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浅述地震预测预报研究存在的问题与研究进展

最近认真阅读了《大地震临震预报预警的有效途径》的系列文章,收获颇丰,在此也想写一下自己的一些感触,来和大家一起探讨。

在该系列文章中,系统的描述了地震预报决策中存在的两个障碍,一个是技术人员的预测结论的对和错的问题,因为过的技术和预测结果之间,技术人员缺乏足够的信息去明确预测结论的高概率正确性;其二是政府对地震预报缺乏足够的耐心和信任,不敢承担科研进程中可能存在的失败。

这两个方面也是地震职能部门需要面对和解决的问题,也是地震研究爱好者自身需要去反思和去解决的问题.下面结合民间众多的预测技术和经验,进行进一步的剖析地震预测预报研究中存在的问题及未来的发展方向。

大家知道,地震预测预报的方式有统计预测和前兆预测两种模式,其中的统计预测主要解决的问题是进行趋势预报,由于其不能具体到临震预报的应用层面上来,这里不与详谈,在此仅着重分析地震前兆预测技术。

我们知道,地震前兆预测技术又细分为分为宏观和微观异常观测两大类:宏观异常是指人的感官能够直接觉察到的前兆异常现象,包括地下水、生物、地声、地光、地气、气象等等异常;微观异常是指人的感官无法觉察,只有用专门的仪器才能测量到的前兆异常,主要包括地形变、地球物理(重力、地电和地磁等)、地下流体等等异常。

以上这些前兆在过去的地震研究中都得到了很多的观测和记录,面对海量的数据,得出的预测结论却是很让人矛盾的,其结果无法证明这些前兆和地震之间存在充要的直接联系,难以有效的去根据这些前兆资料和监测数据去用于准确的地震临震预报。

在过去的工作中,人们在在注重实践观测和数据分析的同时,也在积极的去进行理论探讨,因为大家都很清楚一点,在搞不清楚这些前兆数据的来源和变化规律和地震之间的内在联系之前,仅从数据上的变化是无法找到其与地震发生时间之间的关系,过去的前兆预测结果也证明了这一点,由于地震相关理论没有实质性的突破,使前兆信息的搜集和数据分析在理论上缺乏有力的支持,由此带来的地震预测预报准确率自然也不能达到让人信服的预测实践数据,目前的现实状况是前兆问题的束、散性共存现象,即存在规律性的相关数据,但仅仅是停留在承认其相关,却无法去利用这种相关关系去进行预测却无法得到准确的预测结果,操作的问题理论问题也成为地震预测预报研究中存在的最大制约因素,正是现实中存在的理论和实践上存在难以协调的这些问题,使地震预测预报研究难以从单一的理论或提高预测比对率中的任何一个方面有所突破,而是相互掣肘,理论和实践都难以实现突破性发展。

地震预测预报研究和其它学科的研究模式是一致的,自然就应当用科学的态度去对待,没有捷径可寻。

地震研究需要以理论为依据,以实践为准绳,逐步踏实的推进,逐步走向成熟,这个研究结果的最终目的用一句话概括就是:以理论和预测实践为依据,让政府及相关地震行业人士相信你的地震预测预报模式是正确的,只有这样,才能达到专业预测和政府管控职能的有机结合,让地震预测预报工作走向正常的预计线路。

分析过去的地震研究过程,我们知道,目前限制地震预测预报研究的关键因素是理论,到现在为止,地震发生的物理机制具有很多版本,但到现在为止还没有哪一种理论能够被业内专业人士广泛认可,其主要原因是每一种理论都难以去系统解释所有地震伴生的前兆现象问题,目前,地震理论的探讨仅是停留在百家争鸣的发展阶段,自然也就没有一种理论可以用于去指导地震前兆数据分析并做出正确的预测结论。

通过上分析可以知道,目前制约地震预测预报的核心问题是实现地震理论上的突破,只有明晰了地震的发生机制问题,才能在理论指导下,去探讨地震孕育过程中,其地震应力的来源和应力累积过程中可能伴生的物理及化学现象,以及这些物理和化学效应所引起的宏观和微观前兆现象,这样才能去系统的分析地震孕震过程中我们所搜集观测的前兆数据,去了解和把握地震形成机制与前兆之间的内在关系,并做出准确的地震预测预报,如果方向错了,再先进的设备也不能把月亮从海底捞出来!大家知道,地震云是地震发生前后伴生的一种宏观可视前兆,在过去的几年时间里,本人对地震云与地震发生之间存在的关系问题进行了大量的观测和分析研究,基本理顺了地震云与地震发生之间的内在关系,在系统综合测量数据和验证试验的基础上,给出了地震云的氡气成因论,在这个过程中,为探讨地震云的异常形态及其出现的时间段问题,本人基于地震的板块漂移成因学说的基础上,提出了惯性动量不均匀分布地震成因论,也明晰了旱震关系的形成机制,从而构建了一种全新的地震产生的理论框架并在实际预测方面都得到了很好的预测验证,这个理论很好的涵盖了地震成因、地光地声成因、地震云形成机制和观测、旱震理论机制、地磁异常等地震伴生现象,为今后实现准确的破坏性地震的临震预测提供了扎实可靠的理论基础和预测数据,该理论具有实测数据的支持,其依据的宏观云室效应也被列夫塔装置证实是存在的。

大家知道,在地震云氡气成因论一文中指出,地震云按照地震应力累积过程分为前兆地震云、临震地震云和震后云三种:(1)前兆地震云:在板块应力开始蓄积增加初期,这时期氡气释放量大,成云规模大,这种云彩出现后,对应的发震时间一般是1---1000天。

