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地震能否预报

 科学杂议 2021-05-27

地震能否预报

临沂大学沂水校区-- 陈维会

全球大陆的7级以上地震,三分之一发生在我国大陆;这些地震造成的人员伤亡,占全球大陆地震死亡总人数的58%。地震是战争,饥荒,疾病之中,集中致死人数最多的自然灾害。

    

           汶川地震                                         日本2011年3月11日地震引发的海啸       

汶川地震纪念碑                              郯城大地震形成的熊耳山大裂谷

       1303年9月山西洪洞赵城地震致20万人死亡;1556年1月陕西华县地震,有姓名记载的死亡人数就达到了83万人。1668年7月莒县8.5级地震死亡人口约20万。1920年12月宁夏海原地震致28万人死亡;唐山地震造成24万人死亡,16.4万多人重伤。2008年5月12日,里氏8.0Ms级的汶川地震,造成6.9万人死亡。如果能够进行地震预报,这些鲜活的生命就不会离去!也可极大地减少经济损失。因此地震预报是人们迫切希望攻克和掌握的科学技术。

(一)、地震能否预报

20世纪60年代,受地震的重大经济损失及惨烈的人员伤亡刺激,有些国家在政府财政资助下成立专门的地震预测研究机构,众多科学家也信心满满地要在几年内攻克地震预测难关。

一、 临震预报成功案例

当时中国在科学技术,仪器设备,理论基础,历史资料等各方面都远远落后于西方发达国家,但我国避开需大量资金投入,高尖端仪器才能检测的,地震成因的基本量检测,转而靠全民参入,群测群防,从地震的伴生物理现象着手,克服了仪器落后的制约。成功预报了75~76两年间7次大地震中的6次,保全了几十万人的生命。虽然没能及时对唐山地震发出预报,但发现的许多异常现象引起了相关机构的高度重视,在会商之际强震发生。 

青龙县的地震预报却成功躲过了这次灾难。这些成功的预报,使中国跨入地震预报最先进国家。

1975年1月,辽宁省革命委员会发布了丹东、营口、旅大、盘锦地区有发生五--六级地震可能的中期预报,然而具体的时间地点,仍然无法确定。2月4日省地震局在海城召开专家会议,地震专家们根据井水突然变浑、变味,水位涨落,地倾斜、温泉断流,土应力、频繁的小震及群众反映的动物异常等信息,发出了近期在海城地区会发生一次较大地震的短期预报。

营口县虎庄公社邮电支局由三个女话务员组成的业余预报小组,在震前即1975年2月

4日下午13到15时,她们发现土地电仪出现了几年来最大的异常变化。

海城玉皇山地震监测站的姜成田,凭借1974年3月14日辽西地震,内蒙古赤峰市100多次小震群,1974年12月20日辽宁省辽阳市深窝地震等震例中,土地电跳动与地震对应关系的经验,及时在营口地震前3小时发出地震临震预测,海城全县迅速组织人员疏散,当晚,即1975年2月4日7点36分辽宁海城发生了Ms7.3强烈地震。由于预报及时避免了大量的人员伤亡。

       

 海城地震成功预报纪念碑                营口县虎庄邮局业余测报组长吴春霞

有确切档案记录成功预报的地震还有:1976年5月29日云南龙陵、潞西Ms7.4地震、1976年8月16日四川松潘平武Ms7.2地震、1981年四川甘孜地震及1995年7月12日云南孟涟7.3级地震等。  

受中国地震预报成功的激励,西方发达国家凭借先进的仪器设备,先进的科学技术,雄厚的资金支持,也踌躇满志的进行地震预报科学实验。

二、失败的预报试验  

地震的具体成因不清楚,但确定的是,地震是地下岩石受力破裂引起的。于是西方国家就想当然的从测量地下岩石的应力,应变,形变位移,及根据历史记载去寻找地震的规律来预报地震。那时期有些著名的科学家也都提出了自己的地震预测理论,如布雷迪、布朗宁等。在许多理论,经验数据,先进技术及充足的资金支持下,似乎预测地震不是难事,可事与愿违,屡屡碰壁。不仅没能找到准确的临震预报方法,反而使地震预测陷入迷茫中。

日本是科技发达地震多发的国家,资料比较齐全。从1633年到1923年的地震统计资料中,得出了在神奈川县小田原附近发生所谓“神奈川大地震”时间间隔是73±0.9年的“规律”,从而预测下一次地震发生的时间是1998年±3.1年,但时间已过,这个地震却失约了。

美国也有同样的例子。加利福尼亚州有一个只有几十个人的小村庄帕克菲尔德(Parkfield),从19世纪开始以22年的准确周期发生着6级地震。上世纪八十年代美国地质调查局、加州地质调查局和一些大学联合进行了有名的“帕克菲尔德预报实验”。在帕克菲尔德布设了大量先进的仪器仪表,有大地测量台网设备来测量大地变形,配合地下水变化监视地壳运动。几百米的深井中装有精密的地应力仪,检测地下岩石应力。还有地震仪、强震仪、地磁仪、大地电导率等。最终仪器没有检测到异常,预报的地震也没有发生。

