地震能被准确预测吗?

教育网编2024-02-15 10:501990

先划重点!

预测地震的研究对象是发生在地下深处的、复杂的、与地质有关的物理过程,既看不见,也摸不着。地震一般发生在地下二三十千米深处,人类难以直接观测,所以只能依靠地面的观测资料,对地球内部的状况进行反演和推测。

目前而言,无论是在国内还是国外,想要实现对短临地震进行精准预测仍是困难重重的。

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诗经·小雅·十月之交

烨烨震电,不宁不令。

百川沸腾,山冢崪崩。

高岸为谷,深谷为陵。

哀矜之人,胡憯(cǎn)莫惩?

这段文字,记载了发生在几千年前的一场地震。当时,地震突如其来,令人猝不及防,江河翻滚,山峰破裂崩塌,顷刻之间,高崖陷落成深谷,原为深谷的地方则变成山陵。可当时的人们却不知道如何应对。

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地震的突发性与巨大的破坏力,使其成为自然灾害界中的“群灾之首”。地震的危害性激发了人们对其成因及如何进行预测的探索,预测、预防和减轻地震灾害也成为世界各国政府与地震学家们研究的重点。

按照时间尺度,地震预测可以划分为:

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我国对于地震预测的全面研究起步于1966年河北邢台地震。科学的地震预测应当同时指明地震发生的地点、时间与震级大小。目前为止,我国在地震预测上也取得一定的成效,如1975年海城7.3级地震,成为世界上第一个通过预测而产生减轻地震灾害实效的科学范例。

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然而尽管已经对地震前兆现象有所了解,但规律性的认识还远未形成;此外,虽然对中长期地震预测有了一定的认识,但在短临地震上的预测成功率依然很低。

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短期地震预测与临震预测发展的难点有哪些?

研究对象特殊

预测地震的研究对象是发生在地下深处的、复杂的、与地质有关的物理过程,既看不见,也摸不着。

现有的观测方法均是间接的

地震一般发生在地下二三十千米深处,人类难以直接观测,所以只能依靠地面的观测资料,对地球内部的状况进行反演和推测。

难以实验、模拟

地震是地球上规模宏大的地下岩体破裂现象,其孕育过程跨越了几年、几十年,甚至更长时间,所以很难用经典物理学从本质上加以描述,也难以在实验室或者野外进行模拟。

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研究结果难以检验

在同一个地区,大地震可能几十年、几百年或者更长时间才能遇到一次;在不同的地区、时期,地震的孕震过程、机理差异很大,所以检验研究结果的机会很难遇到。

因此,就目前而言,无论是在国内还是国外,想要实现对短临地震进行精准预测仍是困难重重的。

尽管地震预测暂时行不通,但在与地震数十年的交锋中,专家学者们还是找到了另一个可以减少人员伤亡与财产损失的方法,那便是:地震预警。

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地震预警

“地震预警”是指在大地震发生之后,请注意是“后”(这是地震预警与地震预测的区别),对即将受灾地区发出警告。利用的是信息传递的速度(电磁波速)和地震波速的差别,即在地震波造成灾害前,通知目标区域。

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高中物理知识告诉过我们——振动会产生波,地震波的产生是因为发生地震时,震源物质快速破裂运动,振动在地球内传播会形成两种机械波。

一种是纵波(P波),物质粒子的振动方向和传播平行,它的速度较快,最先被人们感知到,它使地面发生上下振动,破坏力较小。

第二种是横波(S波),是由于物质剪切形成的波,它的速度相对较慢,但是到达地面后,它会使地面发生前后、左右抖动,破坏力较强。

当P波、S波到达地面后,在地面相遇会混合,形成面波(L波,只在地面传播),混合的结果使它变得振幅大,波长长,对建筑物极具破坏力。

所以,在S波到达地面前,我们如果能做出相应的预警,就可以减小灾害发生几率。

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因此,预警系统利用的就是P波传播快(约7公里/秒),可以提前给预警系统通风报信,预警系统快速对震中抵达的地震波形进行分析,得出发生时间、地点、强度等信息,再利用更快的电磁波手段(传播速度约30万公里/秒,如广播、电视、网络、手机、报警器等),能够提前数秒甚至是几十秒给震中周围地区发出警报,或采取切断水电气系统、中止列车行进、关停核电站等措施,减轻人员伤亡和财产损失。

要知道,地震预警也有其局限性。与震中的距离决定了预警系统为你提前预警的时间,所以在预警系统处理地震并发出警报的几秒内,在震中附近的区域就已经可能被S波和面波袭击,这个就是预警系统的预警盲区。

离震中越近,预警的时间就越短,人们可以采取行动的时间也越短。离震中越远,预警的时间越长,人们采取行动的时间就稍微长一些,但预警的意义也随之削弱。

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因此地震预警需要密集地震监测网和智能化的处理系统,这样才能保证大地震发生后快速发出地震警报。

(来源:资料综合整理自陈运泰 《地震浅说》 地震出版社 ;济震微讯微信公众号《地震预警≠地震预报》;中科院物理所微信公众号《地震真的可以被预测吗?》)

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