<h3>北大84级校友的“周末讲座”到了第十一期,这次是由地球物理系的张永仙,介绍地震预报的基本情况和研究成果。</h3><h3><br></h3><h3><font color="#167efb">张永仙,1988年毕业于北京大学地球物理系,获研究生免试资格。1991年在原国家地震局分析预报中心获理学硕士学位。1999年在中国地震局地球物理研究所获博士学位。</font></h3><h3><font color="#167efb"><br></font></h3><h3><font color="#167efb">现任中国地震台网中心科技委主任,地震预报部副主任,二级研究员,博士生导师。学术组织兼职有:亚太经合组织地震模拟国际合作项目副主席、中国地震学会理事、中国地震学会地震预报专业委员会副主任、Pure and Applied Geophysics期刊特邀专辑主编等。发表学术论文100余篇、著作6部。获省部级科技奖励6项。先后获全国三八红旗手、国务院特殊津贴、全国优秀科技工作者等荣誉。</font></h3><div><font color="#167efb"><br></font></div><h3><font color="#167efb">下面就是讲座全文。</font></h3><h3><font color="#167efb"><br></font></h3> <h3><font color="#010101">各位拔丝同学好!今天我想讲三个问题:一、你眼里的地震与地震学家眼里的地震;二、为什么要做地震预报?三、地震预报现状。</font></h3> <p style="text-align: center;"><b><br></b></h3><h1 style="text-align: center;"><b><font color="#167efb">一、你眼里的地震和地震学家眼里的地震</font><font color="#b04fbb"> </font></b></h1> <p><b>(一)你眼里的地震</b></p><p><b></b><br></p><p>1、地震=山河破碎、家破人亡;地震=恐惧、绝望</p> <h3>这是2008年汶川8.0级地震前后映秀镇变化。</h3> <h3>这是2008年汶川8.0级地震的山体崩塌。</h3> <h3>这是印尼大地震。</h3> <h3>每张照片都非常震撼,是不是?</h3><h3><br></h3><h3>所以,地震确实让人感到恐惧、绝望。</h3><h3><br></h3><h3>2、地震震级和烈度傻傻分不清;</h3><h3><br></h3><h3>如果有人谣传今晚要发生12级大地震,你一定不要相信。因为1900年一百多年的仪器记录显示,目前所知的最大地震震级是9.6级。</h3><h3><br></h3><h3></h3><h3><font color="#167efb">地震震级</font>:</h3><h3>震级是表示地震大小的等级。震级直接同震源释放出来的能量多少有关,能量越多,震级越大。</h3><h3>它是根据地震仪记录的地震波振幅来测定的,一般采用里氏震级标准。震级(M)是据震中100KM处的标准地震仪(周期0.8s,衰减常数约等于1,放大倍率2800倍)所记录的地震波最大振幅值的对数来表示的。</h3><h3>地震震级 M ,用地震面波质点运动最大值 (A/T)max 测定。</h3><h3>计算公式为:M=lg(A/T)max+ σ(Δ)</h3><h3>式中: A ---- 地震面波最大地动位移,取两水平分向地动位移的矢量和,μm;</h3><h3>T----相应周期,S;</h3><h3>Δ----震中距,(度) 。</h3><h3>测量最大地动位移的两水平分量时,要取同一时刻或周期相差在1/8周之内的震动。