(2)临震地震云:临震地震云就是我们所称的地震云,是地震发生前几个到一百八十个小时出现的云彩,是重要的临震前兆。

(3)震后云:震后云一般表现为降雨,也就是常说的震后暴雨,其出现的时间也和临震云的时间范围一致。

以上地震云的三个阶段,体现是地震应力累积和释放的过程,在这个过程中,和地震云同步出现的还有其它前兆,与地震云这个前兆相对应的各个阶段都会由于地下性元素的释放而出现地下水、生物、地声、地光、地气、气象等等异常;也包括只有用专门的仪器才能测量到地形变、地球物理(重力、地电和地磁等)、地下流体等等异常,据《国际环境研究与公共卫生杂志》发表的研究结果表明,美国和英国研究人员借助实验室测试发现,在地震前夕,地壳岩石会释放带电粒子,引发一系列化学反应,改变动物生活环境,促使动物可以感受到地震的到来。

这些带电粒子能够穿透周围岩石,当它们抵达地球表面时,与空气发生反应,使空气中分子带电,变成离子。

从医学角度看,空气中阳离子令人产生头疼、恶心感,促使动物体内血清素这种压力激素水平上升。

带电粒子能与水发生反应,将水分子变成过氧化氢。

这一化学反应可能影响溶解在水池中的有机物,将无害的有机物质变成对水生动物有害的物质,这个研究结果一方面是地震云氡气成因论科学性的一种数据支撑,另一方面也为动物及其它测量数据的异常的同步性提供了可信资料。

上文所有表述只是为了说明一个问题,我们在运用前兆法预测预报时,需要面对不同的孕震阶段所引起的地震前兆带来的干扰,由于过去没有孕震过程划分这个概念,一般是将所有的异常都划归到临震异常这一阶段去分析,由此带来的误判误报也就是很顺理成章的了。

我们知道,地震预测的最终结果就是预测成功率,这里就地震云预测地震方面来具体分析一下,在此我们先假定所有的地震在震前都会出现地震云并且都被观测记录并都给予了正确的识读,这样给出的地震预报结果会是什么样子呢?很显然,就算是在如此苛刻的前置条件下,仅仅是考虑前兆地震云和临震地震云这两个观测数据,其预测预报的准确率是百分之五十,也就是仅能达到一半的准确预报的比对率,如果再考虑震后云及地震云的识读误差,其综合准确率会保持在百分之三十左右,尽管这个比对率在地震不可预报的今天,也会是一个很大的进步,但具体到实践预测中,即使是达到这个成功率,也是不足以说服政府其冒险给与支持和向公众发布地震预防信息的。

以上仅是针对地震云这一指标元素进行的数据分析,该结果也是可以表示出其它地震前兆的数据分析结论,因为所有的前兆都是和地震云的形成过程一样,都是由地震构造应力累积的突变所带来的异常反应,都是分三个阶段的,都是和地震云的识读一样,需要甄别孕震前兆和临震前兆带来的异常数据上的混淆问题。

大家知道,在地震构造应力累积的过程中,由于地质构造的复杂性和地震触发的真正原因还没有完全解决,在具体到地震预测预报问题上存在很多的枝节问题,如构造应力的弱侧先发问题,这会在不同的地质构造上出现不同的地震发生过程,可能具体体现出孤立型地震、主震余震形地震和前震主震型地震三种发震模式,这些发震形式的多样性也为震兆数据的分析带来了更多的难度,也是传统的数据分析模式所不能解决的,比如过去海城对地震的成功预测经验在唐山大地震的预测分析中就存在一些问题,也正是这些看似非通用问题的存在,直接影响了人们对前兆地震预测法的怀疑,这个后果也体现在后来的汶川地震的预测争议中。

这些过去存在的问题,在现有的民间地震理论机制下,已经得到很好的解决,新的地震理论机制可以将过去发生在海城大地震、唐山大地震和汶川大地震前后的所有地震伴生现象系统协调在一个理论框架下,并给与科学的解释;不仅如此,新的理论还推论了过去所未关注和忽略的其它重要地震前兆信号,并得到了可靠的资料记录证实,为今后的地震前兆观测增加了一个重要的观测数据。

该理论在不断完善总结的基础上,总结出了一种可靠的多种地震前兆综合法预测预报模式,可以更为准确的去完成地震四要素准确预测预报工作。

过去的地震理论研究,之所以存在滞后于实践观测和预测实践,原因是由多方面的因素造成的,一方面原因是我国的专业学科设置和人员分工过于精细,从而导致研究人员对相关地震前兆的认识不充分而难以实现进一步的原理性探讨,从而阻碍了新的理论机制的系统化构建;另一方面,地震预测预报尽管其专业性很强,但其表现出的宏观前兆的特征却涉及到气象学、天文学、静电大气学、动植物学和地球物理学等很多的学科门类,属于典型的基础性综合研究范畴,正是这种学科特殊性,也在一定程度上影响了专业地震工作者立项研究的积极性,使该类研究变成了科研项目中的鸡肋,导致理论的研究滞后也就在常理之中了。

综上所述,目前地震预测预报遇到的问题既不是观测设备和观测技术的问题,也不是政府决策不果断的问题,而是在地震形成机制不明确的问题,也就是过去地震理论研究的的滞后导致前兆监测数据分析的无序性带来的低预测准确率问题,尽管现在已经完成了理论研究的框架性构建工作,未来还需要做大量的工作去进一步的完善和补充。

以上观点仅是个人所见,期待朋友们的参与和补充,谢谢你的关注!2019年4月24日。

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