6个问题告诉你:地震能预报吗?

很不幸,这次四川又发生了一次地震。天佑中华,为雅安人民祈福。

每次地震,总会有一些民间地震预报专家跳出来,显示出“高手在民间”。作为一名土木工程科研工作者,我觉得有必要科普一下。虽然我不是研究防灾减灾那么专业的问题,但根据自己的概念了解和网上的科普信息(表述好的内容没有必要重复造轮子),以一名准专业人士的身份,对有关地震预报的各种问题总结成以下6个问题。

1 地震是怎么回事?

地震是地壳快速释放能量过程中造成的震动,期间会产生地震波。地震的酝酿和发生过程是极为复杂的物理过程,是地下岩石的“应变缓慢积累-快速释放”过程具有非线性,要完整解释它,请参看有关博士论文,但对于一般人没有这个必要。

2 地震可以预报吗?

从一名科研者的角度来讲,未来也许可能。但在现行的人类水平下,精确的预报还做不到。人类还没有成功预测过地震,也从来没有一个科学家宣称可以预测地震。地震局也不过是研究地震,不是预测地震。至于听说地震局还有相关经费专门研究地震预测,那只能算国家机密,无可奉告。

3 为什么民间人士都说自己可以预测地震?

这些基本上是伪科学,概率统计上的小诡计。统计他们总的预测,几乎都是不准的。跟用数字规律来预测彩票一样,完全随机的事件不可能有什么数字规律,就算让他们说中了,也是瞎猫碰上死耗子。

相信预测地震就像很多人相信星座、风水一样,有这样的民众基础,便有妖言惑众的民间科学。很多类似的民科,证明哥德巴赫猜想、四色问题,证明爱因斯坦的相对论是错误的。

4 那目前所谓地震预报是怎么回事?

目前事后证明是对的地震预报都是基于经验和统计的预报,并不能做到很精确的时间和地点,很难具有可操作性。但是人们经常听说日本所谓精确到秒的预报,这其实是在地震发生之后的预警。

这个预警的方法要从地震波说起。地震波分两种:P波(Primary, 第一波)和S波(Secondary, 第二波)。地震发生之后,P波首先扩散,它的振动方向与传播方向相同,在岩石里的传递速度约5-7公里每秒,主要造成微小的震动。S波的振动方向与传播方向垂直,是造成摇动的主要来源,它在岩石中的传播速度约3-4公里每秒。

由于两个波的速度有差别,所以在P波到达后的一定时间,S波才能到达。例如,在震中20公里的地方,S波会比P波晚10秒左右到达。

日本的地震预警系统,会在监测到P波的时候发出预警;这样在S波到来的时候,人类可以做好一些应对准备——这十几秒到几十秒的时间可以做很多事情:工厂断电、火车刹车、人找最近的掩体,能避免很多人员伤亡和财产损失!另一种情况是在S波到达之后发出警报,提醒和通报其他地方的人,以及注意之后的余震。

中国是否能做到日本的这种预警水平,这不仅仅是个技术问题,还有大量的经济、社会因素,比如大量的传感器埋设问题,民众的防灾意识,不在本文讨论之内。

5 为什么说地震前动物会有异象,比如老鼠出动、牛马躁狂?

  • 不是每次地震前都有动物异象。
  • 不是每次动物异动后都有地震。
  • 存在着可能的合理解释:地震的P波传播速度最快,可达6到7公里每秒,S波和面波的传播要慢的多,但地震的破坏效应主要是由面波带来的。动物们可能感知到了先期到达的P波,所以出现异动。就像雷雨天的时候,有些人看到了闪电,有的人听到了雷声,看到闪电的人要比只听到雷声的人早一些知道打雷的发生,这只是早一点知道,而不是提前预测。

6 既然地震不可预测,我们怎么办?

没有人说要“预测火灾”。大家知道合理的方法是用防火材料盖房子、保证疏散通道、掌握合理逃生方法。

地震也一样。提高结构抗震能力、做好物资储备等紧急预案,比简单的地震预测重要得多。建筑设计中一个重要的原则,根据各地的地震烈度(发生可能性),做到“小震不坏,中震可修,大震不倒”,这样就能在人的生命财产和建筑投入方面做到利益最大化。所以,对于地震,它不单单是个技术问题,涉及到社会心理学、经济学、工程学各方各面。

所谓尽人事,听天命,面对地震,天命固然不可违,但如果人事做不好,无法原谅。

每次地震发生后,都有各种民间砖家说成功预测到了地震,这本身就不科学。官方专家固然有说错话的时候(甚至是故意),但如果不讲科学,反而相信不靠谱的民间砖家,带来的恐慌只会让社会更加混乱,于事无补。就像你每天出门,如果拿一堆黄历来看,基本上每一天都没有办法出门。

参考资料:

  1. 知乎问答:1, 2, 3.
  2. 方舟子:科学大争论——地震能否准确预测?

