黃輔瓊

中國地震學(xué)會動態(tài)

中國地震預(yù)報論壇
——2014年學(xué)術(shù)交流會議在福州成功舉辦＊

黃輔瓊

（中國地震臺網(wǎng)中心，北京100045）

由中國地震學(xué)會地震預(yù)報專業(yè)委員會和福建省地震局聯(lián)合主辦的“中國地震預(yù)報論壇2014——福州學(xué)術(shù)交流會議”于2014年7月21～24日在福建省地震局召開。來自中國地震局及其直屬單位、各省市地震局、中國科學(xué)院、北京大學(xué)等25個單位的50余名代表參加了本次會議，福建省地震局近30名科技人員列席了會議。中國地震局監(jiān)測預(yù)報司車時副司長、中國地震局地質(zhì)研究所馬瑾院士、中國地震局地球物理研究所吳忠良所長、福建省地震局金星局長、地震預(yù)報專業(yè)委員會張曉東主任等出席了會議。

開幕式由地震預(yù)報專業(yè)委員會主任張曉東研究員主持。東道主福建省地震局局長金星研究員對各位代表蒞臨福州參會表示熱烈歡迎，并為大家簡要介紹了福建省地震局近幾年在地震觀測臺網(wǎng)建設(shè)、地震觀測數(shù)據(jù)應(yīng)用研究、地震深部探測、地震預(yù)報研究等方面的最新成果。中國地震局監(jiān)測預(yù)報司車時副司長就建立健全地震前兆觀測、測震強震觀測數(shù)據(jù)共享機制等有關(guān)問題發(fā)表了重要講話。開幕式后進行了為期2天的深入廣泛的學(xué)術(shù)交流活動，會議于7月23日順利閉幕。

1 會議形式與內(nèi)容：立足地震預(yù)報中的實際問題展開廣泛與深入的開放式討論，會議形式和內(nèi)容均與國際學(xué)術(shù)會議模式接軌

本次會議設(shè)置了4個方面的學(xué)術(shù)交流專題：①動力學(xué)地震預(yù)報；②大地震預(yù)測與預(yù)警；③地震預(yù)測新技術(shù)與新方法；④地震預(yù)報研究相關(guān)領(lǐng)域。會前共征集60篇論文摘要。大會邀請馬瑾院士等8位專家做了大會邀請報告，鄧志輝等15位專家做了專題口頭報告。本次會議采用了國際會議模式，設(shè)置了張貼會議展廳，共展出張貼報告23份。代表們緊緊圍繞著地震觀測與預(yù)報領(lǐng)域的新技術(shù)和新方法等方面的問題展開了激烈的討論。此次會議不僅具有科研前沿性課題“大數(shù)據(jù)”討論，又介紹了意大利Operational Earthquake Forecasting and Decision Making國際討論會的盛況以及哈薩克斯坦地震生物觀測研究現(xiàn)狀。各研究專家不僅深入研究大陸震源深度精定位等基礎(chǔ)理論課題，還參考借鑒日本等國家在前兆分析、地震監(jiān)測應(yīng)用中的經(jīng)驗，并思考討論我國地震監(jiān)測預(yù)報工作具體方法和技術(shù)上的問題。

本次會議還按照國際學(xué)術(shù)會議中Panel Discussion的形式舉行了別開生面的大會討論。大會討論主持人吳忠良所長邀請車時副司長、張曉東副所長、劉杰副主任、林樹副局長和楊立明副局長作為Panel的嘉賓，以意大利地震預(yù)報專家被判刑事件對我國地震預(yù)報與政府決策的啟發(fā)作為切入點展開了熱烈討論。討論過程中，臺上臺下互動積極。討論結(jié)果：地震預(yù)測工作，一方面要實事求是地做好科學(xué)研究，另一方面要擔(dān)當(dāng)好對政府和社會賦予的責(zé)任。