西方发达国家的地震预报接连失败,许多理论也没能通过实际的验证。于是20世纪末又出现了地震不能预报的悲观论调。

三、地震不能预报的论据

1996年11月7日至8日,英国皇家天文学会地球物理联合会,在伦敦举办了“地震预报体制评估研讨会”。会议认为许多地震前兆都是回溯性的,很难证明是地震发生的前兆,更缺乏论证和验证。中国成功预报的案例社会体制是重要因素,没有基础的科学理论支撑,靠的是经验(主观猜测),群测群防(群众运动),所有成功预报的经验是无法复制的。并一致认为地震本质上是不可预测的,不仅现在没法预测,将来也没法预测。

美国地质勘探局也对地震预报做出过一次声明。美国地质勘探局用最明确无误的文字指出,无论是美国地质勘探局还是美国加州理工学院或者任何其他科学家都没有预报过一次大地震。在可预见的未来他们不知道如何预报,并且也不打算知道。

1997年3月,日本东京大学地球与行星物理学系的盖勒教授,连同美国加州大学洛杉矶分校等学校的4名地震学者,联名在《科学》杂志发表了《地震无法被预测》的论文。该文指出,在对地震预测进行了近30年的苦心研究之后,得出的结论是:地震是无法预测的,从事这方面的研究工作是一项毫无希望的工作。

一时间从地震能够预报,急转为地震不能预报。地震到底地震能不能预报,这是摆在人们面前首先需要解决的问题。如果有正确的理论证明,地震不能预报,那么进行地震预报研究将是徒劳无功毫无意义的,不会有预期的结果。就像有能量守恒定律这条真理已证明不会制造出永动机,却违背科学去研制永动机一样,其结果肯定是失败的。如果没有正确的理论证明地震不能预报,那么我们就不应放弃努力,无论成败,任何探索都是有意义地。科学真理的探索,就像走迷宫一样,前方没有航标灯和指路牌引导我们正确的前进方向。努力一生可能闯进了死胡同,毫无结果。但却有伟大的意义,前人的试错,就是一盏航标灯,前人的努力给后来者标明了方向,使后来者能沿正确的路径快速前进。科学探索就是在无数的纠错中一步步接近事实真相,总结出事物的运行规律,最后才能得到科学真谛。一切科学探索,不像书本上抄公式那样简单,看似简单的定律,背后必须付出巨大努力。

那么地震不能预报的理论依据是什么,其理论依据是否是正确的科学真理呢?地震不能预测的论据主要有如下几条:

1、没有地震前兆信息

人们期待找到某种可检测能记录客观存在的物理量,当这种物理量出现后必定会发生地震,或者地震前这种物理量必定会出现。但到目前,人们找遍了从热,光,电、磁、力、形等几乎所有能检测的物理化学参量,都没有发现上述的地震前兆信息。有异常信息,但无对应的地震发生;有地震而无异常信息出现。按照这种地震前兆定义,中国成功预报地震的所谓地震前兆全部被否定,成功预报仅仅是群测群防运动时的巧合。

上千年间文字记录的异常现象,半个世纪仪器记录的真实异常信息,用这种理想、简单、非黑即白的逻辑思维去判断全部不符合要求,也就是根本没有所谓的地震异常信息,全都不符合人们期待的那种物理量。没有任何地震前兆,怎能去进行临震预测,由此得出地震不能预报的结论也就很自然了。那么这种依据是否科学呢?

如果有这样简单理想的因果关系古人早就会预测了,也就不成为现在的科学技术难题。那么中国对地震预报的成功仅仅是巧合,没有一点科学依据吗?海城地震短临预报的客观依据是:

1小地震群:震前在从2月3日到2月4日海城共发生地震33次小震;中2级到2.9级地震9次,3级到3.9级地震8次,4级到4.9级地震2次。

2地形变:震前金州断裂从1973年9月到1974年6月断裂两侧高差变化了2

.5毫米,是前几年平均变化量的二十倍。

3、地磁:大连的地磁观测发现,该地的地磁垂直分量突然变化了21.5伽马。

4、土地电:震前海城玉皇山地震监测站的土地电,营口县虎庄公社邮电支局的土地电均出现大幅异常。

5、地下水:震前多地的水井发生水变浑、变味、冒泡和水位大幅度涨落、水温变化的现象。沈阳、大连、丹东、锦州、盘锦等地震台对“地面倾斜”、“水中含氡量”的观测发现了突变的异常现象。

由于这些客观异常现象,实践中积累的经验,没有升华到理论层面,不能用科学的理论去解释这些异常现象,更不能正确利用科学理论去指导检测和预报。又因地质结构的复杂性,使地震前兆复杂多变,个别的经验无法移植到其他地震预报中,这是在地震预报的探索阶段必然遇到的现象。但不能完全否定客观事实,就把这次成功预报说成是傻蒙、碰巧及运气。

1999年11月29日,海城市和岫岩县连续发生5.6级和5.4级破坏性地震。自11月初以来,辽宁省地震活动明显增强,突出表现是在县编岭镇发生了一组地震群活动。省地震局根据小震活动规律在11月28日晚作出了岫岩偏岭和相邻的海城孤山镇可能在一周内发生5.5至6.0级地震的地震预测。提前10多小时在时间,地点,震级三要素齐全的成功预报。这说明地震是有前兆的,只不过在不同的地震中人们发现的前兆不同,但不能把每次地震不相同的前兆,说成不是前兆。

