到處亂寫亂畫的孩子所能留給我們的困難,無非就是清除這些亂寫亂畫的痕跡一樣。但是,如果在“地震之前”發(fā)布一些妖言惑眾的偽科學地震預報,其后果就是不堪設想的。這大約也是當前在我國橫行的偽科學地震預報,只能玩弄“事后諸葛亮”的原因所在。
必須再次正告讀者,到目前為止,地震還是不能進行短期預報的。因此,當前人類征服地震的基本指導思想依然是以防為主。毋庸諱言,我國一些昏頭昏腦的官僚政客和一些自以為是的半吊子哲學家,至今還在癡迷于偽科學的地震預報。這是非常危險的。它可能淡化我們抗擊地震必須執(zhí)行以防為主的基本方針。對此,我們務必保持高度的警惕性!