论文部分内容阅读
“5.12汶川地震”虽然已过去一年多了，但那黑色的一幕却深深地铭刻在了所有中国人的心中。今年9月。第十一届中国科协年会在重庆举办。中国地震局地球物理研究所研究员、中科院研究生院地球物理学教授、研究生导师张少泉。应课堂内外杂志社邀请，来到重庆市铜梁一中、重庆外国语学校、重庆第二外国语学校，为中学生们讲解了和地震相关的科普知识，包括汶川地震。
地震可以预测吗?我们如何应对地震灾难?在演讲的互动提问环节中，同学们提了许许多多这样的问题。
汶川地震没能预测到吗?
去年汶川地震发生时，张少泉正在前往北京郊区一所中学的路上，他恰好被邀请去做地球物理演讲报告，因为道路颠簸，在车上没能感觉到，但他很快收到了有关汶川地震的短信。“我当时就心里一紧，这可是地质上一个很危险的地带。”他说。
张老师介绍到，在北京有一组区域地震台，全国有一组基准地震台，每个台都有机器能自动检测地震波，并测定地震参数。这次只用了不到10分钟时间，就给出这是一次8.3级大地震，超过当年的唐山地震，震中位于龙门山地震断裂带的汶川。
地震波是检测地震的重要依据，它是由震源发出的在地球介质中传播的弹性波，分为纵波、横波和面波三种类型。纵波最先到达震中，它使地面发生上下振动，破坏性较弱；横波是第二个到达震中的波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强；面波是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的派生波，其波长大、振幅强，是造成建筑物强烈破坏的主要因素。
最初纵波到横波的时间差约为十几秒，其破坏力较弱，而横波到面波，其波幅度大是房倒屋塌原因。张老师说，目前国际上行之有效的地震预警就是在纵波到横波的十几秒内发出的。在汶川地震后一个月，有媒体报道日本成功“预测”了当时一次地震，张少泉老师纠正了这个误解，实际上并不是预测到，日本也只是在纵波到横波的这十几秒内发出“预警”。
“在汶川地震的总结中，我们就提出要进一步发展地震预警技术，比如，将地震预警系统连接核电站、化工厂、公共场所等，以毫秒为单位与地震赛跑，尽最大可能减少灾害造成的损失。”张少泉老师说。
那么，除了发出预警外，能否更早地预报地震呢?张老师说，在汶川地震发生前几年，四川省西部设置了25个安装宽带地震仪的观测站，但在汶川地震发生前，并未发现任何先兆性的监测结果。汶川地震区域处于地质断层上，此前这一断层的活动并不活跃，更加大了这次地震的预测难度。国家地震局的专家用了“毫无察觉”这个词，表达这次“罕见地质现象”的突发性。估计类似汶川地震这样的地震，每2000年至1万年才会发生一次。
对于民间流传动物能预测地震的说法，张老师表示，目前世界科学界都还没证明这种说法，不过我们也不能忽略这种可能性，要进一步做科学研究。
“要真正解决地震预测问题，可能还得深入地球内部。”张老师说，“但现有的科技水平达不到，目前最先进的钻探也只能穿透十几千米，如果把地球比作一个苹果的话，那就连表皮也没穿透。”在“5.12地震”后，国家投入巨资启动了一个地震科学钻井研究计划，先后在汶川地震带实施一口800米～1000米的先导孔和两至三口2000米～3000米的主孔科学钻。
有趣的是，相对于钻井了解地球的缓慢进展，恰恰是带来危害的地震波，让我们大概了解到地球内部结构。张老师说，地震波就像医院里检查病人的CT一样，上世纪初，人们便通过地震波在地球内部的传播，知道地球从外到里，被莫霍面、古登堡面和莱蔓面分成四层，分别是地壳、地幔、外核和内核。去年汶川地震的地震波用了21分钟，到达地球的“另一面”——南美洲的智利附近，并引起全球长达几天的震荡。
未完成的梦想
张少泉老师1962年从北京大学物理系毕业后，便进入中国科学院和中国地震局，从事地球物理学研究。在几十年工作期间，张老师经历了包括邢台地震、海城地震、唐山地震、大同地震等大大小小数十场地震。
1966年发生的6.8级邢台地震是张老师工作后遭遇的第一次大震，这场发生在华北地区的灾难造成了八千多人死亡，三万多人受伤。震后中科院组织了一批地震研究人员前往调查，周恩来总理在地震现场会见他们，当时周总理指示要搞出地震预测，张老师等人也发誓“一定要搞出地震预测”，“不搞出地震预报死不暝目”。