為了鼓勵與會代表積極利用張貼報告形式充分展示自己的成果，會上還對張貼報告進行了評選。中國地震臺網(wǎng)中心的黃輔瓊、張永仙和中國地震局地質(zhì)研究所宋春燕，中國地震局地球物理研究所的李艷娥分別獲張貼報告前三名。

2 預(yù)報思路與歷程：從實驗室到試驗場，從地震復(fù)發(fā)周期的誤差到觀測臺站布設(shè)對信號的捕捉，從地震臨界過程到亞失穩(wěn)狀態(tài)的判別，院士解讀了地震預(yù)報發(fā)展的思路與歷程

馬瑾院士在大會上回顧了地震預(yù)報的思路與歷程，結(jié)合構(gòu)造物理實驗結(jié)果與實際地震過程中觀測到的現(xiàn)象，提出了地震預(yù)報未來的一個發(fā)展方向。

2.1從實驗室地震復(fù)發(fā)周期估計的誤差看地震可預(yù)測性問題

地震可預(yù)測性一直是科學(xué)界與廣大民眾都關(guān)心的問題。在實驗室中，以等位移速率得出的“地震”（破裂）復(fù)發(fā)事件的周期從650s至794s，平均周期為739s，平均誤差5%，最大誤差11%。若將上述實驗事件的周期按300年的實際地震周期估算，其最小誤差和最大誤差分別達到15年和33年；若按3000年的地震周期估算，則最小誤差和最大誤差分別為150年和330年。而實際地震事件的位移速率并不相等，那么地震周期估算的誤差必然遠大于上述結(jié)果。地震復(fù)發(fā)周期估算的誤差必然成為地震預(yù)報準確性的客觀條件。再加上實際地震目錄的完整性以及測量參數(shù)的準確性等，誤差還要增加。要實現(xiàn)準確的地震預(yù)報，準確測量地震參數(shù)，提高儀器性能等都是必須的途徑。本次會議中，倪四道研究員關(guān)于震源深度參數(shù)測量方法的綜述的邀請報告回顧了深度測量精度的改進途徑。對一些無法理解的深源地震和淺源地震問題給予了相應(yīng)的解釋。在一個地震預(yù)報的特殊檢驗區(qū)域布設(shè)地震觀測臺陣搞清楚孕震區(qū)地下結(jié)構(gòu)，有助于提高分析地震復(fù)發(fā)周期的精度。同時，基于上述結(jié)果的認識，對于地震預(yù)報的準確性的概念也應(yīng)有所修正。

2.2斷層臨界失穩(wěn)前亞失穩(wěn)階段觀測異常的判識可能是地震監(jiān)測預(yù)報突破的一個方向

斷層臨界失穩(wěn)發(fā)生地震前，將經(jīng)歷一個亞失穩(wěn)階段。基于不同斷層幾何和不同物理觀測手段在實驗室進行的實驗，得到斷層亞失穩(wěn)階段變形特征，結(jié)合一些實際震例，總結(jié)如下：①斷層帶上存在相對強與弱的部位，相對弱的部位往往首先弱化，表現(xiàn)為斷層預(yù)滑、慢地震或弱震，成為應(yīng)變釋放開始部位，相對強的部位則成為應(yīng)力閉鎖部位，并成為快速失穩(wěn)開始部位。②應(yīng)變積累過程中差應(yīng)變偏離線性階段和亞失穩(wěn)階段的應(yīng)變釋放的區(qū)別：自偏離線性階段開始，斷層上陸續(xù)出現(xiàn)應(yīng)變釋放區(qū)和應(yīng)變積累區(qū)，不同段落間相對獨立；而在亞失穩(wěn)階段初期，應(yīng)變釋放區(qū)擴大和增多，應(yīng)變積累區(qū)范圍收縮和遷移，應(yīng)變水平提高；亞失穩(wěn)后期應(yīng)變釋放區(qū)加速擴展，相互連接，逐步貫通整個斷層段。斷層帶應(yīng)變釋放區(qū)的加速擴展是進入必震階段的標志。③斷層上應(yīng)變釋放區(qū)的擴展和連接體現(xiàn)了斷層活動的協(xié)同化程度，指示了失穩(wěn)的必然性和時間上的臨近。但是斷層上的粘滑過程實際上存在2次失穩(wěn)，前者與弱部位的釋放有關(guān)，表現(xiàn)為小震、弱震或慢滑，后者與強部位的快速釋放有關(guān)，表現(xiàn)為強震［1］。分析指出，雖然還有很多問題有待查明，但亞失穩(wěn)狀態(tài)的實驗室應(yīng)變變化特征已經(jīng)在實際地震過程中找到了觀測的證據(jù)。這或許是地震短臨預(yù)報突破的一個方向。

