人類史唯一次精確預測的地震以及它背後的真相

文史 08-12

8月8日，四川九寨溝發生了里氏7級的強震，至今救援仍在進行。在人們祈福和援助的同時，也有些人提出了困惑：為什麼地震就不可預測呢？如果地震本就不可預測，那些地震研究機構又是做什麼用呢？

眠眠想先從發生在上世紀70年代的一場強震說起，慢慢和大家討論一下這個話題。關於這場地震的預測，是當時國際上普遍承認的，一次極度罕見的大地震成功預測。然而，這真的證明地震可以被預測嗎？

要說起這次地震精準預測，先還要再倒回到九年前。

那是1966年的3月8日，邢台發生了一場6.8級大地震。這是新中國成立之後，在東部人口稠密地區首次出現大型地震。當時共計死亡8000餘人，受傷38000多人。面對突如其來的災禍，中央非常重視，周總理也親自前往災區慰問。

災後，周總理特意接見了當時的地質部長李四光等人，並希望能夠著手進行關於地震預報方面的研究。因此，可以說，邢台地震開啟了新中國關於地震預測研究的大門。

時間到了三年之後的1969年7月8日，在渤海灣一帶又發生了一場7.4級的強震，因為震中在海上，因此沒有造成很大損失。然而邢台大地震還歷歷在目，當時整個遼東地區的地震專家神經都變得極為緊張，畢竟，這場渤海地震就相當於一記警鐘，說明華北東北地區很可能潛伏著一場大地震，只是將在何時何地爆發，還無人知曉。

因此，此後的數年裡，遼寧的各大地震預測點都精神緊張，有點檢測數據的異常都風聲鶴唳……唯恐漏過大地震的蛛絲馬跡。

然而事實上，這些年裡的遼寧一帶的確有點詭異：首先各地出現了一系列小地震，然後地下水異常外泄事件也發生了600多起，似乎地底深處隱藏著一個可怕的BOSS，正在蠢蠢欲動。（嗯，拉格納羅斯我不是說你……）

遼寧當地的村民也感受到了異常，他們發現很多條蛇居然凍死在大路上……眾所周知，蛇類冬天都是要躲起來冬眠的，想必是感知到了極大的危險，才會喚醒它們跑出洞里，甚至被凍死也在所不惜。除了蛇之外，很多其他動物也出現了反常現象：老鼠成群地呆立原地，家禽家畜堅決不肯吃飼料，舉止詭異……彷彿一切都是不祥之兆。

到了1975年2月，異常變得更加頻繁了。2月1日時，營口地震台就檢測到了一次三級小地震，第二天又緊接著發生了七次小地震，到了第三天，數字變成了幾十次……

連續不斷的地震，均發生在遼寧南部的大連、營口、丹東等地，並且頻率越來越高。當時地震專家普遍認為，這些情況，和9年前發生在邢台的那次大地震前非常相似，這會不會又是一個恐怖的前夕呢？

2月4日早上7點50分左右，營口地區又發生了一次4.8級地震，緊接著是一系列的非常密集的小震，再趨於平靜。到了上午10點36分時，又來了一次4.7級地震，接著又是一系列餘震，再歸於平靜。到了中午12點之後，就沒有再次的地震了。

然而，這種可怕的平靜卻讓營口地震局的專業人士極為不安，因為邢台地震之前，就是按這樣「密集小震——平靜——大型地震」的模式發展的。極有可能，一場超過6.8級的地震即將發生在營口和它附近另一個小縣城——海城之間。

如今歸屬於鞍山的海城，當年還是營口市下轄的一個縣，此地也算歷史悠久，曾經是高句麗的核心地帶。當時的海城居民，大都做好了地震的準備，只不過誰也不知道究竟會發生在何時。

2月4日中午，經過一番緊張的研究之後，遼寧省和地市級地震部門認定，一場可怕的大地震已經迫在眉睫……最終遼寧省政府決定，向各地指示進入臨震狀態，並對這場大災禍進行緊急防範措施：加固堤壩、組織救護隊和搶修隊、轉移危險品、準備救災食品藥品等等，當然還有最重要的，安排居民撤離，從建築物內轉移到空曠地帶。

東北的早春二月，嗯大家都懂，那可是冰封千里，寒冷異常的……

整個遼寧南部有無數人在接到地震預報後，忍著天寒地凍離開了家，去到了空地和曠野上。從中午等到天黑，氣溫也開始驟降，零下二十多度的寒冷加上漫長的等待，讓很多人口出怨言。此時，地震專家們成了最尷尬的人……如果大地震沒有發生的話，他們這口擾民的鍋，就要背定了……

然而一些可怕的景象預示著，大災禍真的、真的越來越近了：某個地區已近呈現出白茫茫的一片，煙霧如同海嘯一般翻滾而來，煙霧之中，還有黃色的火球騰空而起……

到了晚上7點36分，海城腳下的大地發出了可怕的嘯叫聲，霎時間山搖地動，開裂的大地將附體其上的建築撕扯成片，殘磚碎瓦飛得到處都是，一場大地震終於降臨在了遼東半島的海城。

