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中国地震预测

    中国有组织的地震预报探索是从1996年邢台7.2级地震后开始的,地震监测预报也从邢台地震现场逐步发展到全国。至70年代,已成为世界上唯一由国家组织并在全国范围内进行地震监测预报实践的国家。与此同时,我国地震观测技术系统发展迅速,到90年代初,中国大陆已建成规模宏大的地震观测系统,为中国地震预测预报水平的提高奠定了基础。
    自70年代以来,中国地震局每年年初召开全国地震趋势会商会,进行年度中期预报,并在此基础上各省地震局(包括有关研究所)召开半年、月、周会商会,进行地震短临跟踪和预报。
    1966~1976年是本世纪以来中国大陆第四个地震活跃期,共发生7级以上地震14次。1975年我国成功预报了辽宁海城7.3级地震,经联合国科教文组织评审,使中国作为唯一对7级地震作出过成功短临预报的国家而载入史册。1976年还不同程度地预报了1976年松潘7.2级和龙陵7.4级地震。但是,漏报了1976年唐山7.8级地震。说明中国地震预报水平并没有突破性进展,在世界范围内地震预报仍处于探索阶段,尚未掌握地震孕育发生的规律。
    80年代以来中国地震学者系统地研究了中强以上地震(特别是强震)震例,总结了经验、教训,对观测到的地震前兆和使用的预报方法进行了系统的清理,研究了地震预报的判据、指标及实用化方法,并对大陆地震孕育理论和前兆机理进行了较深入的探讨。
    我国地震预报经过“七五”、“八五”攻关,进行了一系列地震预报实用化研究,逐步发展了具有中国特色的预报思路和工作程序,形成“长、中、短、临和震后诸阶段的渐进式预报科学思路,并把区域应力“场”的动态监视与震“源”过程追踪相结合,以“场”求“源”,加强短临跟踪预报。已初步建立了一些较为实用有效的预报判据、指标和方法,乃至时、空、强都较明确的综合预报方案和软、硬件相结合的分析预报系统。近年来,特别是“九五”强地震预测预报技术攻关研究,开展了中短期前兆识别准则评价、物理机制和预测模型等方面的研究,中短期预报向定量化、指标化推进。对孕震过程和前兆机理以及前兆异常时空特征的复杂性有了新的认识。
    1、近年中国地震预测预报的主要进展
    近年来中国地震预报,特别是地震重点监视防御区的确定、年度中期预报、短临预报至震后趋势判定都有较大进展,取得了明显的社会效益和经济效益。
    1.1地震重点监测防御区的确定
    中国地震局在1996年1月根据震情、灾情和社会发展规划,综合确定了未来10年我国“地震重点监视防御区”。 1996~1999年我国发生的有重大影响的6级以上强震,例如1996年2月3日丽江7.0级、3月19日阿图什6.9级、5月3日包头6.4级、11月9日南黄海6.1级地震,1997年上半年伽师6级强震群,1998年1月10日张北6.2级地震以及11月19日宁蒗6.2级地震均发生在已确定的21个“地震重点监视防御区”内。
    1.2年度中期预报
    中国地震局在每年度初召开全国地震趋势会商会,预测本年度我国地震趋势(大形势)及我国大陆西部6级以上、东部5级以上地震的地震重点危险区。
    (1)对地震大形势判断基本正确,包括1988年我国大陆地震活动进入本世纪第五个活跃期。对1994~1997年中国大陆处于7级强震连发的地震高潮阶段判断正确,对每年地震总形势和可能发生7级地震的地域判断正确。
    (2)年度中期地震危险区的”,( )预测水平有明显提高。采用R值评分1995~1999年年度中期预报比1994年前平均水平提高了约10个百分点。近年所发生的一些重要地震,如1995年7月12日云南孟连7.3级地震;1996年的2月3日云南丽江7.0级地震;3月19日新疆阿图什6.9级地震;11月9日长江口6.1级地震;1997年上半年新疆伽师强震群(共有6次6.0~6.6级强震)1998年张北6.2级地震等均发生在历年年度预测的强震危险区之中。
    年度地震趋势和重点危险区预测水平的提高,为强震短临预报和震后趋势判定提供了重要依据。