若两分量周期不一致时,则取加权和:</h3><h3>T=(TN ×AN+TE× AE)/(AN +AE)</h3><h3>式中:AN ------ 南北分量地动位移,μm;</h3><h3>AE------ 东西分量地动位移,μm;</h3><h3>TN -------AN的相应周期,S;</h3><h3>TE -------AE的相应周期,S;</h3><h3>量规函数σ(Δ)为:</h3><h3>σ(Δ)=1.66lg Δ +3.5</h3><h3>不能使用与表一中给出的值相差很大的周期来测定地震震级 M 。</h3><h3>地震震级 M 应根据多台的平均值确定。</h3> <h3>仪器如何测量震级有一套公式。这里有个地震释放能量与震级的关系:logE(J)=1.5M+4.8</h3><h3><br></h3><h3>有个数字你们可以记下:广岛原子单爆炸相当于2万吨TNT,这个仅相当于1个5.0级地震。</h3><h3><br></h3><h3>所以,根据上面那个能量与震级的关系,1个6级地震相当于32个5级地震。一个7级地震相当于32乘以32个5级地震。可见,地震的威力是多么巨大。</h3> <font color="#167efb">烈度</font>是地震在地面造成的破坏程度。烈度不仅与地震的释放能量、震源深度、距离震中的远近有关,还与地震波传播途径中的工程地质条件和工程建筑物的特性有关。一般说,震中区的烈度(震中烈度)最高,烈度最高的地区叫“极震区”。随着震中距增大,烈度逐渐降低。<br> <h3>下面这张图是烈度与震中距关系,震中指震源在地表的投影,地表任何一点与震中之间的距离叫震中距。同一个地震在地表不同区域造成不同的烈度。一般情况震中上方烈度最大,叫极震区。极震区外围的烈度随震中距衰减。</h3> <h3>I度:无感——仅仪器能记录到;</h3><h3>II度:微有感——个别敏感的人在完全静止中有感;</h3><h3>III度:少有感——室内少数人在静止中有感,悬挂物轻微摆动;</h3><h3>IV度:多有感——室内大多数人,室外少数人有感,悬挂物摆动,不稳器皿作响;</h3><h3>V度:惊醒——室外大多数人有感,家畜不宁,门窗作响,墙壁表面出现裂纹</h3><h3>VI度:惊慌——人站立不稳,家畜外逃,器皿翻落,简陋棚舍损坏,陡坎滑坡;</h3><h3>VII度:房屋损坏——房屋轻微损坏,牌坊,烟囱损坏,地表出现裂缝及喷沙冒水;</h3><h3>VIII度:建筑物破坏——房屋多有损坏,少数破坏路基塌方,地下管道破裂;</h3><h3>IX度:建筑物普遍破坏——房屋大多数破坏,少数倾倒,牌坊,烟囱等崩塌,铁轨弯曲;</h3><h3>X度:建筑物普遍摧毁——房屋倾倒,道路毁坏,山石大量崩塌,水面大浪扑岸;</h3><h3>XI度:毁灭——房屋大量倒塌,路基堤岸大段崩毁,地表产生很大变化;</h3><h3>XII度:山川易景——一切建筑物普遍毁坏,地形剧烈变化动植物遭毁灭。</h3> <h3>上图是2008年汶川8.0级地震烈度图。里面最红的地方是极震区,烈度达到XI度。</h3><h3><br></h3><h3>1900年以来全球5次9级以上大地震(哈佛大学)</h3><h3>序号 发震时间 地点 震级 </h3><h3>1 1960 智利 9.6 </h3><h3>2 1964 阿拉斯加 9.2 </h3><h3>3 2011 日本东北海域 9.1 </h3><h3>4 2004 印尼苏门答腊 9.0 </h3><h3>5 1952 勘察加半岛 9.0 </h3><h3><br></h3><h3>这是1900年全球有仪器记录以来头5号地震,最大是1960年智利9.6级地震。</h3> <h3>这张图的红点是这5个地震的分布,除印尼地震外基本沿着太平洋周边发生。</h3><h3><br></h3><h3>特别要说的是头号地震,智利9.6级。大家仔细看看我在图中标注的文字。</h3><h3><br></h3><h3>迄今仪器记录到的最大地震是1960年5月22日发生的智利9.6级地震(南纬38.09度,西经73.05度,深度35km)是仪器记录到的最大地震,极震区烈度Ⅻ度。