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《瞭望》文章:地震预报的中国长征
发布时间:2016-03-01 信息来源:转载新华网

美国地质调查局最近直言:人类不能够预报地震。

理由是:“无论是美国地质调查局还是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。”

面对深不可测的地球,这家机构“明智”地把工作方向锁定为“致力于通过提高基础设施的安全等级来长期减弱地震的危害性,而不是把精力放在研究短期预报”。

中国科学家对地震预报的前景却要乐观一些。

1971年,坚信地震是可以预报的李四光,在弥留之际不无伤感地表示,如果给他半年时间,他就可能解决地震预报问题。

这之前的1966年,周恩来站在邢台的地震废墟上,发出要搞地震预报的指示。

一批批科技工作者开赴地震预报的疆场,捕捉大地的脉动,数十年如一日。地震预报的中国长征从此开始。

地震巨灾使人类承受的巨痛,使中国人如此选择。

路漫漫其修远兮。

这是一场人类用智慧与地球的较量,一场看似无望的较量。

中国人却以生命累积着希望。

为人类而探索地震的奥秘

“这件事一定要做,中国人就是有这样的坚持精神。不可知,只能说我们对地震的规律还缺乏了解。不知不等于没有规律。只要有规律,就是可以逐步掌握的。”

从京开高速开往北京大兴区地震局的路上,本刊记者的吉普车错过了应该拐出的金华寺出口,只得一路向前,由于近距离不再能找到出口,在6月4日上午9点20分之后的40分钟,记者的车一直在道路上盘桓。

这是本刊记者近来到基层地震部门采访时经常遇到的情况,这些机构的所在位置与其工作的性质类似——神秘而鲜为人知。而地震工作者的任务更是要探索地下未知的秘密,解决世界级的难题。在这探索前进的路途中,“找到”的信念是解决问题的精神动力与向导。当天上午10点,几经周折,记者最终到达了大兴区地震局。

“群测群防”今昔

“30多年来,群测群防这项工作从未停止过,工作人员的责任心从没有放松过。”1978年就参加地震群测工作的大兴区地震局副局长韩殿鹏说。

现在大兴区有群测群防点6个,主要采用压磁应力监测仪进行工作。此外,还在野生动物园、养猪场,养鸡场等地方设立宏观观测点5个。

地震的孕育过程极其复杂,其规律尚未被人们掌握,但在地震孕育过程中,震前会表现出一系列前兆异常现象,如地壳形变、地下水位变化、地磁、地电异常、地下流体化学变化等。这些可通过各式仪器记录观测到的叫微观异常。此外,在临近发震前,往往会出现井水大幅度升降、发浑、变色、变味等异常变化和某些动物行为异常,这类异常是人的感官可以觉察到的,叫做宏观异常。

“群测点的工作人员都是兼职的,完全凭着责任心来做这项工作。”韩殿鹏说,大兴区地震局现在每月只能给每个群测群防点50~150元不等的补助费,“这些钱只是象征性的。”

1978年韩殿鹏参加工作时,大兴区共有30多个群测点,当地的中学一般都有地震测报小组,使用“三土仪器”,即很简陋的地电仪、应力仪与地磁仪,来监测地震前兆。

唐山大地震发生后,地震专业人员普遍认为华北地区地下蓄积能量被释放,震情缓解。同时,随着科技的进步,数字化的观测仪器无论在信息量的获取、传输、共享及观测精度上都取得了重大进步,原有的“三土仪器”不再适应科学前进的脚步,面临着被新的观测手段和仪器设备所取代的局面。这样,大兴区的群测点从1992年的11个,减少到2008年的6个。

群测群防、土洋结合的方针,是由周恩来总理提出的。1966年邢台地震后,周恩来三次亲临现场,并多次提出:要搞地震预报,树立预防为主的思想;要紧密依靠广大人民群众,专群结合,土洋结合,做好预测预报工作。

