縱觀世界各國,地震的預測是一個世界性的難題。無論是科技實力最強的美國,還是地震頻發的日本,都無法準確地預測地震的發生。
日本
日本非常重視地震的預測,防災科學研究所在全國設高靈敏度地震儀1800臺,寬帶地震儀70臺,強地震儀約1000臺。高靈敏度地震儀通過捕捉人們感覺不到的微震,立體監測地殼內部運動,寬帶地震儀主要監測超長周期的固體潮。
但是即便如此,日本現在的科學技術水平還不能準確地預測地震,他們現在只能利用地震發生后縱波和橫波的時間差,在破壞力大的橫波到來前幾秒至幾十秒之間監測出地震的震源、震級,并向各機構和居民發出警報。
在日本,有關防震抗災方面的知識教育相當普及。人們不僅要知道和了解地震、海嘯等自然災害,更要掌握相應的防范技能。日本社會的各行各業,經常會舉行各種形式的防震防火演習。從小培養防震抗災意識,就是其中的一個成功做法。
美國
中國科學院研究生院地學教授史保平認為美國應對地震的基本思路是“防”。
盡管人們已經清楚地震預報有3個要素,即時間、空間、強度。但是地震臨震預報難度依然非常大。史保平分析,這是因為地震斷層活動的力學機制目前人們所知甚少。由于地球內部斷層的受力狀態并不是想象的那么簡單,另外,觀測資料也非常有限,現今的斷層動力學模型、實驗室里的物理模擬并不能清楚地解釋地震的孕育和發生過程。
一個地震事件發生以后,斷層和斷層周圍的構造應力場都會發生變化,這種變化都可能是無序的,發生于該地的地震都可能誘發另外一個地方的地震。兩個地震發生的位置可能相差幾百或幾千公里。這樣的誘發過程是怎樣傳遞的,目前仍然無法定量地預測。
作為一名專家,史保平更認同美國應對地震以 “防”為主的基本思路。在美國,如果已經知道某個區域是一個地震活動區或者地震帶,那么,通過科學家們對幾千年里地震情況的研究和積累的知識可以知道,這里未來肯定會有地震發生。那么,美國就會投入很大的力量來對這個區域進行實時監測。此外,美國人還在研究一種預警系統,它能在地震發生的幾十秒鐘之內把重大的設施和設備關閉。
例如,美國加州的工業很發達,但地震很多,尤其是20世紀七八十年代以后地震頻繁,斷層穿過了整個大的城市。政府即從“防”的角度出發,在抗震、減震方面動了很多腦筋。比如,大型的核電廠就設計在遠離斷層的地方。在建筑物的防震方面,工程師們也想出了很多辦法。
雖然對于臨震預報,目前美國科學家也沒有更好的預測技術,但是在斷層的激光測距方面做得很好,因此,這仍然是一種更重要的監測手段。
史保平認為,中國地震局這幾年投入力量作監測是沒有錯的,必須進行仔細的監測以后才能繼續開展深入的研究。用其他的異常現象來進行地震預測不是沒有道理,但是從科學的角度來說,地震預測畢竟要基于科學的理論。另外,地震預報還存在社會因素。如果進行了地震預報,疏散了幾百萬人口,但是沒有地震發生,這必定會引起公眾騷亂和社會動蕩。
美國伊利諾伊大學香檳分校(UIUC)中美地震中心主任埃爾納賽近期表示,有些人稱自己掌握了預測地震的模式,但后來都證明方法失敗。
對真正成功的地震預測來說,必須預測到地震等級、發生的時間與地點;這些項目如果錯誤,則將可能產生嚴重后果。埃爾納賽舉例說,如預測到A城市會發生大地震,A城市的人們撤離到B城市,結果最后卻是B城市發生地震;或預測上午9時會發生地震,人們準時撤離,但卻發現地震未發生,在隔天回家后反而發生地震;或是預測這是一場7級大地震,學校、政府機關、商店都關門,結果只是個2級地震;因此,只要有一個項目錯誤,就都會讓預測產生負向效果,而非正向效果。到目前為止,還沒有人能正確預測地震。但是,在小范圍進行長期的觀測和試驗,應該予以鼓勵。
美國采用以“防”為主成功的例子比較多。最有代表性的是2001年,中國昆侖山發生大地震,斷層裂開500多公里。隨后,2002年,美國阿拉斯加發生了規模相當的大地震。當時,英國石油公司從阿拉斯加北面修建的一條輸油管道,卻沒有受到任何影響。因為管道必須穿過斷層,當時修建時就知道這條斷層今后會發生地震,于是設計的時候就把管道設計成了S型,避開了斷層。地震發生之后,管道安然無恙,輸油管沒有受到任何破壞。
另外一個著名的成功案例則是地震預警系統。1983年,美國愛達荷州發生7.3級地震。早期地質地球物理的研究表明,該地區的斷層是活動的,未來有地震的潛在危險。因此,建立在該州的原子能實驗室安裝了地震預警系統,地震來臨時實驗室的所有設備得以及時關閉,避免了災難的發生。在測震學中,地震波由體波和面波組成;體波包括了P波和S波,對建筑物造成破壞的是S波,而P波的傳播速度比S 波快。因此,當測震儀器接收到P波時,通過觸發有關的控制系統,就可關閉所有的實驗裝置。這是比較成功的例子。
還有美國聯邦應急管理署要求各級學校必須進行地震防災教育,每年至少執行地震緊急避難演習兩次的標準。美國南加州地震中心也在防震減災方面做了大量的宣教推廣工作,并且針對不同的受眾,有不同的培訓教材。