我国的地震预报研究是从（关于地震预报的正确叙述有哪些）

人类能准确预报地震吗？

1975年2月4日，我国地震工作者成功地预报了发生在辽宁省海城、营口地区的里氏7.3级强烈地震。这次的地震预报相当准确，误差仅一两小时。这是世界上第一次对地震的成功预报。那么，人类目前能准确预报地震吗？

世界地震预报研究是从20世纪60年代才开始的。中国自1966年邢台地震以来，广泛开展了地震预报的研究。经过几十年的努力，取得了一定进展，曾经不同程度地预报过一些破坏性地震。

1975年，中国成功预报了2月4日发生于辽宁海城的里氏7.3级强烈地震，并在震前果断地采取了预防措施，使这次地震的伤亡和损失大大减少。但是，目前地震预报仍是世界公认的科学难题，在国内外都处于探索阶段。利用现有的方法观测到可能发生地震的各种现象，都呈现出极大的复杂性。因此，做出的预报，特别是短期预报和临震预报，主要还是依靠经验。

现阶段，中国地震预报的水平和现状是：对地震前兆现象有所了解，但远远没有达到规律性的认识，同时，在一定条件下能够对某些类型的地震，做出一定程度的预报；对中长期预报有一定的认识，但短期、临震预报成功率还很低。

如今，社会上经常会出现一些地震谣言，其实地震预报发布是一件十分严肃的事情，中国的地震预报发布实行

“国家对地震预报实行统一发布制度”。因此，面对地震谣言，我们要做到不听、不信、不传播。

我国预报地震依据?动物.天气异常考虑吗?

“养专家不如养蛤蟆”的嘲笑有科学依据吗？动物能否预报地震呢？ 科学松鼠会上的一篇文章认为，虽然自古以来就有动物能够预报地震的说法，但是上世纪七十年代，美国地质调查局曾经发起过几个关于动物异常反应与地震的研究，结果是“没有找到二者间可信的联系”。作者说，事实上，很多动物在地震来临时的异常表现，不过是一种对震动的惊惧反应。很多大地震来临之前，会有多次规模很小的前震，这些频繁发生的前震可能惊扰了那些对震动敏感的动物。

也就是说，其他的很多事件——诸如天气变化、饥饿，甚至附近开过的一辆卡车，也可以引起动物相似的反应。动物的“异常”行为能预报地震这一说法还被一种被 称为“心理聚焦效应”的常见心理学现象强化。当人们遭遇诸如地震这样的重大事件后，往往能更清晰地回忆起事件发生前经历的事情——所谓的“异常”行为时常 发生，只不过大部分都被人忘记了。 方舟子也撰文提到各地蟾蜍迁移近一年来多次见诸报端，但事后都没有发生地震。国际地震学界主流并不认可可以根据动物异常行为来预报地震。研究表明所谓动物异常行为其实与地震并不存在相关性。"

为512四川地震的受难者默哀

可以想象的是，未来一段时间，关于地震的话题将不断被提起。必然会有人提到动物预报地震的话题。而且，必将沸沸扬扬，绵延不绝，我可以想见，必定有人提到前几天所谓的江苏蟾蜍过桥之类的事情。

在此翻出一篇旧文，跟大家探讨这个问题。在本文见报之后，曾经有些读者跟我讨论，说我把“动物预报地震”这个科学课题给一棒打死了。我想说的是，这篇小文不过是为各种传言做一个小小的破解而已。

另，这次地震，凸显了我们的信息发布机制仍然存在重大的缺陷，一时间，各种虚假和不真实的消息四处传播，而国家地震局的网页却瘫痪了，我只能去美国国家地质调查局找消息。

原文发表于2007年12月23日的新京报，有删改

藏獒，生活在青藏高原的古老犬种，被认为是最早被驯化出来的狗之一。自上世纪九十年代以来，这种罕为人知的猛犬渐渐走进人们的视野。人们先是惊叹于它的高大威猛，继而惊叹于它的千金身价。藏獒是藏族人民的守护神，是流行文学的宠儿，是商人的印钞机。现在，它又多了个身份——地震预报员。

中国地震预报事业的兴起及原因初探

周玉凤

( 中国科学院自然科学史研究所)

2008 年 5 月 12 日，四川省汶川县发生了震惊中外的大地震。在这次地震中，死亡及失踪共 8. 7 万余人，受伤 37 万余人，造成经济损失达 8600 多亿元人民币。汶川地震，让人们再一次意识到地震预报的重要性。

新中国地震预报事业，既经历过成功预报的荣耀，也承受过地震漏报的非议。40 多年来，中国学者为研究地震机理、探索地震预报的可能性做了大量的工作。本文通过对新中国地震预报事业发展进程的梳理，初步探讨了新中国地震预报事业兴起的原因，希望这项工作能够对中国地震预报事业有所贡献。

一、十二年远景规划带动的初期地震预报事业

地震活动具有一定的周期性。新中国成立初期，正是地震相对平静的时期。中国地震研究以工程建设服务为主，重点集中在地震烈度的划分等方面，尚未重视地震预报研究。另外还有一个原因是，地震预报是国际公认的难题，发达国家对此尚无显著成果。