人们不去反思对地震前兆的定义是否科学,不去研究成功预报依据的前兆信息特性。就武断的否定这种做法倒是不科学的。具有必定因果关系的事物,由于人们监测技术不合理,也未必产生肯定的关联。像产生了闪电,必定会有雷声出现,雷声前必定有闪电出现,这是人们熟知的必然因果关系。但这种必然的因果关系在我们现实的感知中未必会一一对应。在夜晚往往看到许多闪电而听不到雷声,在白天由于乌云的遮挡,有时看不到闪电,却听到震耳的雷声。这时就断定闪电和雷声没有因果关系,显然是错误的。

地震是及其复杂的地质运动,巨大的能量积累和释放,不可避免的会存在各种物理化学效应,产生形形色色的地震前兆信息。由于人们还没弄清楚产生这些信息的机理,就不能设计出能够正确检测相应物理参量的仪器;即使仪器捕捉到了某些异常信息,由于人们分析信息时,把这些信息疏漏,或有意滤除掉了,使我们得不到可信有用信息。我们检测不到或者忽视某些异常信息,并不代表没有异常信息。

很多强震前出现了电磁异常,如北川中学物理课上,全班同学见证了指南针乱摆现象。成都,松山,代乾电磁台也观察到了显著的地磁异常变化,在排除了可能的干扰因素外,确定无疑这些现象就是地震前兆。这些电磁现象在其他地震中,由于自然或人们监测措施的原因,没能捕捉到,有时出现前兆而没有对应的地震。人们不去寻找这些物理现象的机制及原因,不去检查我们的检测方法是否正确,不去探寻地质环境对电磁信号的制约因素,只按照理想的因果关系,就断然否定这些地震前兆。这是不科学的,所以地震不能预测的结论是不正确的。

近几年的研究证实,地震前电离层电子总浓度的异常变化,大气近地电场负异常,大地电场磁场异常变化,低频电磁异常,地电阻率异常等电磁现象确实与地震密切关联。但与地震的关联机理机制不清楚,虽有许多学说,但没形成共识。更无法以此来指导电磁信息的收集和鉴别。为此我们必须理清地震与大地电场,电磁异常的关系及机理。

2、自组织临界性

《地震无法被预测》论文的主要依据是自组织临界性。1987年由丹麦物理学家巴克与芝加哥大学中国博士留学生唐超及维森费尔德他们一项实验研究中,将一粒粒沙子丢到地上,沙子将会逐渐堆积起来,越来越高,但是不可能一直高下去,每粒新落下的沙粒都会产生一种“力波”,尽管微细,却能贯穿沙堆整体,把碰撞能量传递给所有沙粒,导致沙堆发生整体性的连锁反应,沙堆的稳定性发生改变,最终发生结构性失衡—坍塌。崩塌之后,继续丢沙子,沙堆又再增高,然后再崩塌,如此循环往复。

沙堆崩塌的规模有小有大,他们想知道什么样的崩塌规模是最典型的,能否预计下一次的崩塌会有多大?这需要堆许多沙堆进行统计,很费时间,所以巴克就改用计算机程序进行模拟。巴克和唐超及维森费尔德研究了数以千计的“虚拟 沙堆”,统计了数百万次的崩塌中的沙子数。他们没有找到了什么典型崩塌规模和规律,有的崩塌规模小到只有一粒沙子,有的则大到几百万粒沙子。什么样的规模都有可能发 生,但是并不存在一个典型的崩塌规模,无法预计。 这是为什么呢?为了回答这个问题,巴克等人对其程序做了一些改进。设想从上往下 俯瞰虚拟沙堆,然后根据沙堆上的每粒沙子所处位置的陡度着上不同的颜色:如果那个位置相对平稳,就着上绿色;比较陡峭,就着上红色。刚开始堆沙堆时,都是绿色的。随着沙子的堆积,红点也逐渐增多,进而形成网络。一粒沙子掉到红点上,就能触发周围红点的滑动。如果红点很少,新丢下去的沙子的影响就很有限。但是一旦红点多到连成一片,就无法估计新丢下去的沙子会导致什么结果:它可能只是打几个滚就停下了,也可能触发周围的沙子引起一场小规模崩塌,但也可能引起一连串连锁反应,像多米诺效应一样,导致几百万粒沙子 一起崩塌。

这种高度敏感的不稳定状态称为临界状态。由于它是在沙子堆积过程中自己逐渐 形成的,由此巴克、唐超等人提出一种“自组织临界”概念。该理论认为,由大量相互作用成分组成的系统,会自然地向自组织临界态发展,当系统达到自组织临界态时,即使小的干扰事件也可引起系统发生一系列灾变,它是完全不可预测的。

巴克等人经观察、计算机模拟仿真及精确计算得出,沙崩规模的大小与其出现的频率呈现幂函数关系。

随后巴克及其他许多人依据沙堆模型,构建地球地震的计算机模型,对地震进行了模拟。 由于地壳的运动产生的应力逐渐积累,地球处于临界状态。某个地壳断层的某处岩石,超出了所能承受的应力,就会出现滑动,这个滑动可能小到无法觉察。但是正如一粒沙子的掉下会让处于临界状态的沙堆出现无法预测的结果一样,这个小滑动之后,任何情形都可能发生:它可能就此停下来,也可能给附近的岩石带去足够大的应力让它们跟着滑动,引发一场地震,而这场地震的规模是无法预料的。不管是小地震还是大地震,它们的起因都一样,都是由于地球处于临界状态而引起的,此外大地震的发生并无特殊的起因,既无法预测,也没有可靠的前兆,就像大规模的沙堆崩塌一样。