6个问题告诉你:地震能预报吗?》上有74条评论

  1. 土狼妹妹

    不管科学发展到什么程度,我始终认为人类根本无法准确预测未来,专家最擅长的事情是解释过去。在现实生活中,很多人往往会犯的一个错误就是:用过往的经验去预测未来。在投机交易(股票、外汇、期货等)中,大部分赔钱的人都存在这个问题。

    所以我认为预测地震、预测天气都是一种概率游戏,算不上真正的科学。

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    1. 土木坛子 文章作者

      中医不是科学,它是一门哲学。
      我是这样看待:
      我不否认它在过去为很多人治了病,甚至现在也能治病。但它是一个黑箱子。
      相反,从一门哲学来看它的话,它能防病于身。不过我还是不说反中医吧。

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      1. dapeng

        中医完全可以大大方方地承认自己不是科学。谁说只有科学才是正确的?那么多牛科学家最后不都相信宗教了吗。

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        1. 马光

          “谁说只有科学才是正确的?”极力赞同。然而,现实生活,科学主义或唯科学论者也将科学当做了一门另外形式的“宗教”,排斥对其怀疑者。

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      1. 土木坛子 文章作者

        我不是在中医那两个字上划一横吗?好吧,我去掉它。
        对于中医,我觉得它是一门哲学,其它的我也不是很懂,所以存而不论。

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  2. 马光

    我认为地震还是能预测的,尤其是大的地震。唐山大地震和汶川大地震前的征兆不是一般的异常,而是非常的异常。
    但是,有时候即使预测到了,也不见得会公布于众。或许,很多领导们觉得公布地震即将到来造成的损失(民众混乱、伤亡、丢乌纱帽等)比地震本身更大。

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  3. Zorro

    说到民间的伪科学,为什么人家确实是实实在在的多次预测出有大震,毕竟微博上这个证据还是清清楚楚的。
    是不是搞科学就对这样的预测就嗤之以鼻,但是自己却没有解决的办法。
    同时,以前看过一句话,科学也是另一种宗教,都是统治人类的工具罢了。

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    1. 土木坛子 文章作者

      每天都会有在发布哪儿哪儿有地震,等真正发生的时候,你觉得这条就是真的,的确是真的。
      可是那些没有发生的呢?别忘了,每天都有人说有地震发生。
      因为目前对于地震发生的机理认识并不充分,所以那些提前好长时间的精确预测缺乏理论依据。
      我当然不是说唯科学论,但是科学精神大体上是对的。

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      1. Zorro

        我刚开始也认为是每天胡说,但是我在仔细看了他长时间的微博后,比如临沂老徐,人家对大震的预测是比较准确的,而且不是随意就发的,这还能否认人家吗?
        比如今天下午人家预测未来2小时(之后证明有误差)可能会有5级(之前也就4、5次)以上的强余震,5点时候的确就发生了,成都的震感明显,而有关部门呢?屁话没说,辟谣倒是说了不少。

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        1. 土木坛子

          我没有严格统计他的预报,所以无评价,从仅有的一些言论来看,他的说法也是很模糊的,无法精确,不具有可操作性,换句话说,如果按他的预报来实施,不一定会带来多少好处。

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          1. Zorro

            什么是所谓的可操作性?没人说需要依靠这个来进行全民大迁移,看到的朋友提前做个预防又带来了什么坏处吗?

          2. Zorro

            做好抗震的确比作预测更好,发达国家同样不做预测,但是会花大笔的钱在抗震建设上,但是中国二者都不做,但还是花钱了。

      2. Zorro

        而且人家也不是掐指一算就得出的结论,也用到了什么地磁指数(本人不懂)和什么云图,当然相关部门专家说这些是没有依据的,但是人家的的确确依靠这些东西得出了结论,而且相对准确,那所谓的科学方法些还有什么贡献吗?

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        1. 土木坛子

          我说过,现在的认识水平还没有可以预测的方法,我不排除后人会找到。
          不过这些民间专家们,还无法从科研的思维上证明他们的方法的可靠性、可信赖性。
          你要知道,日本现在的预报技术也是有限的,他们的地震研究真的很先进。
          算命的有时候能能算准,但并不能证明算命这事经得起科学考证。

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          1. Zorro

            为何不谈你也在误区之中呢?为什么任何事情都要拿所谓的科学方法来检验,这个所谓的科学又依靠什么来检验呢?