1954 年苏联出版了 《地震预报问题》 专辑，中国学者随即进行了学习和消化［1］。在随后的两年中，初步进行了短临预报方面的研究。这些研究为日后的工作奠定了基础，收集了资料。

地震预报在中国作为一项科学研究事业，始于 1956 年。该年 3 月，国家着手制定《1956 ～1967 年科学技术发展远景规划纲要 ( 草案) 》( 简称十二年远景规划) 。学者们在讨论规划的过程中，对于地震能否预报，以及是否要开展地震预报展开了热烈的讨论。最终，在十二年远景规划第 33 项任务，即 “中国地震活动性及其灾害防御的研究”中［1］，首次明确提出了开展 “地震预报方法的研究”。

1. 建立现代地震观测台网

地震观测台网的完善，是地震预报工作的基础。因此，台站的地域分布及地震仪的精密度直接关系到地震预报工作的进展。

1954 年，为了工程建设规划，中国在黄河流域、水库所在地区及东北部城市建立了第一批地震台，共计 20 余个。这些地震台站使用的都是中国自行研制的地震仪，灵敏度低，只配置有水平向机械记录，不能记录垂直的地面运动，与当时的世界先进水平相差甚远［2］。

从 1955 年开始，通过苏联地震仪器专家的帮助，中科院引进了一些先进的仪器和图纸。这使我国的地震台站的监测能力，在短时间内有了显著的提高，另外，台网布局也重新被规划。至 1958 年，我国已经在北京、昆明、南京、上海 ( 佘山) 、拉萨、广州、长春、包头、西安、成都、武汉和兰州建立了 12 个地震台 ( 或称观象台) 。1960 年又增设了乌鲁木齐、泰安、喀什、高台、贵阳、大连、太原、沈阳 8 个地震台［3］。上述 20 个国家基本地震台的陆续建成，大大提高了我国地震监测能力和地震基本参数的测定精度，也实现了真正意义上的网络分布。至此，我国的地震台网已经有能力监测全国大部分地区发生的 4 级以上地震。这也为后来的地震预报研究收集了大量有价值的数据。

此外，自 20 世纪 50 年代末起，我国在西北、西南、中南的地震活跃的国家重点建设地区，以及长江三峡地区、新丰江水库等地建立了小区域台网，以便详细研究监视地区的地震活动性，并实现在区域内大多能比较迅速地测定 2 级以上地震的有关参数。

2. 派遣地震考察队收集地震前兆

1958 年，由于受到 “大跃进” “左” 的思想影响，部分青年学生和地震工作者对于攻破地震预报这一课题满怀热情。地震预报工作一度被提上工作日程。随后，中科院地球物理研究所组建了地震预报考察队，到中国西北地区收集地震预报工作所必需的前兆现象。考察队员通过野外考察、咨询当地居民以及查阅县志等手段，收集了很多地震前产生的异常现象。但是很难肯定这些现象就是地震前兆。即使是前兆，怎样能够在震前观测到也存在着很多困难［4］。同时国际上地震学研究较为发达的一些国家认为，在当时提出地震预报为时尚早，且地震预报研究耗资巨大，这对于正处于困难时期的中国来说难以承受，因此，这个课题不久便改为长期探索项目。但是此次考察是探索短期预报的第一次重要科学实践。考察队总结的前兆现象不仅在当时，而且对其后的地震预报工作也有重要的科学价值。

3. 水库诱发地震研究

这个时期，重点开展了水库诱发地震预报的研究工作。新中国成立后，我国修建了一批水库。有些库区在水库蓄水后发生了地震。在这种情况下，地震工作者本着为国家建设服务的宗旨，开展了水库诱发地震的观测和研究。

1959 年 10 月新丰江水库蓄水，次年坝区发生 4. 3 级地震。随后，中科院根据周恩来总理的指示，组织专家学者对库区进行了调查研究。经过多部门的通力合作，很快在库区建立了地震观测台。经过综合分析，专家建议对大坝进行加固，按 8 度设防 ( 原定为 6度) 。这一建议于 1960 年 10 月通过，并被水电部门采纳。1962 年 3 月，坝区发生 6. 1 级地震，震中烈度为 8 度。加固后的大坝经受住了考验。虽然这一成功是在特定的条件下取得的，但它使政府及广大民众增强了地震预报意识，并看到了地震预报的曙光［5］。

二、“专群结合”预报体系的建立

20 世纪 60 年代，中国大陆地震逐渐进入活跃期。1965 年乌鲁木齐附近发生 6. 6 级地震，随后大地震陆续在一些大城市附近发生，造成了程度不等的破坏，也引起了中央政府和科学家对地震问题的重视。同年，日本的松代地震群活动和日本第一个地震预报五年计划 ( 1965 ～1969 年) 的提出，以及美国阿拉斯加大地震后提出的 “地震预报与地震工程的十年规划”，也引起了我国地震学家的广泛关注。于是在1966 年初，地球物理研究所召开了地震预报讨论和规划会议，论证了开展地震预报的必要性和现实性，并组成了规划小组，研究起草地震预报规划［2］。