這場地震，就是著名的海城地震，強度達到了7.3級，震區面積760平方公里。但是由於提前的地震預告，最終罹難的人數僅有1300多人，遠遠小於9年前邢台的那一次。而且地震後，擁有90萬人口的海城當地，有九成建築被夷為平地，在這樣一個人口密集的居住地，如果沒有提前預報的話，傷亡人數很可能達到10萬人之多。

這次地震的成功預測，在國際上都引起了矚目，事後有包括美國在內的各國地震專家前來中國，想要蹭點經驗。當時國內許多地震專家都非常振奮，似乎掌握到了預測地震的方法。然而，接下來一年之後的唐山大地震，則如同一盆凜冽的冷水，將他們的希望之火徹底澆滅。

在此之後，國內國外都響起了這樣的一個聲音：海城地震的成功預測，只是純屬巧合。事實真的如此嗎？

要回答這個問題，我們不妨看看地震預測究竟是怎麼一回事。

經歷了這些年來國內外的多次大型地震，任何人都知道這種天災的可怕。然而，地震事實上比你想像中更可怕，從上個世紀以來，全球強度超過7級的地震共發生過1200多次，造成的死亡人數，比全球其他各類自然災害加在一起還要多，達到了54%……

各國存在地震隱患的人口數量

因此，如果地震也能像天氣那樣進行預報，那麼就會大大減少損失，正如海城的那次一樣。事實上，中國自古就對地震預報有著豐富的研究，不僅僅是眾所周知的張衡地動儀，1633年寧夏隆德縣誌上也有記載：「地震之兆約有六端：井水突然渾如墨汁，泥渣上浮，池沼之水無端泡沫上騰」…還有，「大約春冬二季居多，如井水忽渾濁，炮聲散長，群犬圍吠，即防此患。至若秋多雨水，冬時未有不震者」。說明古人就已經對於地震的前兆有所掌握。

但囿於科技手段，真正的地震預防研究，直到二戰之後才真正地開展起來。

1948 年10 月，中亞的阿什哈巴德發生了7.5 級地震，當地的水文地質工程師在整理自來水公司的地下水化學測試數據時，意外地發現了一個現象：震前當地的水源中，氡濃度出現了異常增高，在震後又恢復了正常。這個異常現象立刻引起了蘇聯地震學家的關注，他們因此一致認定地震不僅有前兆，而且可以用現代精密儀器進行探測，於是在中亞地區開始了大量地震預測的研究。

美帝也不甘落後，只不過他們研究地震的原因略有不同。50 年代中期，為了偵察蘇聯核試驗的動向，美國在全球都設下了地震台網，一邊監視著毛子，一邊記錄了大量地震數據，並在地震波、震源物理研究方面獲得重大進展。作為地震高發國家的日本，也緊跟大趨勢搞起了地震研究，於是你們才會看到日漫里各種齣戲的地震預報彈幕……

說到地震預測，眠眠簡單科普一下吧（專業理論部分比較多，沒興趣就跳過吧~ 然而我知道對地震有防範意識的人，一定會仔細看完的……）

廣義的地震預報其實分為兩種，分別是地震預測（Forecast）與地震預報（Prediction）。簡而言之前者就是學者們對會不會發生地震進行學術論證，並給出預判。後者就和天氣預報差不多，是一個完整的預報過程，只不過又分為三種：根據觀察到的地震前兆進行的，叫做前兆性預報；根據過往地震頻率統計進行的，叫做統計預報；把它們綜合在一起的，叫做綜合預報，一般而言這是主流。

從預測的時間尺度而言，地震預報又可以劃分為３類：長期預報、中期預報，和短臨預報，它們在方法、精度和目的等方面均有所不同。

長期預報，主要涉及時間尺度為10-100年內地震發生的可能性，主要是基於斷層的地質研究和歷史地震記錄研究；中期預報，主要涉及1-10年時間尺度內地震發生的預測，主要基於地震地質學和大地測量學的近期觀測數據分析；短臨預報，指在數小時至數周的時間尺度內對地震發生的預測，基於短期的、確定性的前兆信息掌握。顯而易見的是，短臨預報的難度比前兩者要大得多。

而地震預測的原理，從研究方法上也可分為兩類：一種是地震學方法，就是指通過對地震本身的活動性時間、空間、強度等變化特徵進行研究。而另一種非地震學方法，就是通過觀察地震之前的一些徵兆，比如地表變化、電磁場變化、水體變化、動物行為異常等，來研究地震發生的可能性。

