工程测试-地震的预测与预报.docVIP

PAGE PAGE 13 地震的检测与预报 第一部分：资料检索 1. 对地震认识的发展 地震是一种会给人类社会带来巨大灾难的自然现象。在众多的自然灾害中，特别是在造成人员伤亡方面，全球地震灾害造成的死亡人数占全球各类自然灾害造成的死亡人数总数的 54%，堪称群灾之首。 作为一种自然现象，地震最引人注目的特点是它的猝不及防的突发性与巨大的破坏力。关于这一点，中外古人根据经验均已有深刻的认识。早在2000多年前，在《诗经·小雅·七月之交》中就有关于地震的突发性及其巨大的破坏力的生动描述： 烨烨震电，不宁不令。 百川沸腾，山冢崒崩。 高岸为谷，深谷为陵。 哀今之人，胡憯莫惩?! “不宁”指地不宁，即地动；“不令”是不预先通告给人们周知，突如其来。诗中惊叹地震突如其来，势如闪电，声如雷鸣，其力足以令山川变易。正如日食、月食和彗星等天象一样，地震曾被中外古人归于超自然的原因，被当作是上天的惩诫。几千年来，古人对地震的成因及其预测的探索从来没有停止过。只是由于地质学严重缺乏物理学原理的解释。对地质构造运动与地震关系的认识长期裹足不前。直到 18 世纪牛顿《自然哲学的数学原理》出版，牛顿力学问世，才为包括地震在内的地球上的所有运动的统一解释提供了物理基础。在牛顿力学的影响下，地震学逐渐发展成为一门现代的科学。到了19世纪 70 年代后期，现代地震仪研制成功，地震学步入了一个新的时代。 地震预测是公认的世界性的科学难题，是地球科学的一个宏伟的科学研究目。如能同时准确地预测出未来大地震的地点、时间和强度，无疑可以拯救数以万计乃至数十万计生活在地震危险区人民的生命；并且，如果能预先采取恰当的防范措施，就有可能最大限度地减轻地震对建筑物等设施的破坏，减少地震造成的经济损失，保障社会的稳定和促进社会的和谐发展。 地震预测（prediction）或预报(forecast)不是指像“在某地最近要发生大地震”这类含糊的“预测”、“预报”或说法。 不同时指明地震发生的地点、时间和大小(简称为地震 “三要素”并对其区间加以明确界定的“预测”、 “预报”，几乎没有什么意义。此外，还须要用发震概率来表示预测的可信程度。所以地震学家把地震预测定义为“同时给出未来地震的位置、大小、时间和概率 4 种参数，每种参数的误差(不确定的范围)小于、等于下列数值。 位置：±破裂长度； 大小：±0.5 破裂长度或震级±0.5 级； 时间：±20%地震复发时间； 概率：预测正确次数（预测正确次数+预测失误次数）。 2. 地震预测研究发展 地震预测通常分为长期(10 年以上)、中期(1~10年)、短期(1 日至数百日及 1 日以下)。有时还将短期预测细分为短期(10 日至数 100 日)和临震(1~10日及1日以下)预测。 在我国，以数年至10年、20年为长期，1年至数年为中期，数月为短期，数日至十几日为临震。 在国外，也有以数年至数10年为长期、数周至数年为中期、数周以下为短期。 2.1 地震的长期预测 地震是地下岩石中的“应变缓慢积累-快速释放”的过程。 在指定的一段断层上，将会准周期性地发生具有特征大小与平均复发时间的地震。这种地震称作“特征地震” 作为地震长期预测的一种方法，特征地震方法取得了一定程度的成功。用这个方法预测大地震原理很直观，看上去很简单，做起来似乎也很容易。但是要把它推广应用仍有一定的困难，因为不易确定特征地震的震级并且缺少估计复发时间所需的完整的地震记录资料。 东海大地震东海大地震的预报实践表明，即使对于像这样一种发生于板块边界的、看上去很有规律的历史地震序列，准确的预报也是很困难的。 帕克菲尔德地震的预测也是基于“地震空区”理论。但是到了 1993 年年底, 预报中的帕克菲尔德地震还没有发生。美国地质调查局于是宣布“关闭”帕克菲尔德地震预报的“窗口”。年复一年，“盼望”中的帕克菲尔德地震一直不来, 为此，有的地震学家认为这次预报本身就是一种错误，认为帕克菲尔德地震序列可能根本就不是特征地震，而是一种随机发生的事件。一些地震学家则对帕克菲尔德地震迟迟未发生提出了许多解释。例如，一种解释是：1983 年 5月 2 日发生于加州科林佳(Coalinga)的 MW6.4地震可能缓解了帕克菲尔德地区的应力。另一种解释是: 1906 年旧金山大地震后应力的松弛效应推迟了帕克菲尔德地震的发生。 1989 年 10 月 18 日美国加州洛马普列塔(LomaPrieta)MW6.9(MS7.1)地震被认为是一次成功预报了的地震。 2.2 地震的中期预测 大地震的发生降低了破裂带附近某区域的应力，从而降低了该区域发生地震(既包括比该地震大的地震、也包括比该地震小的地震)的可能性，直至该区域内的应力得以恢复为止。这便是“应力影区”模式。 应力影区模式不