正当中国地震工作者准备有计划地开展地震预报研究时，1966 年 3 月 8 日发生了邢台大地震。这次地震共造成 8000 余人死亡，3. 8 万余人受伤，以及巨大的经济损失。更为重要的是，这次地震改变了地震学界认为地震多发生在中国西南和西北地区，华北地区相对平静的传统观点。华北地区，尤其是京津地区，是中国的政治经济中心，这个地区的地震灾害直接危及国家政治经济的命脉。因此，邢台地震引起了中国政府的高度重视。

可以说 1966 年是地震预报事业发展过程中的一个节点。从这一年开始，中国大陆进入了地震活跃的 10 年，也是从这一年开始，中国社会进入了动乱的 “文化大革命”。在自然灾害与特殊社会环境的双重影响下，新的地震预报体系逐渐形成。

1. 专群结合，土洋结合

邢台地震当天下午，周恩来总理在国务院接待地震工作者，提出 “要搞出地震预报”。3 月 22 日，周恩来总理在地震现场对中国科学技术大学地震专业的同学们说，“希望在你们这一代解决地震预报问题。” “发扬独创精神来努力突破科学难题，向地球开战。”周总理的讲话，给地震工作者以极大的鼓舞，同时也为科学工作者指明了方向［2］。

邢台地震后，国家科委迅速组织了中国科学院、地质部、石油工业部等所属的 30 多个单位的科技人员奔赴邢台地震现场进行考察研究。这其中还包括北京畜牧场的工作人员，他们通过观察动物的异常反应进行地震预报研究。与此同时，震区人民也自发组织起来，组成观测小组，像站岗放哨一样日夜监视各种异常现象。有的农民一日三次测量井水水位的升降，详细记录水质的变化，并观察这些变化与地震的对应关系，及时向地震相关部门反映情况。群众还广泛观察家畜、动物的异常变化，有的人还专门为此饲养了鱼、蛇等动物。周总理大力支持灾区群众的这一创举。政府下达了关于 “专群结合，群测群防”的指示，相应的工作也在全国各地陆续展开。

同年 5 月，周恩来总理在接见邢台地震专家代表时，指出任何事情不能一个人垄断，学术不能一个人垄断，专家也不能垄断。要同群众结合，吸收群众的经验和智慧。知识是从群众中来的，不过他们的分析方法不大完整。专家的作用就是把群众的智慧集中起来，加工、提高成为一门学问，再到群众中去进行考证，对的肯定，不对的修正［6］。另外还提出了 “两个三结合”，即领导、专家和群众三结合，以及科学研究、教学和生产三结合。这次报告充分强调了群众的作用。

1966 年开始的 “文化大革命”，对中国的科学研究工作造成了巨大的破坏，在众多学者无法从事科学研究工作的情况下，地震预报研究却颇有 “显学”之态。包括地质学家李四光、气象学家竺可桢等都被抽调来搞地震预报研究。历史学家们也积极参与其中，用找寻历史地震的方式进行研究。群众方面，从工厂到学校，再到农村，各行各业的人们都满怀热情地投身到地震预报的事业中来。在工厂、学校、机关及部队等有条件的地方，建立了一批群测网点。这支队伍与专业队伍密切配合，在 1975 年的海城地震预报中发挥了重大作用。

截至 1976 年 1 月，全国已有 50000 多个群众测报点 ( 哨、站) 、18000 多人的群众测报队伍，他们同专业队伍共同参与了地震预报工作［7］。

2. 地震局的建立

1969 年 7 月 18 日，渤海发生的 7. 4 级地震促生了中央地震工作小组。1970 年 1 月 17日到 2 月 9 日，中央地震工组小组在北京组织召开了第一次全国地震工作会议。会上建议成立国家地震局，下设华北、西北、西南、中南 4 个大队，分别承担各有关地区的地震预报与研究工作。

这次会议后，中央地震工作小组立即着手统一组建全国地震队伍。将分属中科院、地质部、国家测绘总局和石油工业部的 10 余个单位的地震队伍成建制地划归地震系统［2］。

1971 年 8 月 2 日，国务院正式下发了 《国务院关于加强中央地震工作小组和成立国家地震局的通知》。通知中说，为了进一步加强对地震工作的领导，贯彻 “以防为主”的方针，要实行专业队伍与群众业余队伍相结合［4］。撤销中央地震工作小组办公室，成立国家地震局，统管全国地震工作，由中国科学院代管。

国家地震局的建立标志着中国地震工作进入了新的阶段。1974 年后，华北和东北各省、自治区、直辖市普遍建立了地、市、县地震工作机构，统一管理地方地震工作。地震局的建立，还标志着中国特色的地震预报事业的开始。因为在其他国家，没有与其相对应的、具有相似职能的政府机构。例如在日本，研究地震预报的是大学研究所。他们也做预报，但预报不是他们的职责。美国以及欧洲一些国家也是如此。而在我国，在地震预报的水平还十分落后的情况下，政府却承担了这个几乎是不能胜任的任务。

3. 震情会商制度

在 1972 年 11 月山西临汾召开的地震科学讨论会上，决定建立一年一度的全国地震形势会商制度，对近 1、2 年地震形势进行估计，并指导和协调近期的监测预报工作［7］。