5月21日~6月22日记录到7次7级以上地震,其中8级以上地震二次,最大震级9.6级,共造成6000人死亡,损失6.8亿美元。地震引起的瑞尼湖区大型滑坡体填入湖盆使湖水上涨外溢,淹没了瓦尔德维亚城,造成全城100万人无家可归;地震引起的海啸波及太平洋沿岸,导致数万人死亡和失踪,沿岸的码头全部瘫痪,200万人无家可归。地震引起3座新火山活动,还使6座休眠火山重新喷发。</h3><h3><br></h3><h3>我8月刚去的就是这个地震的震中。我们到的蒙特港机场,1960年被25米高的海浪淹没。比日本311地震厉害多了。</h3> <h3>3、地震预测和预报傻傻分不清。</h3><h3><br></h3><h3>其实,在外国科学家眼里和中国科学家眼里,这两个概念也有认识上的差异性。现在外国专家一般不说地震预报(prediction),我一自我介绍来自中国地震台网中心地震预报部他们就会笑,因为他们认为不可能预报,预测(forecasting)还差不多。</h3><h3><br></h3><h3>(1)外国地震学家眼中的预测与预报</h3><h3>预报(Prediction)与预测(Forecast)</h3><h3>Deterministic prediction requires a high-probability environment;</h3><h3>Probabilistic forecasting can be useful in a low-probability environment (Tomhas Jordan, 2010)</h3><h3><br></h3><h3>这是老外的预报与预测的概念。他们从概率的角度来看预报(prediction)和预测(forecasting)。</h3> <h3>上面这张图显示了地震发生概率和香农熵的关系曲线,只有地震发生概率高时叫预报。</h3><h3><br></h3><h3>(2)中国地震学家眼中的预测与预报</h3><h3>中国政府和公众认为给出确定的时间、地点、震级的预测才是有意义的预测。所以,中国的地震预报从开始就朝这条路上走。先给出确定性的预测结果,这时候叫预测意见。预测意见成为预报意见前要经过地震预报评审委员会的评审。按照地震预报管理条例,只有政府有权发布地震预报。</h3> <h3>这是中国的预测和预报的区别。</h3><h3><br></h3><h3>4、地震预报和地震预警傻傻分不清。</h3><h3><br></h3><h3>(1)地震预报(Earthquake prediction):</h3><h3>是对尚未发生、但有可能发生的地震事件事先发出通告;</h3><h3><br></h3><h3>(2)地震预警(Earthquake early warning):</h3><h3>是指突发性大震已发生,抢在严重灾害尚未形成之前发出警告并采取措施的行动,也称作震时预警、地震报警、地震警报、地震紧急速报。</h3> <h3>这是地震预警系统工作原理示意图。a. 震中附近台站快速定位(6公里/秒);b. 无线电波发出地震警报(30万公里/秒); c.震中区外围(数十公里外),地震波未到达前提前通知公众。</h3><h3><br></h3><h3>所以地震预警这个词翻译得不好。以前经常有人说,日本在震前几秒做了预报,实际是提前告诉远离震中的人地震波要抵达了,需要紧急避震。地震预警应该叫震时预警、地震报警、地震警报、地震紧急速报,才能反映其实质,而不给人们带来错觉。</h3><h3><br></h3><h3>在这里补充一个概念,叫地震序列。地震序列指一定范围内连续发生一组地震,这组地震就叫一个地震序列。</h3><h3><br></h3><h3>地震序列分三个类型:震群型,前-主-余型,孤立型。震群指这个序列中前几个地震的震级相当,像兄弟姐妹是同辈。前-主-余型指序列中最大地震的震级与次大地震震级相差0.6级。有时无前震,只有主震、余震。这个类型有点像父子关系。第三个叫孤立型,就是序列中最大地震所占的能量达99.9999%。</h3> <h3>5、地震到底能不能预报,没地震的时候地震部门的人整天都在干啥?