回想起这件事，张老师脸上露出一丝遗憾：“周总理指挥大家搞预报，用心良苦啊，我们的激情也是有的，但科学发展有它自身的规律性，后来随着对地震研究的深入，发现目前真娶做到预测地震太难了。”
虽然，地震预测是“难以完成的科学任务”，但奇迹却在1975年发生了一次。那次地震的震中位于辽宁的海城县，周围有着鞍山、营口、辽阳三座大城市，是工业和人口的密集地。在海城地震发生前，该地区出现了一系列的小震，而在地震研究中有着“小震之后极可能出现大震”一说。于是，地震研究人员通知了辽宁相关领导，告之有发生大地震的可能。但是当时正是寒冬腊月，在短时间内动员上百万群众疏散相当困难。最后，相关方面想了法子，一方面，在各个地方演样板戏，号召人们出门看戏：另一方面。组织工厂疏散，转移危险物品。
最终，人们最大限度地避开了这场7.3级地震。如果按照此前同等级地震伤亡率，海城地震至少将造成15万人的伤亡。这是人类有史以来第一次准确地预测了7级以上的地震，轰动了整个世界。
“海城地震后，我们号称地震研究水平领先世界，能预测地震了。”张少泉老师说，“但是那次地震预测，多少有着特殊性，并没有真正掌握到地震的规律。”
“像海城地震后第二年的唐山地震，以及此后的大同地震、乌什地震、丽江地震等，这些我们都没能预测到，而去年的汶川地震更是在毫无知觉的情况下发生的。”张老师说。
预测，知难而上；防范，当务之急
“中国的地震研究处于世界前沿，之前多届国际地震预报机构的主席都是中国人担纲。未能预测到汶川地震，并不能说明我们地震研究水平低。”张少泉老师说，“但是汶川地震有着不少值得我们反思的地方。”
与我们一海之隔的日本，更多地受到地震的困扰，他们在地震方面的研究也是处于顶尖水平。在过去的几十年中，日本也试图在地震预测方面有所突破，但1 995年阪神大地震的发生使他们有些动摇。张老师介绍道，如今的日本将重心从单纯预测转移到了预测与防范并重，比如提高房屋特别是学校建筑的抗震性，经常组织学生演习如何应对突发地震等。
另外，就是尽量避免在地震带上修建城市和居住区。此前，新疆乌什一些地区也发生过几次地震，造成了人员伤亡、房屋倒塌，经过地震局的勘测，该地区处在一条地震带上。随后，人们搬离了该区域，在离地震带几十公里外的地方重建家园。此后虽有地震，但都没有造成大的损失。
“我们不能只想着怎么去征服自然，因为我们只是自然中的一部分，一种生物而已，要学会与自然和睦共处。其中，就包括人类与地震共处，但不是与地震灾害共处。”张少泉老师说。
地震可以预测吗?我们如何应对地震灾难?在演讲的互动提问环节中，同学们提了许许多多这样的问题。
汶川地震没能预测到吗?
去年汶川地震发生时，张少泉正在前往北京郊区一所中学的路上，他恰好被邀请去做地球物理演讲报告，因为道路颠簸，在车上没能感觉到，但他很快收到了有关汶川地震的短信。“我当时就心里一紧，这可是地质上一个很危险的地带。”他说。
张老师介绍到，在北京有一组区域地震台，全国有一组基准地震台，每个台都有机器能自动检测地震波，并测定地震参数。这次只用了不到10分钟时间，就给出这是一次8.3级大地震，超过当年的唐山地震，震中位于龙门山地震断裂带的汶川。
地震波是检测地震的重要依据，它是由震源发出的在地球介质中传播的弹性波，分为纵波、横波和面波三种类型。纵波最先到达震中，它使地面发生上下振动，破坏性较弱；横波是第二个到达震中的波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强；面波是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的派生波，其波长大、振幅强，是造成建筑物强烈破坏的主要因素。
最初纵波到横波的时间差约为十几秒，其破坏力较弱，而横波到面波，其波幅度大是房倒屋塌原因。张老师说，目前国际上行之有效的地震预警就是在纵波到横波的十几秒内发出的。在汶川地震后一个月，有媒体报道日本成功“预测”了当时一次地震，张少泉老师纠正了这个误解，实际上并不是预测到，日本也只是在纵波到横波的这十几秒内发出“预警”。
“在汶川地震的总结中，我们就提出要进一步发展地震预警技术，比如，将地震预警系统连接核电站、化工厂、公共场所等，以毫秒为单位与地震赛跑，尽最大可能减少灾害造成的损失。”张少泉老师说。