震情会商制度是适应当时的地震预报实际情况而产生的，它以会商的形式把全国监测、科研、群防力量组织起来，以实现较为可靠的地震预报意见。震情会商与专家决策相结合，是确定地震预报意见的基本形式［8］。

从国家地震局的初建时起，在地震预报条例上，即明确规定地震检测部门一般每周会商一次，特殊情况下要紧急会商，会商要体现百家争鸣的方针。会商结果要及时全面地报告有关上级部门。这个会商制度在后来又得到不断的完善。另外，震情会商提出的无震预报意见也有很大的效益。即消灭地震谣传，以减少和免除谣言带来的社会灾害。

至 1986 年，《震情分析预报工作条例》的实行，会商制度已明确了年会商、月会商、周会商的具体时间、内容、汇报形式以及临震会商会的具体要求，作为地震预报法规固定下来，一直持续到现在。在汶川地震之后的一段时间里，则是天天会商。

三、改革开放后地震预报的系统总结与清理攻关

1976 年以后，中国大陆进入了地震相对平静的时期。因此，这一阶段地震工作转向了总结经验、认真反思、深入研究阶段。回顾地震预报事业，虽然在探索中取得一定的成绩，但是地震工作者也清醒地认识到，地震预报科学问题的最终解决还需要长期的探索。

“文化大革命”结束后，地震工作者逐渐可以专心地进行科学研究。改革开放所推行的新政策，也促使地震局系统做了相应的体制改革。明确党政分工，实行行政领导任期制，台站管理实行承包合同制。所有这些工作，都为地震预报的发展提供了一个积极的环境。

1. 总结与反思

1966 ～ 1976 这 10 年是中国地震预报事业空前发展的时期，然而在取得了大量研究成果的同时，也存在着很多问题。

长期以来，中国的地震工作者主要是依靠地震前兆现象来做预报。地震学家傅承义先生在 1966 年发表的 《有关地震预告的几个问题》中，曾明确地提出 “预告最直接的标志就是前兆”。这种思想也被中国地震工作者广泛地认同并发展开来。然而这种方法更多的是依靠经验在预报，而不是依据理论来预报。这有些像中医，处于一个尴尬的境地。可以说海城地震预报的成功与唐山地震预报的失败，是在同一地震预报水平上的两种表现。

10 年的 “文化大革命” 同样对地震预报事业造成了一定的影响。过分地强调群众的力量，片面地理解 “土洋结合”的方针，不切实际地夸大土仪器、土手段的作用，结果造成了地震队伍思想的混乱，既不能通过实践提高群众队伍的科学性，又影响了专业队伍作用的发挥。

2. 体制的改革和地震预报工作方针的调整

“文革”时期地方地震机构和群测点的建立，缺乏统一的规划和合理的布局，有些地区机构重叠，人浮于事，管理水平和工作效率低。改革开放后，施行了一系列的改革措施。截至 1984 年，地震系统的机构与管理体制的改革基本完成。这次调整取消了部分地区的地震局，实行了以国家地震局垂直领导为主的管理体制，并明确了地震局的主要职责。

1982 年，在全国科学技术奖励大会上，中共中央和国务院提出了 “经济建设必须依靠科学技术，科学技术必须面向经济建设”的科技战略方针，这一方针为地震部门确定新时期地震预报工作任务提供了依据。随后，在时任地震局长的安启元的主持下，对地震预报工作的方向和任务也做了一定的调整。调整后的方针为 “以预防为主，专群结合，多路探索，加强地震预报和工程地震的研究，推进地震科学技术现代化，不断提高监测预报水平，减轻地震灾害，发挥地震科学在国民经济建设和社会进步中的作用［2］”。

3. 地震系统的清理攻关工作

“文革”时期曾采用了一些未经科学检验和论证的观测手段和仪器，降低了观测结果的科学性和可用性。据统计，全国地震台站的观测资料一度有三分之一不能使用。为了改善这一状况，地震工作者对历史遗留的一系列问题进行了清理工作。

截至 1985 年，经过近三年的努力，全国有关 “三土” ( 土地电、土地应力、土地磁观测手段) 的清理工作基本结束。这不仅从科学上弄清了 “三土”方法长期以来存在的一些基本问题，而且在群测群防队伍中倡导了一种科学精神。此外，还增加了一些新的观测手段，如水氡、动物习性异常等，使我国地震预报在观测、实验、理论分析等方面都取得了很好的成绩。

1983 ～ 1986 年地震系统开展了地震前兆与预报方法的清理攻关工作。1987 ～ 1989 年又开展了地震预报的实用化攻关研究。这两次攻关工作为地震综合预报奠定了坚实基础，并形成了明确的研究对象、内容与方法。通过综合分析研究地震孕育、发生过程中多种前兆现象和它们之间的关联、组合及其与地震过程的内在联系，进而判定震情［7］。

余 论

地震预报是一个极其复杂的科学课题。在科学研究以及现实需求的双重作用下，中国开始了艰辛的探索。从 1956 年至 20 世纪 80 年代末期，地震预报虽然取得了一定的成绩，但是总体说来研究水平还相对较低，而且多停留在经验总结上，很少上升到理论层面。例如这次汶川地震，对于震前观测到的数据，未觉得呈现出异常。但震后再看又像是异常，这体现了对所谓的震前异常现象与地震发生的关联性尚缺乏严密的科学理论论证。