2.3以斷層為主體，不同層次的臺站布設(shè)將有助于地震短臨信號的捕捉一定密度的地震觀測臺網(wǎng)以及健全的觀測數(shù)據(jù)共享機制對及時有效地獲取地震短臨前兆異常信號非常重要。斷層變形亞失穩(wěn)的應(yīng)變過程特征表明，要捕捉短臨地震前兆，一定的觀測臺網(wǎng)布設(shè)方法是必須的。實驗結(jié)果顯示出，在區(qū)域應(yīng)變積累過程中，相對于斷層失穩(wěn)部位不同位置的應(yīng)變變化不同，亞失穩(wěn)前觀測到的相同階段的變形特征不同。有的可以觀測到長期的趨勢變化，而有的部位只能觀測到亞失穩(wěn)到失穩(wěn)的臨震前兆，因此，區(qū)域上一定的觀測密度的觀測臺網(wǎng)是有效捕捉地震短臨前兆的必要條件。加強監(jiān)測以及促進觀測資料的共享機制對地震短臨預(yù)報非常重要。

3 預(yù)測與預(yù)案：地震預(yù)報還處在能對少部分地震進行一定程度預(yù)測的水平，完備的應(yīng)急預(yù)案對于減輕地震災(zāi)害很重要

地震和地震災(zāi)害是全世界共同關(guān)心的問題。預(yù)測／預(yù)報地震也是為了減輕地震災(zāi)害。意大利拉奎拉地震預(yù)測失誤以后，意大利地震學(xué)家和相應(yīng)官員都被判了刑。這件事情對全世界的地震預(yù)報科學(xué)界產(chǎn)生了不小的影響，圍繞著地震可預(yù)測性以及科學(xué)家在地震預(yù)報中的角色展開了較長時間的全球性討論。事實證明，這次長時間的國際化討論是值得的。為此，針對地震預(yù)報的可實施的操作程序與決策的國際研討會于2014年在意大利召開，以及在后來的2014年11月10日，意大利被判刑的科學(xué)家又被重新改判無罪［］。

本次地震預(yù)報論壇邀請張永仙研究員介紹了參加意大利舉辦的可操作的地震預(yù)報和決策國際研討會的實況，并就意大利科學(xué)家被判刑的問題以及地震預(yù)報與決策及應(yīng)急預(yù)案的重要性問題展開了別開生面的大會討論。本次大會討論由吳忠良研究員主持，按照國際會議討論的通用模式（Panel Discussion），請出了車時副司長作為政府官員的代表，請出了劉杰和張曉東研究員作為科學(xué)家的代表，請出楊立明和林樹副局長分別代表西部多震區(qū)和東部弱震區(qū)地震預(yù)測與決策的代表，就不同類型區(qū)域針對地震預(yù)測結(jié)論以及預(yù)報意見的發(fā)布所可能面臨的不同情形進行了討論?？茖W(xué)家認為，科學(xué)家的角色就是要實事求是，做好科研，給出具有科學(xué)含量的預(yù)報意見，從決策者的角度認為科學(xué)家在作出科學(xué)預(yù)測結(jié)果的同時也應(yīng)有所擔(dān)當(dāng)。但都認為在當(dāng)前的地震預(yù)測水平情況下，做好應(yīng)急預(yù)案是非常重要的。