那么，除了发出预警外，能否更早地预报地震呢?张老师说，在汶川地震发生前几年，四川省西部设置了25个安装宽带地震仪的观测站，但在汶川地震发生前，并未发现任何先兆性的监测结果。汶川地震区域处于地质断层上，此前这一断层的活动并不活跃，更加大了这次地震的预测难度。国家地震局的专家用了“毫无察觉”这个词，表达这次“罕见地质现象”的突发性。估计类似汶川地震这样的地震，每2000年至1万年才会发生一次。
对于民间流传动物能预测地震的说法，张老师表示，目前世界科学界都还没证明这种说法，不过我们也不能忽略这种可能性，要进一步做科学研究。
“要真正解决地震预测问题，可能还得深入地球内部。”张老师说，“但现有的科技水平达不到，目前最先进的钻探也只能穿透十几千米，如果把地球比作一个苹果的话，那就连表皮也没穿透。”在“5.12地震”后，国家投入巨资启动了一个地震科学钻井研究计划，先后在汶川地震带实施一口800米～1000米的先导孔和两至三口2000米～3000米的主孔科学钻。
有趣的是，相对于钻井了解地球的缓慢进展，恰恰是带来危害的地震波，让我们大概了解到地球内部结构。张老师说，地震波就像医院里检查病人的CT一样，上世纪初，人们便通过地震波在地球内部的传播，知道地球从外到里，被莫霍面、古登堡面和莱蔓面分成四层，分别是地壳、地幔、外核和内核。去年汶川地震的地震波用了21分钟，到达地球的“另一面”——南美洲的智利附近，并引起全球长达几天的震荡。
未完成的梦想
张少泉老师1962年从北京大学物理系毕业后，便进入中国科学院和中国地震局，从事地球物理学研究。在几十年工作期间，张老师经历了包括邢台地震、海城地震、唐山地震、大同地震等大大小小数十场地震。
1966年发生的6.8级邢台地震是张老师工作后遭遇的第一次大震，这场发生在华北地区的灾难造成了八千多人死亡，三万多人受伤。震后中科院组织了一批地震研究人员前往调查，周恩来总理在地震现场会见他们，当时周总理指示要搞出地震预测，张老师等人也发誓“一定要搞出地震预测”，“不搞出地震预报死不暝目”。
回想起这件事，张老师脸上露出一丝遗憾：“周总理指挥大家搞预报，用心良苦啊，我们的激情也是有的，但科学发展有它自身的规律性，后来随着对地震研究的深入，发现目前真娶做到预测地震太难了。”
虽然，地震预测是“难以完成的科学任务”，但奇迹却在1975年发生了一次。那次地震的震中位于辽宁的海城县，周围有着鞍山、营口、辽阳三座大城市，是工业和人口的密集地。在海城地震发生前，该地区出现了一系列的小震，而在地震研究中有着“小震之后极可能出现大震”一说。于是，地震研究人员通知了辽宁相关领导，告之有发生大地震的可能。但是当时正是寒冬腊月，在短时间内动员上百万群众疏散相当困难。最后，相关方面想了法子，一方面，在各个地方演样板戏，号召人们出门看戏：另一方面。组织工厂疏散，转移危险物品。
最终，人们最大限度地避开了这场7.3级地震。如果按照此前同等级地震伤亡率，海城地震至少将造成15万人的伤亡。这是人类有史以来第一次准确地预测了7级以上的地震，轰动了整个世界。
“海城地震后，我们号称地震研究水平领先世界，能预测地震了。”张少泉老师说，“但是那次地震预测，多少有着特殊性，并没有真正掌握到地震的规律。”
“像海城地震后第二年的唐山地震，以及此后的大同地震、乌什地震、丽江地震等，这些我们都没能预测到，而去年的汶川地震更是在毫无知觉的情况下发生的。”张老师说。
预测，知难而上；防范，当务之急
“中国的地震研究处于世界前沿，之前多届国际地震预报机构的主席都是中国人担纲。未能预测到汶川地震，并不能说明我们地震研究水平低。”张少泉老师说，“但是汶川地震有着不少值得我们反思的地方。”
与我们一海之隔的日本，更多地受到地震的困扰，他们在地震方面的研究也是处于顶尖水平。在过去的几十年中，日本也试图在地震预测方面有所突破，但1 995年阪神大地震的发生使他们有些动摇。张老师介绍道，如今的日本将重心从单纯预测转移到了预测与防范并重，比如提高房屋特别是学校建筑的抗震性，经常组织学生演习如何应对突发地震等。
另外，就是尽量避免在地震带上修建城市和居住区。此前，新疆乌什一些地区也发生过几次地震，造成了人员伤亡、房屋倒塌，经过地震局的勘测，该地区处在一条地震带上。随后，人们搬离了该区域，在离地震带几十公里外的地方重建家园。此后虽有地震，但都没有造成大的损失。
“我们不能只想着怎么去征服自然，因为我们只是自然中的一部分，一种生物而已，要学会与自然和睦共处。其中，就包括人类与地震共处，但不是与地震灾害共处。”张少泉老师说。