群众业余的地震监测活动从那以后开始活跃起来。上世纪90年代初,北京市地震局前身——北京市地震办在14个区县设有地震办,共有126个地震群测点,观测项目有数十种,与国家专业地震监测台网形成了互补。

陪同本刊记者一同前往群测群防点的北京市地震局科技监测处的李文生说,应用于地震监测与预测的仪器,自上世纪90年代以来,随着电子技术及计算机技术的高速发展,地震监测仪器的科技含量取得了质的飞跃,数字化与网络化使仪器记录数据达到了极高的采样率及观测精度。另外,在专业监测站点手段配置丰富、空间布局合理的基础上,群测点的布局又经历了合理化的调整。这种趋势下,全北京市的群测点从90年代初的126个,减少为现在的81个。

“北京市地震局对群测点一直是持支持、鼓励的态度。”李文生说。

在编制与人员管理上,群测点归各区县管理,与北京市地震局没有直接的隶属关系。但是北京市地震局在技术与设备投入上一直对各区县地震局属下的群测点予以扶持。

薪尽火传的监测

接近正午,本刊记者来到采育中学原校址,这家中学已整体搬迁,原有的校园已成为一座废弃的野园。

但30多年前建立的群测点还在,皮肤黝黑的王剑老师已是第四任监测员了。

大兴区的采育镇在唐山大地震中是重灾区,由于学校正处于礼贤——燕郊断裂带上,校舍几乎全部倒塌,这造成了多名学生的死亡。许多中学的群测群防点后来都湮没了,由于有这样一段特殊的历史,采育中学一直保留着这处监测点。

在校舍的最深处,31岁的王剑打开一扇门,空旷的室内放着数字压磁应力仪。“地应力监测记录”放在单人书桌上,王剑已在上午8点钟填写了记录。

王剑已在这里坚守了8年,无论骄阳酷暑还是冰雪寒冬,这位历史老师总是凭着高度的工作责任心和执著的工作热情,每天两次做好当天的监测记录,并及时将数据报告大兴区地震局,后者再把这些数据在第一时间通过网络传输到北京市地震局的监测数据库。

为了保证观测的连续可靠,王剑每天都要骑行10分钟回到原校址进行观测。

6月4日下午,本刊记者来到了北京市最大规模的野生动物地震宏观观测站——北京野生动物园,这个观测站是于2007年4月设立的。

2006年7月初,北京野生动物园热带鸟馆里,十几只鹦鹉成群结队地来回疾飞,在栖息架上几乎停不住几秒。找兽医询问,查不出问题。鹦鹉出现异常情况的第三天,7月4日,河北文安发生5.1级地震。地震之后,鹦鹉安静了下来。

“这不是一个巧合。”追忆起那时的情形,北京野生动物园总工程师刘昕晨对本刊记者说,“就像有人在四周不停地撵它们一样。”

动物的某些感觉器官特殊,对某些物理或化学变化非常敏感,能感受到地震前释放出的各种电、磁、声、光、热、震动等现象。

把观测动物的异常表现作为监测地震的辅助方式,从上世纪60年代就已开始。当时主要是观测家畜家禽。与家畜家禽相比,野生动物有寿命长、种类多以及感官更加敏感等特点,更容易向人类传递准确的信息。

“北京野生动物园有动物200种,共有8000到10000只野生动物,这总比几个品种的家畜要强。”刘昕晨说。

2007年当大兴区地震局找上门来商议设立观测站时,刘昕晨问地震局有什么条件,地震局说,动物园正好建在断裂带上,地质学家李四光曾说过,远也是近,在断裂带上有利于地震波的传递与监测。刘昕晨就一口答应下来。他说,由动物行为学家来观测动物的异常行为,更为科学,更能排除各种干扰因素。

汶川大地震北京也有震感,动物是否也有反应?刘昕晨说:“动物肯定是感觉到了,只是人没有观察出来,所以判断是非常重要的。”