地震物理学家里克特提出了地震震级的概念,并与古登堡发现了地震频度与震级之间符合幂律关系(G-R定律)。

于是盖勒等人就把地球地震频度与震级之间的幂律关系,与巴克的沙堆坍塌自组织临界性理论联系在一起。认为地球处在一种自组织临界状态,任何小地震都有可能发展成为一次大地震。加之因地球不可入性,人们无法探知地下深处的初始值,自然就无法预报地震。这看似合情合理的推断,被许多人所接受。

一时间,地震不能预测却成了科学的论断,地震能够预报却成了反科学的邪说。谁相信地震能够预报,就被要求预报几次地震来证明看看。甚至把坚持搞地震预报科学研究的人说成是民科,跟那些拿着画有八卦图纸片“预测”地震的妄想狂精神病患者戴上同一顶帽子。

那么依据自组织临界性来断定地震不可预测是否科学,我们从以下几方面进行分析。

(1)、哲学推理不代表科学真理。

哲学是人们对事物因果关系的逻辑推理理念,推理不是真理,任何事物的自然运行规律,不能靠人们的推理去解决,具体事物的自然运行规律也不会按照人们推理去运行!从牛顿定律,法拉第定律,到电的发现应用,从爱迪生到爱因斯坦,世界上重大科学发现发明都不是靠哲学研究得出的。一切科学研究都靠实证,而不是靠哲学去逻辑推测。例如:麻雀是鸟,麻雀有翅膀,麻雀会飞。燕子是鸟,燕子有翅膀,燕子会飞。因鸵鸟是鸟,鸵鸟也有翅膀,按照哲学理论必定得出鸵鸟也会飞的结论,对吗?再如:用1斤煤可把处于自然状态下的一壶水从0℃加热到1℃,2斤煤加热到2℃,三斤煤加热到3℃,10斤煤加热到10 ℃,80斤煤加热到80℃,按哲学理念推理,一千斤煤可把水加热到一千摄氏度,这可能吗?从哲学角度即可否定这种哲学推理。具体事物的运行规律要靠具体的反复实验验证,才能得出正确结论,由于事物的复杂性,和已知条件及人们认知的限制,以哲学推测的东西往往与实际不符。同样我们也不能把特殊沙堆得到的自组织临界性,转嫁到地球系统中。

沙堆坍塌的规模与坍塌次数具有幂律关系,但不能一概而全。如果说沙堆具有的自组织临界性,与沙堆坍塌规模坍塌次数的幂律关系是因果关系,那么反过来不一定成立。具有幂律的系统,不一定具有自组织临界性。沙堆的坍塌演化具有幂律,但谁也没能证明具有地震幂律的地球也具有自组织临界性。既然无法证明地球也具有自组织临界性,那么把具有自组织临界性沙堆系统的不可预测性也搬到地球系统中来,单从哲学方面看显然是错误的!

(2)、地球不等同于沙堆,不具有自组织临界性

世界上任何具体的物理事物,都有其特定的运行规律。解决具体特定的物理问题需要合适特定的理论工具。像万有引力定律适于解决与物质质量产生的引力有关问题,例如天体运动、卫星发射,甚至战争胜败(炮弹落点)、医疗疾病(滴注药液)等事物。但你不能用它去解决发电机的发电,无线电波的传输问题。世间没有万能的定律,任何事物都不可能用同一个模式去解决。同理:沙堆模型是一盘散沙,地球是一颗巨大的天体,地震是地球上发生的事物,两者是毫无相似之处的两种系统,怎能用沙堆的个别特性去解决地球的地震问题。

沙堆的坍塌规模与坍塌次数具有幂律关系,而沙堆有具有自组织临界性。时至今日没有哪位学者能提供有力证据:证实具有幂律的系统必定具有自组织临界性。也没有有力证据证明具有幂律特性系统的行为是不可预测的。

地震的(GR)定律,只是整个世界地震频率与震级的关系,地震预报不只是震级,还有地域和时间,如果把这三维因素也考虑进去,还会有幂律关系吗?如1668年7月25日莒县郯城发生Ms8.5级特大地震,有记录以来莒县没有发生过>Ms6级的地震,汶川地区(龙门山断裂带中段北段)1700年未发生过Ms≧7级的地震,是地震空区,缺少众多的7级地震。发生过大地震的地方,积累的地应力已经释放,今后很长一段时间不再会有大地震发生。因此具体到某段时间某个区域,地震震级与次数根本不存在幂律关系。地震的(GR)定律是有条件限制的,如果去除限制就根本不存在幂律关系。地球有地震带,绝大多数地震都发生在地震带上,这却证明地球不是自组织临界性的系统。具有自组织临界系统的坍塌对系统各部位都是均等的,你见过沙漏的某部位高耸入云永不坍塌吗。