另外，中国的地震预报主要致力于通过前兆来做预测。然而通过总结反思和深入研究，地震学者认识到地震孕育的前兆复杂性不仅在于观测资料的异常变化的多样性，还在于不同地区、不同类型地震的差异，同时，这种复杂性还表现在地震前兆的时空演化方面。以前应用异常在空间分布上的集中性和实践进程上的同步性描述地震前兆时空分布的共性特征，从而进行综合预报，而这样的研究方法难以科学地描述地震孕育发生的过程。因此，若想攻克地震预报这一难题，还是要从孕震机理的研究入手进行深入的研究。

与此同时，由于在不同的时期国家推行的政策不同，对地震预报的工作方式、方法也产生了相当大的影响。在日、美等国家，地震预报只是作为一种科研课题。而在中国，地震预报却是一种政府行为。这也促生了中国特色的地震会商制度，以及国家地震局这一政府机构的设置。

2008 年汶川地震后，温家宝总理在国家地震局开会时说，要深化对地震发生规律的认识，深刻地吸取经验教训，提高地震预测预防的水平，为今后搞好地震科学预测工作提供宝贵的科学模式。相信这一指示，会进一步推动地震预报事业的发展。我们期待着中国地震预报工作在新的科研与社会环境下进入一个崭新的时期。

致谢: 衷心感谢中科院自然科学史研究所张九辰研究员的指点，以及中国地震局江在森研究员的帮助。

参 考 文 献

［1］ 郭增建 . 1949 ～1966 年中国的地震预报研究 . 内陆地震，1997，11 ( 2) : 174 ～177

［2］ 卫一清，张国瑜主编 . 当代中国的地震事业 . 北京: 当代中国出版社，1993

［3］ 庄灿涛，杨晓源 . 我国地震台网发展回顾 . 辉煌的历程———中国地球物理学会 60 年 . 北京: 地震出版社，1990

［4］ 梅世蓉 . 40 年来我国地震检测预报工作的主要进展 . 地球物理学报，1994，37 ( 增刊 1) : 196 ～207

［5］ 陈章立 . 我国地震科技进步的回顾与展望 . 中国地震，2001，17 ( 3) : 231 ～245

［6］ 周恩来 . 加强地震科学研究 . http: / /bbs1. people. com. cn/postDetail. do? view =1＆id =86401342

［7］ 张国民，张晓东等 . 地震预报回顾与展望 . 国际地震动态，2005，35 ( 5) : 39 ～53

［8］ 韩振海 . 试论震情会商制度 . 国际地震动态，1991，21 ( 11) : 9 ～13

地震预报方法的探索

（一）反映地震活动时间序列的统计预报

在统计预报中，把地震看成是一种随机事件。即地震在单位时间内出现的概率分布，要求具有独立性、序列性、平稳性，服从泊松分布：

固体地球物理学概论

其中：f（n）为单位时间内发生n次的概率；λ为单位时间内发生地震的平均次数。例如，温纳早在1937年取1925～1930年的全球地震进行过统计。为保证具有独立性，要去掉大震发生后一个月内的余震，计在2191d内发生2585次独立地震，平均每天发生数λ=2585/2191=1.18（次/日）。代入式（6-8），可得

固体地球物理学概论

将所得f（n）再乘以总天数2191，则得每日发生n次的天数。这就是表6-1中给出的计算天数，同时给出由观测数据分别统计出来的结果。这个表表明，地震是可以作为随机事件处理的。

表6-1 地震频度分布表（1925～1930年）

由于地震时间序列可以作为随机事件处理，所以能运用一些统计规律去推测未来。例如，应用极值理论做中国中长期地震预报，应用相关性做全球地震与中国大陆地震的相关性分析，以及大陆地震重现周期和量级分布律的研究等。

统计预报只能对较大地区和较长时间做出粗略估计。由于这种预测是在一定概率意义下给出的，不具有确定性，所以，概率虽高而实际并未发震的情况并不少见。

（二）反映地震大小比例失调的b值预报

古登堡、里克特最早发现地震震级M与地震次数n（M）的指数衰减关系：

lgn（M）=a—bM

由此不难写出b值的表达式：

固体地球物理学概论

b表示某一震级的次数与高一级的地震次数之比的量级值，即通常所说的大小地震比例关系。如果b值严重偏离正常值，即大小比例失调，当b值偏低时，则可能发生大震。

我国地震工作者对b值进行了大量研究和资料整理。图6-1是海城、龙陵、唐山、松潘四次地震前震中附近的b值变化。这是将每个月的b值点出来的逐月变化图。

图6-1 几次较大地震前的b值逐年变化曲线

反映大小地震比例关系的b值在时间和空间上的变化，属于一种能量分配的变化。保持一定的能量分配，是固体介质的固有要求和固有属性。对于b值的监测，正是追踪能量分配是否失去平衡的一种有效手段。

