編者按:2021年,中國地震科學(xué)實(shí)驗場作為國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施列入中華人民共和國“十四五”經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要,這是中國地震科技的一件大事。目前實(shí)驗場國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的工作正在緊張進(jìn)行,實(shí)驗場的能力建設(shè)和科研工作也全面展開。為配合實(shí)驗場的工作,本刊以“地震科學(xué)實(shí)驗場問答”專欄的方式,組織專家針對性地回答大家關(guān)切的關(guān)于實(shí)驗場、特別是實(shí)驗場國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的問題。由于實(shí)驗場是一個實(shí)踐性的系統(tǒng)工程,關(guān)于這些問題的思考,甚至問題的提出和凝練過程本身,都是動態(tài)的和發(fā)展的。因此這些問題的回答,并不代表共識性的“標(biāo)準(zhǔn)答案”,而是進(jìn)一步討論的起始。本刊歡迎大家提出問題,更歡迎大家對有關(guān)問題的回答提出自己的意見。關(guān)于有關(guān)回答的討論,既可以用新的回答的方式,也可以用較系統(tǒng)的研究論文或綜述的方式。
A:中國的地震預(yù)報思路是“場源結(jié)合”的思路,強(qiáng)調(diào)“場”的動態(tài)監(jiān)測和“源”的過程追蹤。過去由于各方面條件的限制,重點(diǎn)在“場”的動態(tài)監(jiān)測。今天,隨著傳感技術(shù)、通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)對“源”過程的追蹤成為可能。中國地震科學(xué)實(shí)驗場的重點(diǎn)是對震源的孕育發(fā)展過程進(jìn)行監(jiān)測研究,進(jìn)而提高地震預(yù)測水平,推進(jìn)經(jīng)驗預(yù)報向物理預(yù)報的轉(zhuǎn)變。再加上中國大陸活動地塊假說、巖石破裂亞失穩(wěn)理論模型和地震成核理論模型的支撐,構(gòu)成了現(xiàn)在的實(shí)驗場的理論和實(shí)踐。(中國地震局科學(xué)技術(shù)與國際合作司車時)
A:“十四五”期間實(shí)驗場國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)目標(biāo)是,建設(shè)紅河斷裂帶與川滇菱形地塊東邊界及鄰區(qū)高時空分辨率地震觀測網(wǎng)、地震災(zāi)害鏈野外觀測實(shí)驗平臺、地震預(yù)測與防震減災(zāi)應(yīng)用分析系統(tǒng)。設(shè)施建成后,可成為集地震觀測、實(shí)驗分析、數(shù)字模擬、技術(shù)驗證及工程應(yīng)用于一體的大陸地震研究基地,助力提升地震預(yù)測能力,為破解地震預(yù)報科學(xué)難題提供觀測與實(shí)驗基礎(chǔ)資料,為野外科學(xué)研究提供公共實(shí)驗平臺,增強(qiáng)相關(guān)領(lǐng)域前沿科學(xué)問題認(rèn)知能力。(中國地震局地球物理研究所丁志峰、李麗)
A:2008年,張國民研究員領(lǐng)導(dǎo)地震預(yù)測研究所提出了地震預(yù)測預(yù)報研究的基本思路(圖1)??梢钥吹綀D中的右半部分,基本上就是歷史上的地震預(yù)報實(shí)驗場的主要內(nèi)容(大致上相當(dāng)于以“場”為焦點(diǎn)的野外科學(xué)實(shí)驗),而圖中的左半部分,基本上就是后來的一些實(shí)驗場(例如南加州)的主要內(nèi)容(大致上相當(dāng)于以“源”為焦點(diǎn)的野外科學(xué)實(shí)驗)。這兩個方面都取得了一定的進(jìn)展。中國地震科學(xué)實(shí)驗場汲取這些實(shí)驗場的經(jīng)驗,一方面相當(dāng)于圖的左右兩個部分的結(jié)合,另一方面相當(dāng)于圖(向下)的延伸。作為對照,歷史上的實(shí)驗場的關(guān)注焦點(diǎn),主要是地震的前兆和地震的預(yù)測方法;南加州地震中心(SCEC)也考慮諸如地震情景構(gòu)建的工作,但把地震工程問題作為其Outreach工作的一部分(https://www.scec.org/projects)。中國地震科學(xué)實(shí)驗場則要繼續(xù)延伸,不僅把地震工程問題,而且把“鏈生災(zāi)害”問題,都作為“全鏈條”研究的重要內(nèi)容。(中國地震局地震預(yù)測研究所吳忠良)
圖1 地震預(yù)測預(yù)報的主要科學(xué)議程Fig.1 Research agenda of earthquake forecast
A:國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,是指“為提升探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、實(shí)現(xiàn)科技變革的能力,由國家統(tǒng)籌布局,依托高水平創(chuàng)新主體建設(shè),面向社會開放共享的大型復(fù)雜科學(xué)研究裝置或系統(tǒng),是長期為高水平研究活動提供服務(wù)、具有較大國際影響力的國家公共設(shè)施”。實(shí)驗場國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是中國地震科學(xué)實(shí)驗場目前的一項重要任務(wù),但實(shí)驗場國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施并不等于實(shí)驗場本身。打一個不恰當(dāng)?shù)谋确?,如果說實(shí)驗場是一個太陽系的話,那么國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施相當(dāng)于太陽;沒有太陽,太陽系肯定是不成立的,但沒有行星,太陽系也是不成立的。事實(shí)上,在中國地震局領(lǐng)導(dǎo)的倡導(dǎo)下,中國地震科學(xué)實(shí)驗場設(shè)計了3個標(biāo)志(圖2),比較清楚地說明了其聯(lián)系和區(qū)別。作為標(biāo)志主體的正反兩個E可以理解成英文的Earthquake和Experiment,也可以理解成俄文的землетрясение和эксперимент,但更是中文的“山”;其相對錯動依視角而不同,既可以理解為走滑型錯動,也可以理解為逆沖型錯動;上方的弧線表示地震預(yù)測科學(xué)難題解決的曙光。國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施增加了長城的元素,標(biāo)志國家意志和實(shí)驗場保護(hù)人民生命財產(chǎn)的地震安全的使命。學(xué)術(shù)年會面向全世界,因此以“一帶一路”的形象、也是和平鴿的形象作為背景。(中國地震局地震預(yù)測研究所吳忠良)
圖2 中國地震科學(xué)實(shí)驗場、中國地震科學(xué)實(shí)驗場國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、中國地震科學(xué)實(shí)驗場學(xué)術(shù)年會的標(biāo)志Fig.2 Logos of China Seismic Experimental Site(CSES),the CSES State Key Scientific infrastructure,and the CSES Annual Meeting