</h3><h3><br></h3><h3>(1)目前地震预报仍是世界难题,仍处于探索阶段</h3><h3>2005年,在纪念美国《科学》杂志创刊125周年之际,Science公布了125个最具挑战性的科学问题,在今后1/4个世纪的时间里,人们将致力于研究解决这些问题。其中,第55个问题是:.是否存在有助于预报的地震先兆?</h3><h3>https://www.sciencemag.org/site/feature/misc/webfeat/125th/</h3><h3><br></h3><h3>这个至少说明,地震预报首先要找到地震前兆,然后利用地震前兆来报地震。</h3><h3><br></h3><h3>目前地震预报仍处于探索阶段。在一定条件下对某些类型的地震能做出一定程度预测(详见第三部分“地震预报现状”)。</h3> <h3>(2)地震部门在艰苦跋涉探索地震监测预测技术。</h3><h3><br></h3><h3>一般人总认为地震部门的人没事干。那是因为以前地震部门属于涉密单位,比较低调。公众只了解地震局是做地震预报的。其他啥也不知道。</h3><h3><br></h3><h3>中国防震减灾工作三大体系:地震监测预报、地震灾害预防、地震紧急救援。</h3> <h3><font color="#167efb">地震监测预报</font>:利用专业仪器设备对地震活动和地震微观前兆进行观测、记录和分析,叫做地震监测;利用观测资料,根据地震预测理论和方法给出未来地震的时间、地点和震级,叫地震预报。</h3> <h3>下图是自1966年邢台7.2级地震后,我国经过50多年发展起来的中国大陆地震观测台网(1107个台站)。</h3> <h3>下图是正在建设中的中国大陆地震预警及烈度速报台站分布(15000个台站)。</h3> <h3></h3><h3>中国大陆地震前兆观测台站分布。</h3> <h3>中国大陆GNSS观测台站分布</h3><h3>(260个GNSS基准;2000个GNSS区域站)。</h3> <h3>中国大陆地震重力监测台网。</h3> <h3>这些网络形成有其发展过程,一些是主要在断层附近布点,一些是相对均匀布点。一般说来断层附近应力变化比较大,地震也发生在断层附近,所以断层附近的点要密一些。另外,人口稠密地区也是财富聚集地区,所以台站也要密集些,这样可以更容易捕捉到地震前兆。</h3><h3><br></h3><h3>还有,西藏无人区仪器供电和维修较为困难,所以台点比较稀疏。首都圈地区是政治、经济、文化中心,要严防死守,所以台站比较密集。</h3><h3><br></h3><h3>举个例子,1998年北京发生3级地震有感,我们都被记者围堵。但2001年昆仑山口发生了一个8.1级地震,比汶川还大0.1级,但那里是无人区,所以估计大家都不知道这个地震。</h3> <h3>日本是地震大国,地震预防工作非常规范,每家每户都有地震应急包,里面有手电、口哨、消毒纱布、矿泉水、防火毯等。</h3><h3><br></h3><h3>地震时,最好躲卫生间。那里开间小比较结实,可能还会有水,没有煤气管道。</h3><h3><br></h3><h3>地震次生灾害包括火灾。此外,万一被埋,别乱折腾,积蓄力量等救援人员来了就吹口哨、敲击管道等求援。</h3><h3><br></h3><h3>地震时最重要的是保护头部。如果头被砸昏那真就没救了。</h3> <h3>在地震前兆研究方面,中国大陆积累了大量宝贵的震例资料(1966-2012年)</h3> <h3>中国大陆震例震级分布(1966-2012)年</h3> <h3>中国大陆获得的地震前兆异常条目(1966-2012)年。</h3> <h3>我们目前就是基于震例获得的资料进行地震预测。但与气象预报相比,还差很远。气象预报已进入数值预报阶段,而地震预报仍然处于经验预报和统计预报阶段。</h3><h3><br></h3><h3></h3><h3>防震减灾三大工作体系之二是<font color="#167efb">地震灾害预防</font>,也叫震害防御。