（三）反映地震频度衰减的h值预报

在一个不太长的时间和不太大的地区内，发生一组地震。取其中最大地震为起点，最大地震之后的地震频度随时间的变化，一般可以写成

n（）t=n1t—h （6-10）

茂木称式（6-10）为余震衰减公式，刘正荣在1979年利用该式分析云南地区的地震资料，得出：h≤1，地震群是前震型；h≥1，地震群是余震型。并且结合b值大小进行预报。图6-2是根据一组地震的h、b值对未来地震进行预报的h—b示意图。如果是落在A区内，将发生比该组最大地震还要大的主震；落在B区内，将发生低于该组最大地震的强余震；而落在C区和D区，相对来说较为安全。当然，不同地区的余震衰减情况相差较大，不可等同视之。

图6-2 h-b空间图

（四）反映地震震源断层面总面积的∑值预报

用地震频度和地震能量虽可分别表示地震活动强弱，但由于小震数目远大于大震数目，故频度变化实际反映的是小震活动。而由于一次大震的能量远大于一次小震或数次小震能量，故能量变化实际反映的主要是大震活动，因此单用频度和能量不足以表征地震活动的全体，从而引入一个兼顾两者的量∑，它定义为

固体地球物理学概论

式中：N（K）为时间t至t+∆t间隔内，能级为K的地震数目，K=lgE（当然，所谓能级为K是指从K—

到K+

的一个范围）。根据L的大小，可分三种情况：

（1）L=1，

，退化为频度；

（2）L=10，

，退化为能量；

（3）L=4.5，

，表示不同能级的地震断层面面积之和。

为了说明第三种情况，可做以下分析：因为地震波能量E正比于地震释放能量E0，即E∞E0，而E0又正比于震源体积V，或者说，正比于震源断层面S的3/2次方，即E0∞S3/2，因此有以下关系：

固体地球物理学概论

即是说，式（6-11）中的LK以4.5K代替，则得

∑（t）=∑ N（K）S（K） （6-12）

它表明∑（t）为不同能级的断层面面积之和，这就是∑（t）的物理意义。

实际工作表明，在一定地震带∑（t）曲线的峰值与其后发生的强震往往有一定对应峰值越大，峰到强震的时间间隔越长，则地震的震级越大。关系。一般说来，∑（t）

（五）根据波速变化进行预报

当地震波通过未来震源区时，由于震源区的结构（断层分布等）和物理状态（弹性模量等）的变化，其传播速度应当发生相应变化。大致采用以下几种办法进行研究：

1.近震的和达清夫作图法

令K=vP/vS，则有

固体地球物理学概论

式中：

为直达纵波和横波到时；O为发震时间。对于同一个地震，可以由若干个台记录的

和

数据，算出K和O。

2.双台远震视速度法

同样利用K=vP/vS，可得

（S—P）2—（S—P）1= （K—1）（P2—P1）　（6-14）

式中1，2为两个台序号。条件是两个台要在同一震中方向上，P、S为直达纵波和横波到时。

3.远震残差法

在测定地震基本参数时，总得到一个P波走时的残差平均值：

固体地球物理学概论

式中：

，Ri为第i个台的残差，Ri=P＇i—Pi（P＇i为观测值，Pi为计算值），

为残差正常值。

4.定点爆破法

固定爆破点和接收点，定期进行爆破，以取得爆破点与接收点之间的可靠走时，距离与走时相除得行进速度。

前面两种是利用波速比值K，后面两种利用波速vP，曾用K值在一些地区进行过预报尝试或发震后对可能的前兆进行分析。图6-3是北京地区的K值典型曲线：它先是下降，到达最低点又回升，这个时间称为异常持续时间（T），从异常结束到发震称为发震延迟时间（∆t）。一般认为，异常持续时间与震级有关。

图6-3 K值曲线示意图

利用波速变化预报地震，曾给人们带来希望，然而，随着震例的增加，这种方法没有完全经得住考验，是观测精度有问题，还是物理模型有问题，抑或两者兼有，目前还没能给出确切结论。

（六）根据地面形变进行预报

日本是最早研究地形变与地震关系的国家。一般认为，地震形变从开始积累到最后释放共有三个阶段，分别标以α、β和γ。α：危险地区的地壳在长期缓慢形变的基础上出现异常；β：危险地区的地壳形变速度剧增且发生方向改变；γ：最后破裂，以弹性回跳方式大量释放能量，幅度最大，方向相反。图6-4是其地形异常变化示意图。

图6-4 地形异常变化示意图

地形变测量，一般使用包括三角测量和水准测量在内的大地测量。但大地测量只能发现α形变，不宜于监视β变形。β变形的时间短变化急，只有用连续记录才能奏效。因为β变形是弹性形变的累积从稳定过程变为不稳定过程的临震异常阶段，尤其引人注意。

国际上公认的地形变可以预报地震或可以显示地震前兆的例子，是日本1964年的新潟地震（M=7.5）和苏联塔什干1965年（M=6）地震。有人认为，海城地震之前，金县站的短水准地形变资料有一定程度的显示。