图 地球上的地震带

沙堆坍塌时,由于沙堆高处的每粒沙子在滑落动能作用下,会一直滑落到重力势能非常低的位置,在滑落过程中会把其动能传递到其它接触的沙粒,打乱后者的平衡状态,使后者重新调整自己的位置。直到使整个沙堆的每粒沙子都处于相对低的重力势能状态,由相互摩擦,消耗掉沙子的动能后,沙堆稳定下来,使沙堆连贯的形成相对平坦的坡面,这就是所谓的沙堆自组织临界性的物理解释。如果不继续往沙堆上添加沙子,不受外界干扰的情况下,整个沙堆处于稳定状态。这时不会跟随第二次坍塌。实际观察沙堆的坍塌现象,也是这样。大小坍塌都是一步坍塌到位,不会跟随余坍塌。这是具有自组织临界性系统所具有的的特性。这跟地球的地震完全不一样,大地震后都有大大小小数不清的余震。所以地球系统绝对不同于沙堆系统。充分的事实证明地球不是自组织临界性系统。地球既不是自组织临界性的系统,某区域的地震频率与震级也不存在幂律关系,那么地球系统与沙堆系统就没有任何可比性。怎么能拿来作为理论证据。

(3)、具有自组织临界性的事物并非不可预测

具有自组织临界性的系统,其系统行为并不是不可预测的,当沙堆的高度不高,坡面平缓时,绝不会发生大规模坍塌;当发生大规模坍塌后,再落下一两颗沙粒也绝不会引起大规模坍塌。如果沙粒中有较大的石子,即使沙堆是平坦的,大块石块砸下去也必定砸出大坑,这些预测都是完全准确的。这时你能说沙堆坍塌不能预测!

在现实中,具有自组织临界性的天气系统,下雨的大小也符合幂律。二三十年代,仅仅依靠测量气压,温度,大气湿度,风向等参量,谁能正确进行天气预报?现在呢?卫星提供的云图,各种天气演化过程一目了然,重要天气过程能精确到分钟!这说明具有自组织临界性的系统其行为是可预测的。只是我们变换了预测的方式,采用了更加先进科学方法即可达到目的。目前没人证明地球具有自组织临界性,拿没被证实的理论来做依据,其结论必然是不可信的。

(4)、自组织临界性不具有普适性

系统只有在特定的限定条件下才有自组织临界性,系统行为才不可预测。就拿沙堆来说,沙粒必须细小均匀,沙粒必须干燥,时间足够长,事件数量足够多,沙粒从一个固定位置落下,地面是平坦的等条件限制。如石子厂筛选出的较大石子用传送带不断从高处把石子抛下,大块石子堆成沙堆,这时沙堆不会发生坍塌,石子停止的位置符合幂律,但沙堆不崩塌,这该怎么解释?同样是沙堆系统,只是沙粒的大小发生了变化,自组织临界性就消失了。所以自组织临界性只是自然界及其特除的现象。

可以肯定当沙堆刚开始堆砌的初始阶段,不会发生坍塌;刚发生大规模坍塌后再落下一粒沙子也不会发生大规模坍塌,这叫不能预测!

虽可在自然界和人类社会中找出大约类似的现象,如流行病传播、城市交通、1/f噪声等,但没有普适性。具有自组织临界性的沙堆系统,不是任何系统都具有的普遍规律。同样是沙堆系统,当沙粒增大后情况就变了其特性。更何况是毫无相似之处的地球,怎能具有类似沙堆的自组织临界性!

自1987年提出自组织临界这个概念,三十多年都过去了,什么是自组织?什么是自组织临界?至今也没有一个科学界公认的确定物理定义,只是巴克等人提出的一个哲学概念。如果盲目的就顺着这条梯子滑下去,掉进这个混沌的陷阱,在自组织临界性这个圈子里,用其哲学的这个虚幻概念去论证真实的物理问题,拿不定论的理论去作证,能得到正确的结论吗?

(5)概念混淆以偏带全

具体的事物有其具体的特性参量,如果认知具体事物的概念错误,或管窥其特性都无法得到解决问题的正确方法。例如:因岩石是固体,钻井机能把坚硬的岩石钻出一个空洞,水是流体,你用钻井机能把大海也钻出一个像岩石那样的空洞吗?因为大海是水,水是流体。钻井机是不可能把水钻出一个空洞的,这是科学“真理”,并且也可用现实验来证明这个结论。那么这是正确的科学论断吗,答案是否定的!如果只固守水是流体这个片面的理念,我们只顺着“水是流体”这个梯子进入到一个特定的圈套陷阱里,只用陷阱中特有的条件或提供的特定理论去思考,那么结论是百分之百地符合预设结论。这就是思维陷阱。水是流体是正确的,但这个概念太片面,结论必然错误。水是流体只是水在液态时的一种特性,水还有气态和固态。当水结冰后怎么不会钻洞呢?人们在冰封的北冰洋不也把海洋钻出几百米深的空洞吗。

相信地震不能预报的人,就是自觉不自觉地进入了自组织临界性这个混沌的陷阱中。自组织临界性本身就是一种模糊的哲学概念,把它运用到具体的地震这种物理事物中,除了偷换了概念以外,还把地震幂律这片面特性做依据,其结论不错才怪呢!