根据地震危险性分析结果,结合建筑物、人口、经济等因素提出安全设防等级。地震灾害防御体系规划研究涉及的主要防御对象包括城市、农村、重大基础设施、生命线工程和容易引起次生灾害的工程与潜源区;研究的防御实施组织主要涉及政府、企业、社会、学校、家庭和个人;研究的防御体系有效性的保障措施主要涉及震害预测预防理论与技术的创新、工程与建筑物抗震能力动态评价体系的建立、高新技术推广应用、法律法规的制定与完善、宣传教育等。</h3> <h3>上面两张图是第五代中国地震动参数区划图(2016年6月1日起实施),就是建筑用抗震标准。只要按这个标准进行设防,北京脚底下发生6级地震房子不会倒。</h3> <h3>第三大工作体系是<font color="#167efb">地震紧急救援</font>:迅速搜索与营救由于地震造成的建筑物破坏而被压埋人员的举动。在地震发生后展开救援的第一步是搜索工作。</h3> <h3>汶川地震应急救援。</h3> <h3>中国有国际地震应急救援队,也参与国际地震救援。</h3><h3><br></h3><h3>此外,地震科研是始终伴随上述三大工作体系的必要保障。包括:地震预测方法探索、地震监测仪器研制、监测网络建设方案、地震与地球物理观测数据收集技术、地震分析预报方法与技术、地震预测科学工作机制建设。</h3> <h3><b><br></b></h3><h3><b>(二)、地震学家眼里的地震</b></h3><h3><b></b><br></h3><h3>1、地震地壳运动的产物,每时每刻都有地震发生;</h3><h3><br></h3><h3>(1)地球板块一直在运动</h3><h3>根据板块漂移假说,世界上的7大洲在2亿4千万年前,还是一个完整的大陆,后来开始裂解,成为今天全球7大构造板块的分布格局。现今板块的运动方向如下:</h3> <h3>一亿五千万年前的大陆形态。</h3> <h3>这是全球板块运动方向示意图</h3><h3>(大地测量、GNSS测量)</h3><h3><br></h3> <h3><font color="#010101">可以看出来中国大陆受到印度板块向东北方向的推挤,还受到太平洋板块向西北方向的俯冲。这就是中国大陆地震的动力来源</font></h3> <h3>(2)板块运动相互摩擦碰撞产生地震</h3> <h3>地幔对流与板块运动图。造成板块运动的原因是地幔对流。</h3> <h3>地幔对流造成海底扩张。</h3> <h3>(3)地震无时无刻不在发生,大小地震数量服从古登堡-里克特统计关系。</h3><h3><br></h3><h3>全球每年平均发生500万次地震,99%是感觉不到的小地震。在5万次有感地震中,其中6级以上强震每年约100多次,7级以上大地震平均每年18次,8级左右或8级以上特大地震平均每年1-2次。全球每年约100次致灾地震。</h3> <h3>所以这下知道了,公众只知道有感地震,占的比例很小。</h3><h3><br></h3><h3>一般情况下,地震震级一频度关系满足古登堡一里克特公式(简称G—R式) </h3><h3> </h3><h3>logN(M)=a—bM</h3><h3>式中N(M)为震级M+dM之间的地震频,a、b为常数,反映平均地震活动水平,b反映大小地震的比例关系。b值用于预报有一定效果。从这个统计关系看,震级越大的地震,数量越少。</h3> <h3> 2、地震分布从大尺度看比较规律;</h3><div><br></div><h3>(1)地震主要发生在板块边界,其中85%发生在海洋,15%发生在大陆。地震灾害主要由大陆地震造成。但海洋地震在一定条件下会产生海啸,造成巨大的次生灾害。</h3><h3><br></h3><h3>主要有:板间地震、板内地震、洋脊地震</h3><h3>弥散边界——俯冲带、碰撞带,地震分布较散</h3> <h3>全球火山和地震基本位于板块边界。</h3><h3><br></h3><h3>虽然大陆地震是造成灾害的主要地震。