除此之外，還有一種地震預警，其實就是當地震已經發生之後，立即警告人員撤離，顯然，這對於離震中越遠的人群越有用。

好了，枯燥的地震學知識差不多結束了，我們終於來到了終極問題：為啥地震預報那麼難……

說到地震預測的首要難點，在於它必須要滿足三個要素，才能算得上是一次精確預測。這三要素，分別是地震事件發生的具體震中位置、震級和發生時間。

無數次的實踐證明，人類歷史任何一次地震預測想要同時滿足這三要素，幾乎都無異於痴人說夢（噢，大概海城地震那次除外……）

空口無憑，眠眠用一個實例，來證明這一點。

美國的帕克菲爾德（Parkfield）地震預報實驗中心，是當時一座全世界頂級的地震預測研究基地，它建立在加州南部的聖·安德烈斯斷層上（嗯，玩過GTA的聽到這個名字都如雷貫耳）。這個斷層從舊金山到洛杉磯斜插整個加州，是太平洋板塊和北美板塊的分界線。因此，也是這個星球上地震活動最活躍的地帶之一。

通過長期的觀察，地震學家發現此地存在一個地震魔咒：自從1857年以來，這裡每隔大約20年左右就會發生一次大型地震。從1857到1985年，有六次6級以上的地震在此規律地發生：它們分別發生於1857、1881、1901、1922、1934和1966年。因此，地震學家敏感地推測出，下一次的大地震，很有可能發生在1988年左右（請回答，1988……？？）。

是不是有點《三體》里那個二維世界生物觀察打點計時器的感覺……

當然了，地震學家也沒有那麼傻，人家也拿出了相應的證據，比如這6次地震的震中基本在同一個位置，斷層的破裂範圍也差不多，震級也一樣都是6級，地震周期都是大約10秒，連震後形成的裂縫位置都是重複的，不僅如此，甚至其中的三次地震連地震波波形都驚人地相似……

於是，美國地震專家們自信滿滿地，通過美國地質調查局（USGS）向政府及民眾發出地震預告：從1985年到1993年之間，在帕克菲爾德地區，有超過95%的可能性發生一次6級左右的地震……

如果這次預測成功了，那麼海城地震的預測就不再是孤例了。

為了提前預防，美國政府砸了很多錢在這個地震研究基地，並在整個地區建立了大量的地震監測台，只為了捕捉到這一次的大地震。附近居民非但不擔心，反而個個翹首以盼，巴望著自己能見證歷史，地震專家們更是枕戈待旦，只為了那奇蹟一刻……

然而遺憾的是，時間一年年的過去，直到1993年底，這場讓人望眼欲穿的大地震依然沒有到來……由於經費緊張，美國地質調查局也只能被迫關閉了該基地大部分監測工作。

但是……等等！

到了2004年9月28日晚上5點多，這場被預測多年的帕克菲爾德大地震終於姍姍來遲了！只不過，它的出現比預期晚了整整11年……這就是地震預報的一個尷尬之處：地點、震級勞資都預測對了，憑啥你時間上給我晚來這麼久？難道大姨媽嗎？

這是時間上的測不準，地點上的測不準也有，比如2009年4月6日，在義大利拉奎拉地區發生了一場6.3級大地震。然而地震前，當地自然災害特別委員會的7名地震專家一致認為，義大利會有一場地震，但是地點絕對不在拉奎拉，甚至宣稱「居民可以安心地在家喝紅酒」……最終，這場地震導致了309人死亡。

除了三大要素的測不準問題，地震預測還有其他令人頭大的困擾。

比如，大家都覺得地震應該有前兆，然而一個諷刺的事實是，有前兆不一定地震，地震了不一定有前兆……

幾乎每一天，地震台的很多專家都會看到一些可疑的現象，甚至普通人也經常會觀察到一些青蛙遍地跑、地下莫名其妙冒氣的反常現象，但是這些所謂的徵兆，往往和地震之間沒有多少強關聯性。如果每看到一些徵兆，就發送一個地震預告，估計任何當地居民都受不了要罵娘的……

反過來就更加恐怖了，事實上1986年的唐山大地震、1995年的阪神大地震，包括2008年的汶川大地震，都沒有很明顯的前震序列，可以說是毫無徵兆、突如其來就爆發了，這給地震預測帶來了極大的打擊。當初阪神大地震爆發後，原本幹勁十足的日本地震專家遭遇了極大的挫敗，最終只能暫時放棄進行短臨預測，主打長期預防了。

最後，眠眠再總結一下，導致地震難以預測的幾個重要原因（劃重點、敲黑板）：

一是地震活動具有渾沌性、隨機性和自組織性，影響因素眾多，屬極為複雜的地球物理現象。

二是目前人類還無法進入地殼內部，在深層的震源附近放置儀器直接觀測地震發生過程，因此實際上，對於地震的真實物理過程只是猜測。

三來，強地震的周期過長，一般一個地區都是百年一遇甚至千年一遇，人類地震研究的歷史太短，還沒有積累足夠的數據。

再有就是剛剛說的，大部分的地震前兆都不具有直接的確定性，也就是因果關係很弱。

因此，以目前的人類科技水準，想要滿足三要素地精確預測地震，基本上是不可能的事情。事實上現代的地震專家也都承認，當初的海城地震預測成功，的確是出於運氣成分居多。

然而，這並非是說，地震既然不能預測，那就不需要投入資金和精力進行地震研究了。