他说,所有的异常反应都是有原因的,但未必是地震引起的。动物尤其是野生动物对地震有超常的反应,但是到底是什么因素导致这样的反应现在还没有答案。动物学与地震学,现今在全世界还没有被结合起来。有人说,大量蟾蜍上街是地震的预兆,但这样的判断是武断的,有多种原因可以导致蟾蜍上街。比如赶上蟾蜍的“大年”,大量繁殖的蟾蜍也会正常迁移。

“但这件事一定要做,中国人就是有这样的坚持精神。”刘昕晨说,“不可知,只能说我们对地震的规律还缺乏了解。不知不等于没有规律。只要有规律,就是可以逐步掌握的。100多年前,预测天气对于人类来讲还是不可能的。诸葛亮呼风唤雨被认为是神。现在对天气的预报人类就有一定的了解与把握。”

“对于地震来讲,现在不可知是正确的。未来不可知,那就是错误的。”他说。

一所中学的地震研究小组

“我很欣赏你和你的学生科学探索的态度。你们的地震预报研究是一个真正具有科学精神与科学态度的,有利于人类科学研究的,站在地震预报前沿的先例。”

这是联合国减灾委员会委员盖德林2005年8月来到北京市房山区电业中学写下的一段书面评价。

被评价的主角就是电业中学教师刘根深。

6月4日傍晚,本刊记者一行在电业中学操场见到了刘根深。63岁的他领我们穿过整个校园,来到电业中学的“地震探测屋”。门内右侧的一面墙上,嵌着一行金字:“为了人类的生存,去探索地震的奥秘。”

1976年唐山大地震夺去超过24万人的生命,这给刘根深留下了深刻印象。其后,刘根深偶然在《北京日报》上看到了日本人研究地震云来预报地震的报道,从此便走上了预报地震的探索之路。

从1995年开始,房山电业中学设立了地震研究小组。刘根深说:“开始利用地震云预报地震,思想上有顾虑,不敢预报,怕别人笑话。”华北电力集团地震办主任徐仲良鼓励他:“现在世界上地震预报还没有过关,网局可以根据你们预报的情况作为参考。”

1998年1月28日晨,电业中学的同学们发现两条平行云。刘根深说:“我立即拿相机拍下来,通过分析,我们预测2月10日左右在良乡的东南或西北约500公里处有5至6级地震。我们向华北电力集团地震网局作了预报,结果2月10日,在北纬38°、东经118.09°的黄海边上发生了4.9级地震。这次预报激发了大家的积极性。”

与此类似的地震研究小组的许多预测,渐次获得地震专家们的关注。13年来,刘根深也不断升级预测的技术手段,从观测地震云,到使用自制的“地应力监测仪”,直到2003年刘根深参加天灾预测研讨会,与地震研究者孙威住在了同一个房间,这一偶然事件最终使电业中学无偿获得了孙威自己研制的一套SW测震仪。

自此,电业中学的地震预测上了新台阶,实现了数字化与网络化。现在每天的监测数据都提供给多家地震研究机构,成为堪与专业台站相媲美的监测站点。盖德林对此评价说:“我们看准了电业中学临震预测的优势,这一套仪器在世界上是独特的。”

如今,电业中学地震观测室,还是中国地球物理学会科普教育基地。刘根深本人年年参加学术团体“天灾预测委员会”的会议,每年还在其“学报”上发表地震预报的研究文章。

刘根深在《十年感受》一文中这样写道:“我认为,人还是应该有个理想。我们的前人,经过不懈的努力,为我们留下了丰富的遗产。我们来到这个世界上,也应该给我们的子孙留点什么。如果留不下,说明我没有才能、没有那个机遇。如果留下了就说明我有这个运气。这就是我的理想。”(记者 刘巍 于滨)

还要坚守“群测群防”

中国地震台网中心首席预报员孙士鋐表示,具有中国特色的“群测群防”地震预报工作目前已趋于减弱、消失,这是地震预报工作的很大损失,他建议,应实质性恢复“群测群防”地震预报工作并全面增强公民对地震等自然灾害的心理承受力。