其實，這個問題在我國20世紀末就已經(jīng)充分意識到了。陳顒院士在其《地震及其災(zāi)害的減輕》一文中指出，“我們能夠?qū)δ承╊愋偷牡卣鹱龀鲆欢ǔ潭鹊念A(yù)報，但還不能預(yù)報大多數(shù)地震。這就是地震預(yù)測目前的科學(xué)水平。正是由于目前地震預(yù)報的科學(xué)水平十分有限，我們在地震預(yù)測方面，面臨著對策問題：如果我們能準確地預(yù)報所有未來的地震，那就不存在著對策問題，需做的事情就是簡單地發(fā)布預(yù)報；如果我們根本不能預(yù)報任何地震，那也不存在著對策問題，只需向社會公眾宣布無能為力罷了。但我們恰恰處于這兩種極端情況之間：我們能夠預(yù)報一些地震，我們又不能預(yù)報所有的或大多數(shù)地震，當(dāng)我們的科學(xué)處在這種特殊位置時，如何對待地震預(yù)報的對策問題就十分突出了?！保?］這表明，在中國地震局的工作機制中，地震應(yīng)急預(yù)案的編制受到了一貫的重視。我們不會出現(xiàn)意大利科學(xué)家被判刑這樣的情況。這對減輕科學(xué)家的后顧之憂、穩(wěn)定地震行業(yè)人才隊伍無疑是很重要的。

會議討論熱烈，互動積極，使得會議的交流深入而充分，有效地利用了兩天的會議交流時間。這樣的討論也給國內(nèi)年輕學(xué)者增長了國際學(xué)術(shù)活動的有關(guān)見識，更有利于以后參加國際學(xué)術(shù)交流活動的討論。

4 新的機遇與挑戰(zhàn)：數(shù)值預(yù)報的探索剛剛起步，大數(shù)據(jù)時代已然來臨，迅猛發(fā)展的數(shù)值模擬技術(shù)與信息通訊技術(shù)為地震預(yù)報提供了新的發(fā)展機遇，也必然面對新的挑戰(zhàn)

地震可預(yù)測性的全球合作檢驗研究（CSEP test）推動地震預(yù)報從經(jīng)驗預(yù)報向數(shù)值預(yù)報的轉(zhuǎn)變，數(shù)值模擬技術(shù)給地震預(yù)報帶來了發(fā)展的機遇。建立全球地震模型（Global Earthquake Model，簡稱GEM）已經(jīng)成為地震學(xué)領(lǐng)域里的重要發(fā)展方向。針對南北地震帶和華北地區(qū)的地震孕育發(fā)生的動力學(xué)環(huán)境的數(shù)值模擬已經(jīng)展開。數(shù)字地震預(yù)報方法取代經(jīng)驗地震預(yù)報方法成為地震預(yù)報發(fā)展的不可避免的趨勢。

雖然關(guān)于大數(shù)據(jù)的定義還沒有確定，但大數(shù)據(jù)時代已悄然來臨［4-5］。飛速發(fā)展的現(xiàn)代通訊技術(shù)為數(shù)據(jù)共享提供了技術(shù)支撐。地震監(jiān)測預(yù)報科學(xué)是大數(shù)據(jù)科學(xué)，海量的地震監(jiān)測預(yù)報科學(xué)數(shù)據(jù)是支持復(fù)雜的地球預(yù)測科學(xué)研究及科技創(chuàng)新所不可替代的基本資源，同時也是地球科技活動的產(chǎn)物。作為以觀測科學(xué)為主要特征的地震監(jiān)測預(yù)報科學(xué)研究活動，離不開大量的高可信度的基本科學(xué)數(shù)據(jù)及其衍生的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。面對當(dāng)代“擁有同一個地球”的大科技的地學(xué)研究活動，在長期的地震監(jiān)測預(yù)報科學(xué)調(diào)查與評價、觀測與探測、試驗與實驗、研究與探索工作中產(chǎn)生了海量數(shù)據(jù)，這些歷史積累和正在產(chǎn)生的地震監(jiān)測預(yù)報科學(xué)數(shù)據(jù)，有著巨大的科學(xué)利用價值。大數(shù)據(jù)的分析方法為當(dāng)前利用海量觀測數(shù)據(jù)分析預(yù)報地震帶來了新的機遇。

