地震科學實驗場問答（二）＊

Q：中國地震科學實驗場國家重大科技基礎設施部署的重點區域是哪里？

A：中國地震科學實驗場國家重大科技基礎設施，經過多方面專家和部門的“交換、比較、反復”，目前確定了“一帶五區”的布局（圖1），這一布局，考慮了地震中長期預測研究、地震短臨預測研究、國家重大工程地震安全、城鄉地震減災的需要，并兼顧了1980 年以來滇西地震預報實驗場、2014 年以來川滇國家地震監測預報實驗場的發展。（中國地震局地球物理研究所 丁志峰、李 麗）

圖1 中國地震科學實驗場國家重大科技基礎設施科學部署略圖Fig.1 Schematic map of scientific deployment of the CSES state key scientific infrastructure

Q：中國地震科學實驗場為什么選在川滇？與其他實驗場之間的關系是什么？

A：川滇地區位于世界“第三極”青藏高原的東緣；鄰近“喜馬拉雅弧東構造結”；有壓縮、剪切、拉張等各類斷裂系統。實驗場區范圍從川甘交界到云南南部，即（21°—32°N，97.5°—105.5°E）范圍的國境內區域，面積約78 萬平方千米。該地區有龍門山、鮮水河、安寧河、則木河、大涼山、小江、紅河、麗江—小金河等重要斷裂帶。在這個地區曾發生過2008 年5 月12 日汶川8.0 級地震、2013 年4 月20 日蘆山7.0 級地震、2014 年8 月3 日魯甸6.5 級地震等。從1965 年以來的地震活動的歷史看，這里每10 年約有14 次6.0 級以上地震，包括3 次7.0 級以上地震；與這些地震的“短兵相接”，為面向減輕地震災害風險的地震科學實驗場提供了難得的“戰機”。

同時，實驗場建在川滇，并不具有地理位置上的“排他性”。環境科學領域早有這樣的概念，為了克服樣本數太少、控制因素太多的困難，采用“協同分布式實驗”（CDEs）的方式來開展全球范圍的研究。地震科學所面對的問題與此相似，因此，CDEs 的概念也可以借鑒到實驗場中來。中國地震科學實驗場現在是一期工程，其二期及后面的發展，至少要考慮天山、華北等地區。中國地震科學實驗場還十分重視與其他國家、其他地區的實驗場的比較研究，推進地震科學實驗場的國際交流與合作。（中國地震局地震預測研究所 吳忠良、邵志剛）

Q：中國地震科學實驗場怎樣為地震預測科學難題的解決做出貢獻？

A：地震科學實驗場，在相當意義上是原來的地震預報實驗場的繼續和發展，地震預測也始終是中國地震科學實驗場的核心科學議程。中國地震科學實驗場怎樣為地震預測科學難題的解決做出貢獻，可以從3 個方面來考慮。

（1）野外實驗始終在地震科學中發揮著不可替代的作用。但長期以來，測量精準性的限度和連續、重復測量的困難，一直是地震科學野外實驗所面臨的嚴重挑戰，結果是地震科學相關的野外“實驗”中，“實驗”兩個字總是摘不掉引號的“帽子”。近年來，這種情況發生了轉折性的變化：精準測量開始成為可能、密集觀測開始成為可能、連續動態監測開始成為可能、半可控地震過程開始成為可能、在十年尺度上“捕捉”地震并進行“貼近觀測”開始成為可能。這樣，建設更加直接地面向地震的孕育—發生—致災過程的“野外實驗室”開始具備必要的條件。

（2）近年來，人工智能技術（AI）、分布式光纖地震觀測系統（DAS）、主動震源技術等新的技術（系統）逐步進入地震科技，并形成新的生長點，使基于野外實驗基地的系統試驗重要性日益凸顯。而從地震科學實驗場的傳統源流的角度來看，中國地震科學實驗場需要同時重視兩個方面的建設，一個是面向對地震的系統性科學認識的科學實驗場（experimental site），另一個是面向新技術應用的野外試驗基地（test site）。

（3）地震預測的目的，說到底還是最大限度減輕地震災害風險。目前的一個重要問題是，面向2035 年國家現代化目標和2050 年現代化強國目標，比照發達國家的經驗，考慮中國自身的特色優勢，我們需要以科技發展為先導，促進全社會的防震減災理念，特別是地震預測預報的理念，對標現代化的要求，進行根本性、重塑性的改造。這方面，實驗場要發揮先導作用和示范作用。實驗場考慮了一個“全鏈條”的預測問題：地震的中長期預測、地震的短臨預測、誘發/觸發地震的預測、地震強地面運動的預測、地震災害的預測、地震鏈生災害的預測。

實驗場中的地震預測研究與常規地震監測預報業務有關，但邊界還是很清晰的。以面向短臨預測問題的研究為例，在實驗場中提出的問題是，如果有了地震，如果某個模型是對的，那么應該能夠看到什么情況，特別是應該看到（什么時空尺度上）什么現象和什么現象同時出現的情況，這種預測是不是正確。實驗場要解決的是兩個層次的預測：面向地震預測（這是研究的目標）的關于應該能夠（在野外）觀測到的現象的理論預測。實驗場要對這兩個層次的預測進行野外實驗的檢驗，再通過檢驗來驗證、修改模型，并推進將可以轉化為應用的模型應用到地震預測業務中去。（中國地震局地震預測研究所 吳忠良）

Q：中國地震科學實驗場與南加州地震中心之間的區別，其主要原因是什么？

A：在中國地震科學實驗場的建設中，首先大家想到的就是南加州地震中心（SCEC），它有諸多值得我們學習借鑒的地方。但中國地震科學實驗場與SCEC在很多方面是不一樣的。決定這種不同的因素是多方面的，其中一個重要的因素是支撐實驗場的科學研究活動的項目，和多種項目所形成的“項目生態”。如同“經濟基礎決定上層建筑”，“項目生態”在很大程度上決定了地震科學實驗場的“科技形態”。

地震科學實驗場是一個系統工程，涉及基礎研究、應用基礎研究、應用研究，以及技術研發、基礎探測、應用試驗等諸多環節。研究資源是實驗場可持續發展的關鍵問題。實驗場工作既要考慮國家重大科技基礎設施這一“龍頭”工程，也要考慮與之配合的其他項目，包括但不限于國家自然科學基金項目、國家重點研發計劃項目、中央級科研院所基本科研業務費專項、“星火計劃”項目等，以及國際性的科技項目，同時，還要考慮積極爭取國家基礎野外科學觀測研究站、國家重點實驗室、國家工程技術中心等基地類項目。（中國地震局科學技術與國際合作司車時、中國地震局地震預測研究所 吳忠良）