但海洋里的地震如果足够大,且造成剧烈的海水上下波动,就会引起海啸这种恐怖的次生灾害。</h3> <h3>(2)大地震基本分布在两大地震带:环太平洋地震带、欧亚地震带</h3><h3><br></h3><h3>7级以上地震,18次/年; 8级左右地震,1~2次/年</h3> <h3>全球两大地震带:全球大地震主要在环太平洋地震带和欧亚地震带发生。其余分布在海岭和其它地区。</h3> <h3>中国大陆7级以上地震主要集中在“大三角”地区。</h3> <h3>大三角地区东部我们叫南北地震带。台湾也是地震非常活跃的地区。</h3><h3><br></h3><h3>3、地震是地下断层瞬间破裂,是快速释放地球内部积累能量的一种方式,时间短、破坏强。</h3><h3><br></h3><h3>1906年旧金山发生7.8级地震,Reid根据震后考察发现的栅栏错位2.6米提出弹性回跳理论,解释地震是地下断层瞬间破裂,是快速释放地球内部积累能量的一种方式。</h3> <h3>1906年旧金山地震断层错位。</h3> <h3>1992年Landers M7.3地震位错(约3米)。(2019年9月8日拍摄)。这是我们9月去考察的Landers地震位错。那个老师站的地方是原来栅栏位置,我站的地方是现在栅栏位置。地震造成约3米的错动。</h3> <h3>1906年旧金山地震断层位错成因(Elastic Rebound Theory,Reid, 1910)</h3><h3>(太平洋板块相对于北美板块向西北运动,造成变形,积累能量。当两个板块间的摩擦力被突破时发生突然错动,引起地震)</h3> <h3>4、地壳内断层遍布,地震与活动断层相关。</h3><h3><br></h3><h3>地震往往是由断层活动引起的,是断层活动的一种表现,所以地震与断层的关系十分密切。一般认为十万年以来有过活动的断层叫活断层。强震活动与活断层有关。因此,城市活动断层探测工作对城市的地震安全是一项非常重要的工作,能够显著提高城市防震减灾能力。</h3> <h3>我国7级以上地震与断层关系。</h3> <h3>图里面的彩色线条就是断层。华南地区大部分断层10万年来不活动,不是活断层。</h3><h3><br></h3><h3>加州同学还需要了解,你们生活的地方存在一条全球有名的断层。</h3> <h3>圣安地列斯断层,贯穿于美国加利福尼亚州,长约1287千米(800英里),伸入地面以下约16千米,处于向西南运动的北美板块和向西北运动的太平洋板块交界处,系两侧板块相互剪切滑动形成的平错型(剪切)边界,其存在的时间已经超过二千万年。是地球表面最长和最活跃的断层之一。</h3> <h3>从1700年以来全球7级以上地震分布看,美国西部的圣安地列斯断层是7级地震活动的主要场所。</h3> <h3>四川彭州白鹿镇中学校离开断层没被地震摧毁,因此建筑只要离开活断层,就会安全许多。</h3><h3><br></h3><h3>5、震源破裂过程很短。</h3><h3><br></h3><h3>地震从破裂开始到破裂结束仅在几分钟内,留给人们行动的时间很少。因此地震的突发性和破裂的快速性是造成灾害的主要原因。</h3> <h3>震源破裂过程</h3><h3>左:2008年汶川8.0级地震 右:2011年3月11日日本东北9.1级地震</h3> <h3>6、95%以上的地震为浅源地震,显示地震基本发生在地球脆性介质内(地壳内)。</h3><h3><br></h3><h3>震中到震源的深度叫作震源深度。根据震源的深浅,把地震分为浅源地震(震源深度小于70千米)、中源地震(震源深度70-300千米)和深源地震(震源深度大于300千米)。利用全球地震台网的测量结果,全世界95%以上的地震都是浅源地震,震源深度集中在5-20千米上下。一般来说,震源深度越深,影响面积会较大,但造成的破坏却相对较少.所以说,同样的震级,震源越深,破坏越小。目前世界上记录到的震源最深的地震约720公里,认为俯冲到地幔中的板块内发生的地震。