          2. 土木坛子 文章作者

            我可能认识有误区,但是对待这种严肃的事,仅仅依靠黑箱子式的方法来处理,是不够的。你要是反对研究问题的方法这一点,那就没有讨论的必要了。

  4. Yang

    不知道我国关于地震多发区的建筑防震级别有没有强制性立法来约束。感觉每次都是亡羊补牢,甚至有的牢补得聊胜于无。

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    1. 土木坛子

      这个是有的,地震烈度划分,然后根据这个值来设计相应的抗震措施:http://baike.baidu.com/view/66144.htm
      但是,你要知道,这是解决以后的问题,过去已经建好的建筑没有办法弄,只能采取相应的加固措施,可是农村的房子别说旧房子,就是新房子也没有多少人能懂、并能设计出抗需求的房子来,你说地震出了问题,谁来负责任?你甚至可以看到,每次地震,那些高层建筑和商业建筑,并不有多少出大问题的。
      法规的出台是一回事,能否落实到实处又是一回事。

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      1. Yang

        对的。如果政府能在建房前的审批过程中给予政策性帮助就好了,事不过三,没有理由再这样下去了。就算地震可以预测,那房子该倒的还是会倒,都是经济损失。解决这矛盾和做环保的“先污染后治理”有相似的困难。

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        1. 土木坛子

          是的,尤其是这些农民的房子抗震问题。旧房子改造实施起来不易,谁出钱?老百姓自己出钱,越是那些需要改造的房子,房主估计更没有钱,指望官方?别说父母官们对普通民众的生命有多么尊重,就算百姓自己,都未必当回事,因为,绝大部人可能会觉得:这可是天灾啊。而忘了,在地震来临之前:人是可以有所作为的。

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          1. Yang

            没错,所以,我觉得每年的这些经济损失和各方的经济援助要用到刀刃上就好了,肯定不能让百姓掏钱,也不能以补助的形式发放(规避部分老百姓的侥幸心理),必须政府和科研院所的专家出面,对需要加固的区域进行分级鉴定,统一、强制性的加固。否则,每几年就来一个百亿级的经济损失,实在划不来。

          2. 土木坛子 文章作者

            知道是一回事,做到是一回事。官方们是不是也有侥幸的心理呢?就算没有侥幸的心理,我也想起了上海滩的一句台词:“乱?乱才好,乱了可以浑水摸鱼嘛。”也许我这是恶人之心吧。

      2. Zorro

        老房子是个大问题这一点无法否认,但是高层建筑和商业建筑没有出现多大的问题很大程度上是因为根本难以接受检验,看看我过发生大震的地区,哪有什么新修的高层建筑和商业建筑,所以对其抗震能力仍旧保持怀疑态度。

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        1. 土木坛子

          我赞赏你专业人士之外对专业问题的求真精神。
          但是,抗震方面的理论研究全世界都是可以的,比如日本、台湾发生那么多地震,你见过几个高层建筑出问题的?
          中国大陆这方面也不差,但是理论与现实中间有一个落实问题,如果严格按设计施工做出来的建筑,一般是没有问题的。你不能拿这个假设就全盘否定这些成绩。

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          1. Zorro

            我是哪句话说我否认日本和台湾了,既然你都用到了“专业”一词也的确不用再继续讨论了。
            让我们再为各唯科学主义者致敬。

          2. 土木坛子 文章作者

            我的意思是想说,现在的理论如果运用得好,是足够抵抗一般的地震的,而四川等地的地震灾害后果并不能否定这一点。

  5. dapeng

    以前看过题为掩埋的纪录片,谈到当年对唐山地震的预测。准确预测的重要性要排在合理应对的重要性之后。天气预报已经比地震预测准确多了吧,北京大雨不也预告出来了吗,但是基础设施不合理,应对方法不合适,还是会发生悲剧。

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      1. 明月心01

        缺乏基本研究精神的人,会以讹传讹,甚至想当然。一群从事地理教学的人在K12地理论坛,在热在谈及本次地震的时候,还在讨论18岁高中生的“精确预测”。在惊讶的同时,我感觉悲哀——不学无术,且不懂装懂,在课堂内外可能会贻害子弟。

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          1. 明月心01

            坛子的态度很宽容,对类似的事情可能已经宽恕/见惯了。

            就事论事,不做研究,还可以用搜索引擎求证真伪,对于自己不熟悉的内容不该妄加猜测,作为教育者教书育人想当然可怕,更可怕的是不负责任地在教室发表未经验证的言论,让教育蒙羞,让受教育的人误入歧途。——责任所在!

            远离谣言,需要公开透明,也需要科普发力。

  6. 大发

    我举得既然知道难以预测了,更应该把重点放在防灾上面,如果减少在地震发生时的损失。像那种豆腐渣工程不用地址就能砸死人了 – –

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  7. wordpress seo

    估计还是有一些征兆的吧,只不过没有精确的数据而已,为了避免恐慌,这些信息不会提前透露。四川18、19号的地震演习难道是空穴来风吗?

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