    1.3震后趋势判定
    对我国近年发生的有重大社会影响的一系列6级以上强震的震后趋势判断迅速、准确,取得突出的社会减灾实效。
    (1)在1994年9月16日台湾海峡7.3级、1995年10月24日武定6.5级、1996年5月3日包头6.4级以及1998年1月10日张北6.2级等有社会影响的6级以上强震发生后,均迅速作出了“其后发生更大地震的可能性不大”的判断。稳定了汕头市、昆明市、包头市以及北京、天津等有震感的大城市社会生活秩序,大大减小了“恐震”带来不必要的损失。
    (2)准确判定1996年2月3日丽江7.0级和3月19日阿图什6.9级地震为主震余震型,并对其后发生的多次5~6级余震有较好临震预报。
    (3)上海地震局等单位,对1996年11月9日南黄海6.1级地震震后趋势判断迅速、准确,果断判定该地震为孤立型地震,不可能再发生更大地震。并立即把该“判断”通过电台、电视台向社会发布,当晚就稳定了上海市民的情绪,各方面生活秩序恢复正常。其科学判据和经验,可供地震类型判断及遭受地震袭击或波及影响的大中城市,开展震后应急工作借鉴。
    1.4 强震短临预报
    对中强地震发生后后续强震的短临预报取得明显进展,曾较成功地预报了1995年7月12日中缅边境云南孟连7.3级强震、1997年4月新疆伽师4次6级以上强震以及1998年11月19日云南宁蒗6.2级地震。此外还预报了1996年12月21日四川巴塘-白玉5.5级、1999年11月29日辽宁岫岩5.4级等多次5级以上地震。最大限度地减小了人员伤亡和经济损失。
    1.5国际合作中开创了成功范例
    90年代以来,我国与世界上许多多震国家开展了大震现场的合作研究,先后派遣专家组赴伊朗、土耳其、印度、美国、哈萨克斯坦等国的大震现场,在大震现场开展地震现场考察、震后趋势判定和强余震预测。开创了在国外大震现场,开展震后趋势判定的成功范例。
    2、地震预测预报的科学基础、观测基础和技术思路
    2.1年度中期预报是短临预报和震后趋势判定的重要基础
    在提高中短期预报水平方面,采用了如下措施:
    (1)研究构造块体强震成组孕育和成组活动的特征及其统计规律,把握我国大陆地震活动的基本形势和近期活动背景。
    (2)加强年度中期(中短期)预报指标体系的研究。通过对多学科中短期地震前兆异常时空特征及其动态演化综合研究,建立综合异常指标体系。
    (3)在地震趋势判定中,突出对地震最新动态的跟踪分析,密切注意地震活动大动态、大格局的变化。
    (4)在地震危险区判定中加强对地震活动和前兆异常的核实、分析与研究;对异常群体特征、异常演化及震源孕育发展过程相互联系的综合分析,加强对重点危险区的跟踪监视。
    (5)在规范化、程序化基础上,应用“八五”攻关新方法、新技术,如响应比、非均匀度(GL值)、专家系统等综合判定地震趋势和危险区。
    2.2强震短临预报与震后趋势判定的应用研究
    2.2.1地震短临预报方法及其判据、指标的研究
    (1)地震学方法的地震短临预报指标和方法研究。地震学短临预报指标和方法研究,包括前震及前震序列的研究、地震活动图像演化在短临跟踪预报中的应用研究、地震波方法在短临预报中的应用研究和地震学综合预报指标体系及其物理机制研究等。
    (2)加强对进入地震发生前短临阶段时多种前兆标志体系的研究。研究了多种物理意义明确、实用性强的短临预报方法,提出了震后异常与新地震异常的判别方法及其相应的判定指标,对触发因子与地震发震时间关系的研究有新的进展,深入研究了不同区域构造背景下,短临前兆动态演化的图像及物理基础,形成了一套比较系统、实用、物理意义明确的各学科和综合地震短临预报指标体系。
    2.2.2地震序列类型和震后趋势早期判断方法研究
    (1)划分我国大陆地震的序列类型,建立了相应的判别指标。将我国大地震划分为主震-余震型、前震-主震-余震型、孤立型、双震型、强震群(多震)型等主要类型。并从最大地震在整个序列中所占能量的百分比、最大地震与次大地震的震级差、最大地震与次大地震的时间差、地震序列的持续时间等多种指标参数的统计分布上,给出判别不同地震类型的识别标志。并提出了多种进行序列类型识别和后续强震预测的方法及其指标。