地震作為復(fù)雜系統(tǒng)中的災(zāi)難性問題，關(guān)于地震的大數(shù)據(jù)預(yù)測問題要有理論基礎(chǔ)指導(dǎo)下的大數(shù)據(jù)分析方法與思路；大數(shù)據(jù)分析的相應(yīng)軟件技術(shù)也需要跟上，大數(shù)據(jù)分析方法軟件設(shè)計人員與數(shù)據(jù)分析人員如何密切合作等問題，是大數(shù)據(jù)分析方法中必須面對的新挑戰(zhàn)。

甘肅省地震局楊立明副局長主持了本屆預(yù)報論壇的閉幕式。閉幕式上宣布了優(yōu)秀張貼報告的評審結(jié)果，優(yōu)秀張貼報告得獎?wù)呔蛷堎N報告的制作及其價值做了精煉的介紹，鼓勵更多年輕人參與進行張貼類報告，并對福建省地震局為張貼報告的最終實現(xiàn)所付出的努力表示感謝。

閉幕式上車時副司長充分肯定了本次會議上各專家學(xué)者的報告內(nèi)容，尤其表揚了工作在基層一線的年輕人具有實用性和創(chuàng)新性的發(fā)言內(nèi)容，并對地震系統(tǒng)內(nèi)的青年一代提出了與國際接軌的殷切希望。此外，車時副司長提出，期望今后地震預(yù)報論壇以本次會議為標準，繼續(xù)保持高水平、高質(zhì)量，也對福建省地震局對本次會議成功召開所做的各項工作，表示了衷心的感謝。

最后，地震預(yù)報委員會主任張曉東研究員總結(jié)出此次會議的核心十六字：“戰(zhàn)略思維、世界眼光、理論基礎(chǔ)、實際應(yīng)用”。福建省地震局林樹副局長代表承辦單位感謝中國地震學(xué)會地震預(yù)報專業(yè)委員會在福建召開本次會議，體現(xiàn)了對福建局的信任，認為這次會議也為福建局工作人員提供了非常好的開拓視野和學(xué)習(xí)的機會。

本次會議的召開促進了地震監(jiān)測工作與地震預(yù)報工作的有機融合，為今后地震監(jiān)測預(yù)報事業(yè)發(fā)展夯實了基礎(chǔ)，開闊了思路。

謹以此文敬獻給馬瑾院士80壽辰。

致謝：本稿經(jīng)中國地震學(xué)會地震預(yù)報專業(yè)委員會主任張曉東研究員審核。李盛樂研究員的研究生小組為此次會議做了現(xiàn)場部分記錄。楊易飛參與匯總了會議的基本信息。在此一并致謝。對能夠不畏臺風(fēng)到會參與交流的全體代表表示衷心的感謝！

（作者電子信箱，黃輔瓊：hfqiong＠seis.ac.cn）

［1］馬瑾，郭彥雙.失穩(wěn)前斷層加速協(xié)同化的實驗室證據(jù)和地震實例.地震地質(zhì)，2014，36（3）：547-561

［2］Rosen J.Six of the L’Aquila seven acquitted in Appeal.Eos，18November 2014，95（46）

［3］陳顒.地震及其災(zāi)害的減輕∥周光召，朱光亞主編.共同走向科學(xué).北京：新華出版社，1997

［4］徐子沛.大數(shù)據(jù)革命.桂林：廣西師范大學(xué)出版社，2012

［5］維克多·邁爾-舍恩伯格，肯尼思·庫克耶著.盛楊燕，周濤譯.大數(shù)據(jù)時代生活、工作與思維的大變革.杭州：浙江人民出版社，2012

P315；

： D；

10.3969／j.issn.0235-4975.2014.12.005

2014-12-02。

國家自然科學(xué)基金項目（41274061）；十二五國家支撐項目（2012BAK19B02-04）。