（七）根据地磁和地电变化进行预报

地磁预报曾吸引了许多地球物理学家和地震预报工作者，因为它既有可靠的科学基础（压磁效应），又有精确的测量仪器（理论上计算震源区岩石受压所产生的附加磁场可达5nT，而仪器可以测量到10—1～10—3nT）。一时间，研究者颇多，但都没有获得预期结果。最为著名的是美国布兰纳在圣安德列斯断层一段120km长的实验基地上，进行精度为10—3nT的地磁测量。在试验期间，试验区及附近发生许多地震（较大的M=4），却没有发现预想的地磁场变化。1980年，我国祁贵仲根据模型计算和部分震例，得出分量测量等效于空间加密测点的概念，提出并论证震磁观测中总强度测量的有效性，在这个思想指导下，在我国重点地震区布置了以观测总强度为主的流动测网。

因为岩石压电效应和压磁效应是同样明显的。为了测量地下岩石的电阻率变化，各国都布设了大量地电观测台，并取得一些数据。有人认为地光也是压电效应形成的。地光就是地震时在当地天空出现的异常光焰，有关地光的历史记载和现在的观察很多。如1975年辽宁海城地震前，当地居民普遍看到各种颜色地光，而且范围很广。由于地光与震电关系的内在联系还不清楚，因而目前还难以引入预报实践。

（八）根据地下水位和地下水氡变化进行预报

如前所述，震源处含水是发震的一个重要物质条件，水中所含放射性氡又是鉴别震源区介质和一般地区介质的重要指标。

针对地震预报，我国对地下水位进行了系统观测和研究，是群测群防网监视临震异常的重要内容。地下水位的变化，一般认为是地壳形变引起的。但是季节、天气、灌溉等也会引起水位变化，要区别干扰和地震信息还是很困难的。有些地区专门选取一些对地震敏感的专用井，作为“地震窗口”，进行连续自动记录。

我国对地下水氡的测量和研究，是作为水文地球化学的一部分来进行的。除了放射性氡，还有多种离子（硝酸根离子、氯离子等）可以作为地震前兆参与预报。而且发现7级以上大震（如唐山地震），这些水化前兆反应，不是从震中向外推移，而是具有从外围向震中方向推移的特点。苏联对地下水氡（尤其是深井泉水氡）与地震的关系做了细致探讨。图6-5是在塔什干疗养院所取得的泉水氡含量记录图（单位：Bq/m3），水氡等化学成分的变化，是由于地壳形变造成含水层中气体的运移引起的。

图6-5 苏联塔什干疗养院地下水氡含量随时间变化曲线图

（九）综合预报

上述诸项属于单项预报，更有利的是对各单项进行综合。表6-2给出临震的前兆异常综合表。根据各种前兆反应的时间尺度和控制范围，根据资料的可靠程度，以及它们在震源物理过程中的发展地位，通常按图6-6进行综合中长期和临震预报。其中震情分析是根据测震系统所得地震活动性做出的，可给出整体变化趋势。在此主要标志启示下，对危险地区和危险时段的地球物理场进行深入对比。当尚未进入临震状态时，用更大范围的地形变资料和地质构造背景资料，剖析危险区并估计震级大小。当临近地震时，除继续监视专业测点的测震前兆和地球物理场变化之外，还应注意群测群防点的宏观现象（如动物反常、井水水位和水氡变化等），此时宏观现象更加明显和集中，依此确定震中危险区。还要在整个预报分析中考虑天文因素和气象等因素的影响。

表6-2 几种前兆异常综合表

应当强调指出，地震预报是一种概率性的、经验性的和综合性的灾变预测。与概率性相对的是确定性。由于地震的发生是多方面因素决定的概率性事件，不可能像天象（如日食、月食）那样可以给出唯一确定的预报，只能给出发生地震的可能性大小。与经验性相对的，是理论性的或称模式化的预报。我国海城地震预报成功，在很大程度上依赖邢台地震经验，而四川松潘地震的预报成功，又在一定意义下是借助海城地震经验。由于唐山地震的类型不同于邢台、海城，即无经验可借鉴，以致漏报。出现这种情况，人们又容易走上轻视经验而片面依赖理论的极端。这样，同样会造成严重社会影响。其反例是，美国布雷迪在1980年根据实验室中岩石破裂过程的红外连续摄影照片，按相似法则提供的实验微破裂与实际断层的比例关系，应用于南美的秘鲁等地区的地震预报。曾预言：1981年8月14日那里将发生一次8级地震。其结果，地震没有发生，却造成“公众恐慌和社会混乱”。因此，理论上过于简单和经验上过于片面，都会造成严重社会后果。在这种情况下，采取的预报原则应该是综合性的。这里所说的综合，即包括各种手段的综合，也包括经验与理论的综合。

图6-6 综合预报流程图

国际上公认的具有科学意义的成功预报只有两次：中国海城1975年7.3级地震和苏联帕米尔地区1981年7.0级地震。显然，目前国际上地震预报成功率是很低的，而这两次成功预报又带有一定偶然性。即是说，目前对地震本质的认识，还没有实质性进展，仍然处于积累资料和积累经验的发展阶段。

人类对地震预测做了哪些工作？

强烈的地震活动激起了社会和公众对防震减灾的强烈要求。防震减灾的工作是多方面的，包括建筑的防震抗震要求以及其他防震措施。但是，最主要的则是地震预报。通过预报，采取防震措施，达到减少人员伤亡和经济损失的目的，这是人类长期追求的目标。