3、地球不可入性

地震无法预测的另一论据便是地球不可入性,这是现实的事实。目前最深的探井深度不超过12Km,而一般地震震源深度都在几十千米,人们无法直接探测那里发生的一切。更不可能把地球钻成马蜂窝,去放置仪器探测所需要的数据。无法掌握深部无数细微结构的临界状态,即使掌握了地层深部物质的力学状态,由于地层的复杂性,也很难依次做出地震预报,单从这方面来说,地震根本不能预报。

不可入性,不等于不可探知。直接探测只是众多探测方式的一种,用其他方法照样可以了解那里的情况。人们用地震探测的方法不也探明地球的内部结构吗。不用钻探不也找到地下矿藏吗!人们不用深入地心去检测,从地震波的探测,从火山岩浆喷发的事实,便知地下深处是炽热的岩浆!从某种程度来说,人体也是不可入性,人们生了病,不可能随意剖解探查,如心脏疾病。但人们通过心电图便可间接了解。所以用地球不可入性来做证据,证明地震不可预报,也是错误的。

4、地震的偶发性

我们再看另一个论据,那就是地震的偶发性。对于一个特定的区域,几百甚至上千年都不会发生地震。人的一生也很难遇到一次较大的地震。再加自然地震现象根本无法实验室模拟实验。这对地震现象的观察,资料的积累,理论和仪器性能的验证都是无法逾越的困难。这只是困难,困难与能否预测是两个概念,绝不是不能预报的证据。我们常说困难之大比登天还难,可见登天是何等的困难,现在人们不也随便的翱翔蓝天,也有人登陆月球吗!

地震预报具有很大的难度,现在不能预报,近期也不乐观。将来肯定能预报,这是科学发展的规律。从以上简单的论述可知,地震不能预测的理论是不正确的,论据是片面的,事实依据是断章取义的,所以地震不能预测的论断是违反科学的,是错误的论断。

5、社会问题

地震预测不光是纯粹的科学问题,由于其巨大的破坏力会造成大量的人员伤亡和财产损失,人们对地震有着极强的恐惧感。在西方国家,不管地震预报是否准确,都会引起一系列的经济,社会,政治及法律问题。局部区域的一切经济活动停滞、股价动荡,房地产暴跌,投机者自杀,保险业务停止等经济问题。恐慌造成的混乱,社会动荡,暴乱等社会问题。还有预报地区的人员疏散安置组织问题等等。地震预测几乎涉及到所有利益集团的利益。只要涉及到利益,什么事情都会发生,不管地震预报是否准确,地震科研人员不但得不到社会奖赏,还会面临牢狱之灾。这也难怪美国地震学家里氏震级的发明者查尔斯·里克特说出:“只有傻瓜和骗子才会试图预测地震”的话。

只要能正确的进行地震预报,上面恐怖的场景只是出现在恐怖影视剧中,或者是某些人的想象中。现实中往往是另一幅景象,美国每年都会因飓风疏散大量沿海居民,出现过动荡暴乱等现象吗?1976年中国的海城地震转移疏散了那么多人,出现抢劫动乱了吗?唐山地震时,青龙县进行了全县人员大疏散,无论是震前还是震后,社会秩序井然有条,有过混乱现象吗?事情正好相反,海地震后出现了饥饿难民哄抢救灾物资,甚至趁火打劫的混乱现象。   

可以想象:当人们接到地震预报后,工矿企业保护好机器,银行把钱币放入保险箱,医院准备好必要的医疗药品器材,病人转移到安全区搭好帐篷里继续就医,警察排好班次加强治安巡逻,学生转移到草场上课,居民关闭电源,煤气,撤离到安全地带聊天喝茶等待地震过去。

所以如果能正确的进行地震预报,就会极大的减少人员伤亡和财产损失,人们也能很快的转入正常生活工作。只有不能预报,才使人们恐慌,震后无医疗伤、无家可归,无食果腹无人维持社会秩序,必定会引起社会混乱,犯罪高发等社会问题。

实际上,某些国政府和科学家认可盖勒教授地震不能预测的论断,并不是因其论断是科学的,更主要是各种利益驱使的顺水推舟,为其不作为推卸责任的甩锅行为。这是及其错误,不负责任的。

       四、地震是能科学预报的

1、科学的进步

在十九世纪前,谁能相信一堆铜铁会飞上天空,你用阿基米德定理,牛顿定理分析都是不可能的。现在不仅铜铁会飞,还能载人飞翔,甚至登上月球。这就是科学的发展,随着科学的进步,将来地震预测像现在的天气预报一样,不再是什么难事。

不可否认的是,盖勒、里克特等科学家在自己研究的领域或专业内,具有顶尖的专业知识和技能,但不是科学知识的顶盖。由于个人的能力是有限的,一个人不可能掌握全部的科学知识,所以地震学家未必在其他学科和专业也具有先进的知识。况且,有些科学家具有很大的思维定势,其掌握的知识,和创新能力已达极限。很难再有知识的提升,和新的见解提出。科学的进步,离不开学者传承前人先进渊博知识,必要的环境和资金。更重要的是开拓意识,创造能力和发散的思维。

单纯搞地震研究,可能只涉及地质,力学,固体物理等少数几门学科。如果搞地震预报研究,可能不只是地震学单科就能解决的,由于地球是一个复杂的宇宙天体系统,涉及众多学科领域,单凭地震学这一片面认知,就做出地震不能预报的结论,显得有些片面。不开阔视野和思路,只依从自己专业知识,从地质,力学,统计学等学科,甚至用哲学去寻找答案,必定得不到解决问题的正确思路。