</h3> <h1 style="text-align: center;"><b style="color: rgb(22, 126, 251);">二、为什么要做地震预报?</b><span style="color: rgb(22, 126, 251);"> </span><br></h1> 地震灾害是人类共同面临自然灾害,给人类带来难以估量的损失。中国、日本、伊朗、土耳其、美国、印尼等国都是地震灾害严重的国家。<br> 二十一世纪以来亚太地区遭受了严重的地震灾害,如2004年印度尼西亚9.1级地震海啸造成了多个国家227898人的死亡或失踪;2008年汶川8.0级地震造成69227人遇难,17923人失踪,和8451亿人民币的经济损失;2011年日本9.0级海啸地震造成近2万人死亡和失踪,以及3090亿美圆的经济损失。<br> <h3><font color="#010101">现代地震灾害特点是:发达国家经济损失大,发展中国家人员伤亡重;次生灾害重,衍生灾害难以估量;地震灾害损失非线性加速增长。</font></h3> <h3><font color="#010101">原生灾害:地震直接造成的灾害;</font></h3> <h3><font color="#010101">次生灾害:由工程结构和自然环境破坏而引发的灾害。例如:火灾/爆炸/瘟疫/有毒有害物质污染/水灾/泥石流/滑坡;</font></h3> <h3><font color="#010101">衍生灾害:由社会功能、物资流和信息流破坏而导致的社会生产与经济活动停顿所造成的损失</font></h3> <h3>全球地震灾害分布图。</h3> <h3>从全球地震分布和灾害分布看,基本吻合。一般来说震级越大,灾害越大;震源越浅,灾害越大;地震距城市越近,灾害越大;地震发生在不设防的地区造成的灾害大;地震发生在晚间造成的灾害大;地震发生在严冬造成的灾害大。</h3><h3><br></h3><h3>中国作为文明古国,拥有世界上最丰富的对历史地震的文字记载。到目前为止,造成人员死亡超过20万人的地震有4次,他们是:1303年山西洪洞8.0级地震造成20万人死亡; 1920年宁夏海原8.5级地震造成23万人死亡; 1976年唐山7.8级地震造成24万人死亡; 1556年陕西华县8.3级地震造成83万人死亡,是目前世界上造成死亡人数最多的一次地震;占全球死亡人数超过20万人的8次地震中的4次,达4/8。</h3> <h3>中国是世界上因地震死亡人数最多的国家,所以从1960年代全球开始大规模开展地震预报以来,只有中国持续不断,以业务形式开展预报。而其他国家主要是科学研究形式,有项目经费就做,没有项目经费就不做了。<br></h3> <h3>从我国解放后的数据统计看,地震也是群灾之首。死亡人数位局居首位。</h3> <h3>这个统计数据显示,我国必须持续开展地震预报。</h3> <h3>这张珍贵的照片是1966年周恩来总理去邢台地震现场视察。这是我国大规模开展地震预报工作的里程碑。从那时开始,很多领域的优秀专家就被调到新成立的地震队伍,开展地震预报探索。</h3> <h3>在大地震面前,铁轨只是根面条。</h3> <h1 style="text-align: center;"> <b><font color="#167efb">三、地震预报现状</font></b></h1><h3><b><br></b></h3><h3>1958年我国地震预报首次考察。中国科学院组织地震预报考察队,赴西北宁夏、甘肃等地考察1920年海原8.6级、1927年古浪8.0级、1932年昌马7.6级大地震。发现:群众反映最多的震前异常现象是地声、地光、地下水、动物、气象等。在确定这些现象作为地震前兆的可靠性方面,遇到了不少困难。</h3> <h3>1963年付承义撰写了《有关地震预告的几个问题》,文章指出“预告的最直接标志就是前兆,寻找前兆一直是研究地震预告的一条重要途径”。可能的地震前兆有:前震和地下微弱震动、地震波速度;地倾斜和地形变、地磁要素、地下水位、地温、地电、生物;月相、气象要素等的变化。