北京市地震局副局长谷永新说,国家地震部门一直要求把“三网(灾情网、宏观观测网、宣传网)一员”建设起来,就是一个人身肩三职——宏观观测员、灾情速报员、宣传员。

“但‘三网一员’的经费很多是没有的。”谷永新说,“北京市在十多年前定的标准是一人一月100元,现在都过去这么多年了还是这个标准,物价都涨了多少倍了,好几个区县地震局都反映,希望能提高标准,现在已经没几个人愿意继续承担这个工作。”

孙士鋐告诉本刊记者,1966年邢台地震之后,地震部门走出了一条有中国特色的地震预报道路,其中一项很重要的举措就是开展群测群防工作,在各地的乡、镇都设有测报点,农村的一些电话员、乡干部都会观察一些水井的水位变化,对一些宏观异常进行观测,然后将观测到的信息报到当地的地震部门,这些信息量是非常丰富的。

“以前这样做都是没有报酬,自愿的,现在都讲经济效益后,没有报酬的事情慢慢地就没有人再去做了。”孙士鋐说,这次汶川大地震的时候,他正在云南作调研,发现上世纪60年代建立起来的一些群测群防工作基本上都没有了,这对于地震预报工作来说是一个很大的损失。

“大地震发生前的两三天作出临震预报,主要有两条重要的判定依据,一是小震活动明显的增强,水位的异常,地磁的异常等;二是出现大量的宏观异常,老鼠满街跑,动物园的老虎、狮子不吃不喝或者闹,牛马不进圈,这些大量的信息都是依靠老百姓,依靠当地农民报告的。”孙士鋐说,1975年2月4日辽宁海城7.3级地震发生的前一天,小震活动明显增强,其他宏观异常被观测出来了,群测群防实际上起了很大的作用,而正是这次成功预测,奠定了中国临震预报的世界领先地位。

专家表示,目前公众对地震的心理承受力很低,非常容易因自身的慌乱导致人身财产的损失,在今后的一段时间,必须通过群测群防,加强公众在地震方面的一些必要的自救、预防的科普教育。

谷永新说,从防震减灾知识的宣传来说,虽然这几年和自己比有进步,但对突发事件的防御并没有深入到老百姓的意识里面去,尤其是在人口密集的大城市。

“我们现在的苦恼是,想宣传,但不敢大张旗鼓地宣传,稍一宣传,市民就以为要地震了,更加不敢随便组织演习。”谷永新说,理想状态下,对防震减灾的宣传、演习本来应该形成一种常态,但现实状况是,连“地震局”都变成了敏感词汇,似乎一出现就能带来某种程度的恐慌。

谷永新说,自从非典以后北京专门成立了北京市应急委员会,下面设了13个专项指挥部,北京市地震应急指挥部是其中一个,这说明北京市已经意识到对突发事件处置的重要性,对地震还是比较重视,但对公众的宣传方面还没有一个像样的、影响较大的宣传基地。

“几年前,中国地震局在香山建了一个地震科普教育基地,但很小,也没多少人知道。”谷永新透露说,北京市正准备建设一个防震减灾中心,其中要拿出2000多平方米做科普宣传,他建议建成一个像北京科技馆那样具有实践性的公共馆,“至少要多几个‘震动台’,让每一位公民都能有兴趣带孩子去体验各级别的地震,形成良好的心理承受力。”

据了解,日本这类的“公共安全馆”很多,日本的民众几乎都通过模拟多次亲身体验过,体验过地震是怎么回事,所以当大地震来临时,往往能够较冷静地应对,及时展开自救互救。

据谷永新介绍,目前北京市各区县的宣传工作,主要都是编写材料、发放小册子。“也有很多学校会自发地请地震局的专家去办讲座,做一些很小的演习。”

谷永新认为,这样的形式可以形成一种常态,建立制度,让防震演习像一种“课程”那样认真实施,“可以半年一次,在学校、工厂、工地、社区甚至各单位,尤其是我国的多震区更应该有计划地坚持实施,只靠发放资料、看展板是无法实际掌握自救技能的。”(记者 张淼淼 李志勇)

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