日本东京帝国大学一位不出名的年轻教师今村明恒提出了地震空区理论,并据此理论,在1905年发表论文预测东京近海的相模湾在50年内将发生大地震。今村明恒的理论及预测,受到了世界知名地震学家,日本大森房吉教授的猛烈抨击。但仅过了18年,在1923年9月1日相模湾发生Ms8.3地震,造成10.5万人丧生。这次地震验证了今村明恒空区理论的正确性,也是现今长中期地震预测的一种方法。同时也证明科学真理并不完全掌握在有名望的专家手中,科学的进步,是世世代代无数人的努力换来的,后来者在前人研究基础上会揭示更深奥的科学道理,牛顿的经典力学理论不适用于微观世界,便产生了量子力学。世界上不可能有科学家的研究是永远封顶的。后来者居上是科学进步社会发展的必然规律。

   

      今村明恒                                        1923年9月1日日本关东大地震

其实预报的日本神奈川,美国帕克菲尔德地震,虽没在约定的时间里发生,但还是发生了。神奈川地区相继在2007年10月1日发生了Ms4.9级,2008年8月8日Ms4.5级,2016年2月5日Ms4.5级等地震。帕克菲尔德也在十几年后的2004年发生了地震。只是人们暂时还不知地震延迟的原因。这也说明地震是可以预报的。

日本科学家通过检验后认为希腊“VAN”小组通过地电这个方法几乎成功预报了希腊发生的所有M≥5.5地震,他们认为该方法是唯一一个在近30年间不断产生实际成果的短期地震预报方式,无论在实证方面还是在理论方面都是世界上最为确定的方法。但因他们对地震与地电场,电磁异常的机理没有搞清楚,不能有效地排除干扰,提取不到与地震唯一相关的量值,因而使预报正确率极低。事物都是从无到有,从简单到复杂,地震预报也是一样,不可能一开始就百分之百的正确,总有一个逐渐提升预报正确率的过程。

在中国海诚地震预报中,由于姜成田的文化水平不高,他无法揭示地震与土地电异常的物理机制,更无法用科学的理论来指导预报工作。但也不是空穴来风,毫无根据地猜测。在1976年海城地震时,他是凭借上百次土地电与地震的对应关系经验,依据仪器检测的客观数据做出判断的。虽然他的经验不能复制到别的地震预报中,地震学者应当深入研究其中的因果关系,在没有可信的理论支持下,就否定这客观事实,这道不是科学的做法。

我国在1975—1976年的两年时间里,有7次大地震,其中有明确记录预报成功的就有6次。当然这里不排除有些是瞎蒙,或天天喊地震碰巧巧遇和运气成分。但1976年8月四川松潘-平武地震,是地震预报三要素齐全的成功案例。震前也没有前震,均是依据仪器检测的数据,用科学事实依据判定的。这不是靠江湖骗术,气功八卦,或者是巧遇傻蒙的。如果是世界范围内,三天两头喊地震,不用半天就会碰上一次,对于确定地点时间的地震来说,喊上几百年也不一定能巧遇。这说明地震是可以科学预测的。否定这些事实反倒是不科学的。

中国利用地震伴生现象出现的一些前兆,成功的进行了海城地震预报。甘肃文县地震台利用土地电和超低频电脉冲信号地震前兆仪,利用检测的信息结合其他检测到的物理量在2001--2003年间,他们填报了4次书面预报卡,较准确地预报了四川甘孜6.0级地震、四川盐源5.0级地震、云南大姚6.2级地震,特别是对2001年11月14日昆仑山口西8.1级大震的预报,受到了中国地震局的表扬和奖励。佐证了电磁等在地震预报中的作用。

这些事例足以说明地震是可以预报的!

2、地震预测研究方向

为什么先进的西方国家没能进行一次临震预报,而相对落后的中国却成功的预报了几次地震呢?

美国,日本依靠先进的仪器设备和详尽的历史记录,采用统计学,力学及地质学等方法进行地震预报均告失败。关键是上天容易入地难,这些形成地震的直接因素很难进行全面详尽的检测,没有全面详尽的数据,就无法预报,即使掌握了所需要的数据,因地质结构的复杂性多变性,也不可能进行正确的地震短期预报。单片面地从这些学科考虑,不光是现在,将来永远也不可能。这就像从房门拿扁担一样,一个长2米宽1米的门口,要横着拿进一个长3米的扁担。无论你怎样的公式计算,怎样精确测量,因无论门口的宽,长或对角线都小于3米,这时你就断定这门口拿不进扁担,不可笑吗。我们能不能象消灭天花一样,虽然天花病无药医治,人们转换思路用接种疫苗的方法进行防治,不也战胜了病魔吗。

一个现实的自然问题,有许多种科学的解决途径,地震也是一样。地震前兆检测有两条途径。一条路径是检测地震形成原因的基本参量。因地震是大地构造活动的结果,所以地震的发生必然和一定的构造环境和应力有关,按理说,检测形成地震的基本物理量,即地壳位移,地应力,地形变,地质构造,岩石弹性模量,地下流体变化等参量,结合地震发生周期,小震等统计学规律,即可预报地震。所以西方国家想当然地靠检测这些参量,但没有一次成功的临震预报。