“地震预告是一个极复杂的科学问题”。</h3><h3><br></h3><h3>1966年初中国科学院地球物理研究所召开了由昆明和兰州地球物理研究所参加的地震预报讨论和规划会议,论证了开展地震预报的必要性和现实性。研究起草了地震预报规划。</h3><h3><br></h3><h3>1972年在山西临汾召开了全国地震工作会议,进行了地震科学讨论,长、中、短、临渐进式预报思路初步形成。建立了一年一度的全国地震形势会商会制度,对近1、2年地震形势进行估计,并指导和协调近期的监测预报工作。</h3> <h3>1980年代大地震总结和研究工作,对海城、唐山、松潘、龙陵大地震的系统总结。主要从四个方面:孕育构造背景;蕴震条件;演化过程和地震活动性;前兆特征。</h3><h3><br></h3><h3>1983—1986年地震预报清理攻关,主要是地震学、大地形变测量、地倾斜、重力、地应力、水位、水化、地磁、地电等,同时探索综合预报。</h3> <h3>关于地震预报的监测数据,地震孕育理论,长、中短临预报技术思路等展开讲太长,这里以图片形式展示。</h3> <h3>地震预报方法现在非常多,是基于各自提出的理论。普遍认识是地震是岩石受力产生的破裂现象,力和应变之间存在这个本构关系。力和应变引起的其他参量变化有其他模型。</h3> <h3>这个是利用地震仪记录的噪声反演的地下波速分布。</h3> <h3>这是GNSS反演的面应变图,一般地震就发生在剪应变高的地区。</h3> <h3>这是日本地震后引起的我国华北地区面应变变化。利用这个资料,我们可以知道哪些地方危险性增大。</h3> <h3>我们也发展了一些综合模型来预测地震。</h3> <h3>我们还利用地磁测量探测异常区域,给出预测图。</h3> <h3>地震局每年年底开年度会商会,提出下一年的地震危险区。</h3> <h3>通过重力资料变化图,也可用于预测。</h3> <h3>由于预测方法太多,无法一一介绍。我们最后来看看预测效果的检验。</h3><h3><br></h3><h3>先补充一张图,这个是库仑破裂应力预测方法。这个方法就是在土耳其一次大地震后,根据它引起的库伦破裂应力变化,科学家给出了一个地点的应力增加,还要发生7级地震,结果真的发生了。从此这个方法就被引进。我给的这张图是尼泊尔地震后我国断层的库仑破裂应力变化。红的地方是应力增高的地区,地震危险性增高。当然,这个方法本身没问题,但如果断层模型有问题,也是不准的。</h3> <h3>我们国家地震烈度区划图是长期预报,大概50年。还有10年尺度的。</h3><h3><br></h3><h3>目前10年尺度的预测效果:</h3><h3>15%的国土面积覆盖60%的人员伤亡和经济损失</h3><h3>1996-2005:</h3><h3>地震死亡808人,重防区内744人,占92%</h3><h3>地震直接经济损失188.4亿元,重防区内128.9亿元,占69%。</h3><h3><br></h3><h3>2006~2013(2020):</h3><h3>地震死亡72345人,重防区内69607人,占96.2%</h3><h3>地震直接经济损失8891.5亿元,重防区内8882.6亿元,占99.9%。<br></h3> <h3>我们持续对年度危险区的预测效果用R值进行检验。把预报的虚报率、漏报率算出来,R=1-虚报率-漏报率。</h3> <h3>这张图是1990年以来我国年度地震危险区预测效能R值定量评估结果,可以看出后20年比前10年已经取得长足进步。</h3><h3><br></h3><h3>年尺度:</h3><h3> 1/3地震落入危险区、1/3危险区有地震落入</h3><h3><br></h3><h3><br></h3> <p>目前短临预报很难:极少数地震前有一定察觉,个别地震有预测。</p><p><br></p> <font color="#b06fbb">(文中所用图片一部分来自于网络,一部分来自于行业工作图片,没有一一注明。未经许可请不要再使用)</font>