从60年代中期开始，美、日、俄(前苏联)等国都在努力研究地震预报问题。美国1964年组织了一批有声望的地球科学家拟定了地震预报研究规划，开展了地壳断层调查、地震前兆观测和地震孕育理论等地震预报研究，并于80年代在加利福尼亚州帕克菲尔德地区建立了地震预报试验场。前苏联则从60年代初开始，在中亚和远东地区建立起一系列地震预报试验场，开展地震预报的现场研究和基础性实验理论研究。日本、德国、印度等国也开展了地震预报研究工作。

从总体上看，30年来各国在地震活动特点、地震和地壳构造的关系以及地震前兆观测等方面，都有许多重要进展。对少数地震，震前有一定的察觉和某种程度的预报，如1989年美国加州洛马曾列塔发生的7.1级地震、1993年日本长野5.1级地震等。但是，预报研究离解决地震预报的目标还有相当大的距离。近年来，世界各地发生的许多强破坏性地震，都未能作出预报。各国科学家一致认为，地震预报尚需进行长期的科学探索和积累。

我国的地震预报，是在1966年邢台大地震之后，在周恩来总理的直接指导下，以邢台现场为发源地，在全国范围内逐步发展起来的。到90年代，我国已建立起包括地震学、地磁、地电、重力、地震变形、应力应变、地下水动态、水化学、地热、电磁波等多学科的地震监测台网，为地震预报发展打下了重要的基础。在广泛监测的基础上，从1966年以来，在台网监测范围内已获得100多次5级以上地震的资料。在这些震例中，取得有关地壳形变、地下水、水电子、地电、地磁、重力以及各种宏观异常前兆资料上千条。这就为研究地震孕育过程及其不同阶段的前兆表现提供了科学基础，为地震预报提供了实际经验。

丰富的科学实践必将产生新的科学思想。在大量现场震例和实际经验的基础上，通过对孕育过程和地震前兆的系统研究，我国逐步形成了“长、中、短、临”阶段性渐进式地震预报的科学思路和工作程序。地震的孕育、发展和发生是一个系统演化的过程，这个过程的不同阶段则显示出不同特征的前兆。根据这些前兆，开展阶段性地震预报。在实际震例和实验室研究相结合的基础上，把地震孕育和相应的预报分为长、中、短、临四个阶段。长期预报是数年至一二年的地震形势预测；中期预报是一至数年内地震危险区及地震强度的预测；短期预报是震前数月内的预报；临震预报是几天至十几天的地震预报。通过这种阶段性渐进式预报，使预报过程随着地震孕育过程的发展，在范围上由大到小，在时间上由远到近，在危险程度的判定上由粗到细，以逐步逼近的方式进行震情分析和地震预报。

但到目前为止，我国的地震预报尚难遂人愿。

在70年代中期，我国曾取得预报1975年辽宁海城7.3级地震较成功的经验，1976年云南龙陵地震、四川松潘地震半成功的经验，以及漏报1976年唐山地震的深刻教训。这说明，我们已从对地震预报束手无策的状态前进了一大步，但离要求还相差很远。80年代以来，我国在地震震例、前兆特性、预报方法乃至孕育理论方面又进行一系列深入的研究，地震预报工作又有新的发展和提高。在此基础上，我国对1995年7月12日云南孟连县中缅边界的7.3级地震又作出了较为成功的中、短、临预报。例如，7月11凌晨1点预报3天内将有强震发生，危房中的人员一律撤出。由于地方各级政府根据地震预报采取了一系列紧急防震措施，从而在较大程度上减轻了这次地震的灾害。

然而，还有不少地震未能作出准确的临震预报。例如，1995年10月24日我国云南武定发生的6.5级地震以及上面提到的1996年2月、3月分别发生在云南丽江和新疆阿图什的强地震，尽管震前曾有一定的察觉乃至有某种程度的短期预报，但均未能作出准确的临震预报。

总之，我国的地震预报尚处于探索阶段。目前，还不可能对破坏性地震甚至多数破坏性地震作出准确预报。但是，在某些有利条件下，对某些类型的地震可以作出一定的预报，从而在一定程度上能减轻地震灾害。

为什么说地震预报是世界科学难题

地震预报研究，在世界和我国大约都是从20世纪五六十年代才开始的。但是，地震预报是世界公认的科学难题，在国内外都处于探索阶段。有关方法所观测到的各种可能与地震有关的现象，都呈现出极大的复杂性；科研人员所作出的预报，特别是短临预报，主要是经验性的。

因为人类至今对地震的成因和规律还认识得很不够。地震学家不能直接观测地球内部，以致对地震的孕育过程和影响这一过程的种种因素缺乏观测数据。因此，尽管地震预测问题提出很久，但进展缓慢。各国科学家为此作了很大努力，但至今仍不能准确预测地震，在最好的情况下也只能做出很粗略的估计。

地震预报必须同时包括时间、地点和强度，由于地震情况复杂，有些地震能预报，有些则无法预报，现在全球预报地震的准确率只有20%多。目前，包括像美国、日本等发达国家在内，地震预报仍然处于探索阶段，地震预报还远远没有做到像天气预报那样准确。近年来，国际上有一些科学家对地震预测持否定意见。有人甚至发表“地震无法预测”的论文，明确提出“地震是无法预测的”论点。