因地下地质构造的复杂性,地下不可入性,人们根本无法探明地下详尽的地质物理参数,也就无法计算和确定岩石破裂滑动临界点,也就无法进行地震临震预报的。这是地震不可预报论者的论据之一。这种非此即彼的思维,使地震预报的研究工作几乎全部停止。这条路走不通,就不要非钻这死胡同,像消灭灰质脊髓炎那样迂回一下也未尝不可。

第二条途径是检测地震的伴生物理参量,我们不能把地壳看成是一块块岩石堆砌而成,像沙堆那样是一堆散沙,地壳是地球的一部分,是地球系统的成员。巨大能量的聚集和释放必定会有其他伴生物理参量发生。许多大的地震前,地球都用各种确信无疑可检测的物理量向人们发出警告信息,如近地大气电场异常,电离层异常,地电地磁异常地电阻率异常、电磁波异常等。在排除了可能的干扰外,毫无疑问这些电磁异常就是地震前兆现象,是今后地震预测的一个重要研究方向。

西方国家具有雄厚的经济财力,领先世界的先进科学技术,及无限的创新能力,这是事实。这是政治环境造成的,并不说明西方人比中国人特别聪明,更没必要崇洋媚外,西方人竖起梯子我们就去爬,做无谓的跟班研究。多数地震预测理论是西方发达国家科学家提出的,几十年的实践证实,没有几种理论是正确的。所以中国的学者要走自己的路,要自己竖梯子才能爬的更高。

显然西方发达国家掉进了“想当然”的陷阱。一叶障眼,不跳出陷阱,地震真的是不可预测。可惜的是我国也放弃了对地震伴生现象的研究,转而跟随西方国家跳进想当然的陷阱里。

知识和智慧是不同的概念,更不会是知识丰富智慧就高。用已有知识去解决地震预测问题是知识的运用,当现有知识解决不了地震预测难题,另辟蹊径去解决这是智慧,这绝不是反智。

在西方国家,地震预测已超出自然科学的范畴,更多的是社会和经济问题。当有地震预报后,股票暴跌,房地产滞销,生产停滞等等。这是相关利益集团和执政者不可接受的。

地震难题至今没有破解的另一个重要原因就是,一个人倾其毕生精力搞地震预报科研,很可能得不到半点回报,在今天的名利社会,谁还会去研究。道是爬爬别人竖起的梯子,做做跟班研究,即显得高大时尚,混顶专家帽子,短时间内也可名利双收,又无半点风险,比去做那些胜算不大的开创性研究划算的多。

(三)、地震预防

既然地震不能预报,那就搞好预防吧。提高建筑物抗震设防等级,按100年一遇的地震烈度等级设计。可地震是不会严格按照统计规律发生的。有些处在地震带上的地区,几千年也遭遇不到一次5级以上地震,一般民宅不用100年就显得过时老旧设施老化,被拆除了,如果你按抗8级地震烈度设计,拆除前房屋连轻微地震没遭遇过,建筑成本随抗震标准的提高而成倍增长,过高的标准纯粹浪费了。对于一幢建筑进行防震改造费用不是太高,要把全国所有建筑全部改造,有可能吗?即使可以这种浪费大的惊人。我国地域宽广人口众多,现有建筑普遍抗震标准较低,要提高抗震等级,必须加固或重建,不说财力,但就建筑材料来说,也是绝对是不可能的。    

图  日本的木结构房屋全部倒塌            图 日本神户超强抗震立交桥也被损毁

(四)、地震预警

地震不能预报,就把地震预报转成地震预警吧。这好似一个不错的方法,人们对地震预警系统寄予厚望时,2011年3月11日日本发生了9.0级特大地震,地震预警系统也及时地发出了预警,但提前几秒钟的时间人们什么也做不成,照样造成了16,000人员死亡和重大财产损失。福岛核电站的核泄漏事故也未能避免。2017年8月8日九寨沟的7.0级地震中,我国的地震预警系统,成功提前71秒在成都市发出预警信息,此时成都只是稍有震感,这样的预警有何意义?地震预警是接收地震信息后,向地震波未到达的地区发出报警,但地震中心是地震预警的盲区,这是灾害最严重,最需防范的区域,接到预警信息的区域基本都是地震影响不大形不成灾害的区域。在这些地区进行预警,根本没有任何减灾效果,只会增加该区域民众的恐慌。所以地震预警无任何意义!

预防地震灾害,最根本最经济的办法就是地震预报。中国地震局局长郑国光在接受《中国新闻周刊》记者采访时表示:如果现在放弃了地震预报研究,我们将注定被后人唾弃。他说:“地震预报是世界性科学难题,这是客观现实。但这并不意味着地震预报工作的探索没有价值。艾滋病、癌症目前都是不治之症,但人类从没有放弃医学上的探索。我们不能以地震预报难为挡箭牌,放弃在科学探索上的努力。”更不应把可地震预报的基础理论创新研究工作等纯科学学术问题,混杂入政治经济等因素。可喜的是在走了许多弯路后,许多科学家又认识到必须走地震预报这条路,别无捷径可走。虽然地震预报的研究工作困难重重,短期也很难见效,但这是减少地震伤亡,减少经济损失最有效最经济的方法。

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