    (2)对开发利用地震波资料进行震后早期预测做了探索。
    (3)对地震序列的构造力学环境进行了研究。
    (4)研制了地震类型及震后趋势早期判断的计算机软件系统。
    2.2.3短临跟踪预报
    “长、中、短、临”渐近式预报是中国特色的地震预报科学思路的集中体现。短临跟踪是渐近式预报过程的重要组成部分。“场的动态监视,源的过程跟踪”的思想是指明短临跟踪预报将注重地震孕育过程向短临过渡阶段各种前兆异常变化特征的研究,以及捕捉震源区临震阶段可能发出的微观或宏观前兆信息。
    (1)以时间预报为尺度,以逐步追踪和逼近为基本线索和主要途径。
    (2)采取渐进式预报与跨越式预报相结合的方法。
    所谓跨越式预报,即根据各地区地震发生的调制触发因素作用特点,应用地磁场、天文、潮汐力、气象因子等参数给出有利发震的时间点或时间段。通过渐进式和跨越式两种预报方法的有机结合,从时间上,逐步跟踪和逼近地震的短临阶段。
    2.3地震分析预报系统现代化建设促进地震预测预报水平的提高
    地震分析预报系统综合工作条件近年来有明显改善,一方面极大促进了地震科研成果向实际应用转化,提高地震分析预报的科技含量;另一方面,能促进提高日常分析预报水平,加大地震预报工作的社会显示度。目前,APnet网络中除已实现震情信息、地震速报目录、月报目录、会商意见等多种信息的实时上网外,分析预报中心掌握的全国500多个地震台站、24个观测手段自1990年以来的前兆观测数据上网,初步实现了地震部门前兆数据共享。地震分析预报会商演示系统已在全国22个地震部门建立和在实际日常分析预报会商中应用,促进了地震会商内容的图形可视化,实现了地震及前兆异常时空变化的综合分析,并可快速完成会商会实时数据处理和震情信息的快速查询,以及自动积累日常会商异常发展进展,对提高地震综合预报水平起到了重要作用。
    2.4地震观测系统的现代化为地震预报科学水平提高和发展打下重要基础
    地震观测系统包括地震学、地磁、地电、重力、地壳形变、应力-应变、地下水动态、水化学、地热、电磁波等学科的地震监测台网。其中包括400多个”,( )测震台站、20多个遥测台网、1700多项地震前兆观测。此外还有流动重力、地磁和形变观测。这个系统覆盖面之广,方法手段之多,建设规模之大,是现今世界少有的。全国36个大震速报全部实现计算机系统通讯,在中国大陆发生5级以上地震后,在30~60分钟准确测定出地震三要素;20多个区域遥测台网保证了多数省会、大城市对发生中等地震后15分钟报出地震三要素。其中:北京、上海、广州、昆明、兰州、沈阳等遥测地震台网能在30分钟内定出地震的各种参数。一批先进的流动台网能够及时赶赴地震现场,把震后的余震序列完整记录下来。我国大陆建立了规模宏大的地震观测系统为地震短临预报及震后趋势判定奠定了重要的基础。
    3、结束语
    经过长期的地震预报探索和实践,我国地震科技工作者一方面清醒地认识到地震预报是一个全球性的科学难题。另一方面,在数十年的艰苦探索中已取得了许多重要的进展和丰富的经验。并且在现有的科技条件下,充分和合理地应用已有的经验和成果,在某些有利条件下,对某种类型的地震。作出了一定程度的预报。这里所说的有利条件,包括对某些特定地区的足够的台网监测能力,对其地质构造和地震活动特性研究的深入程度,以及较多的震例资料等。另一方面,地震具有不同的类型,而且不同的地震其震前的前兆异常显示程度也有很大的差别,有的前兆多而明显,甚至有丰富的直接前震,有的则震前前兆显露程度较低。因此,在目前的科学水平下,除对震后大致趋势有可能作出较准确的判定外,对有直接前震的后续强震、强震群中的部分地震、强余震以及前兆现象显示较丰富的强震,有可能作出一定程度的预报。
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