地震预测是不可能的 但长期预测和一次启动后的简短警告可以

几乎就像余震一样，关于地震预测的问题往往发生在 6 年 2023 月 <> 日土耳其-叙利亚地震等灾难之后。提前通知可以防止一些破坏吗?不幸的是，有用的预测仍然在科幻小说的领域。

华盛顿大学地震学和地质灾害学教授哈罗德·托宾(Harold Tobin)领导太平洋西北地震网络。他解释了预测和预测地震之间的差异，以及目前在某些地区实施的预警系统。

科学家能预测特定的地震吗?

简而言之，没有。科学界尚未找到一种做出可操作地震预测的方法。一个有用的预测会指定一个时间、一个地点和一个幅度——所有这些都需要相当具体，有足够的提前通知是值得的。

例如，如果我预测加州将在2023年发生地震，那肯定会成真，但这没有用，因为加州每天都有很多小地震。或者想象一下，我预测太平洋西北部将发生8级或更大的地震。这几乎可以肯定是正确的，但没有具体说明何时，所以这不是有用的新信息。

地震的发生是因为构造板块缓慢而稳定的运动导致应力沿着地壳断层积聚。断层不是真正的线，而是向下延伸到地面数英里的飞机。由于来自所有上覆岩石重量的巨大压力而产生的摩擦将这些裂缝结合在一起。

地震始于断层上的某个小点，应力克服了摩擦力。双方相互滑过，破裂以每秒一两英里的速度蔓延开来。两侧在断层平面上相互磨削，向各个方向发出岩石的运动波。就像你掉进石头后池塘里的涟漪一样，正是这些波浪使地面震动并造成伤害。

大多数地震都是毫无征兆地发生的，因为断层被卡住了——尽管它们周围移动的板块承受着压力，但断层还是被锁定和静止的，因此在破裂开始之前是无声的。地震学家在最初的突破之前还没有找到任何可靠的信号来测量。

一个地区发生地震的可能性如何?

另一方面，今天的地震科学已经取得了长足的进步，我称之为预测，而不是预测。

地震学家可以使用GPS技术和其他手段以毫米级精度测量板块的运动，并检测应力积聚的地方。科学家们知道过去地震的记录历史，甚至可以使用古地震学的方法推断出更远的时间：过去地震的地质保存证据。

将所有这些信息放在一起使我们能够识别故障破裂的条件成熟的区域。这些预测表示为未来几十年内某个地区发生特定规模或更大地震的可能性。例如，美国地质调查局估计，未来6年旧金山湾区发生7.30级或更大地震的几率为72%。

是否有任何地震可能即将来临的迹象?

每1次破坏性地震中只有大约20次发生前震 - 在同一个地方发生较大地震之前较小的地震。不过，根据定义，它们不是前震，直到更大的前震随之而来。无法识别孤立的地震是否是前震，这是为什么有用的预测仍然无法实现的重要原因。

然而，在过去十年左右的时间里，发生了许多8级或以上的大规模地震，包括2011年日本的9.0级东北地震和海啸以及2014年的智利8.1级地震。有趣的是，这些最大的地震中的大部分似乎表现出一些前兆事件，要么是地震仪探测到的一系列前震，要么是GPS站探测到的附近地壳的加速运动，被地震科学家称为“慢滑事件”。

这些观察表明，也许至少一些大地震确实存在前兆信号。也许随之而来的地震的庞大规模使得在主要事件之前断层区域的其他难以察觉的变化更容易被检测到。我们不知道，因为这些大于8级的地震很少发生。科学家们没有很多例子可以继续，让我们用统计方法测试假设。

事实上，虽然地震科学家都同意我们今天无法预测地震，但现在基本上有两个阵营：一种观点认为，地震是复杂级联微小效应的结果——一种敏感的连锁反应，始于众所周知的蝴蝶翅膀在断层深处拍打——所以它们本质上是不可预测的，并且将永远如此。另一方面，一些地球物理学家认为，如果我们能找到正确的信号来测量并获得足够的经验，我们有一天可能会解锁预测的关键。

预警系统如何运作?

今天一个真正的突破是，科学家们已经开发出地震预警系统，如目前在加利福尼亚州、俄勒冈州和华盛顿州运行的USGS ShakeAlert。这些系统可以向居民的移动设备和关键机械的操作员(包括公用事业，医院，火车等)发出警报，在震动开始前提供几秒钟到一分钟以上的警告。

这听起来像地震预测，但事实并非如此。地震预警依赖于地震仪网络，这些网络可以检测断层上地震的开始，并在破坏性波扩散到很远之前自动计算其位置和震级。传感、计算和数据传输都发生在接近光速的地方，而地震波的移动速度更慢。这种时差是允许早期预警的原因。

例如，如果华盛顿州海岸的海洋下方发生地震，沿海站可以检测到它，波特兰和西雅图等城市可以获得数十秒的预警时间。人们很可能有足够的时间采取生命安全措施，比如“掉落、掩护和坚持”——只要他们离故障本身足够远。

预测会带来什么并发症?

虽然地震预测通常被称为地震学的“圣杯”，但如果发展起来，它实际上会带来一些真正的困境。

首先，地震是如此罕见，以至于任何早期方法都不可避免地具有不确定的准确性。面对这种不确定性，谁会呼吁采取重大行动，例如疏散整个城市或地区?如果地震没有发生，人们应该远离多久?有多少次是狼来了，公众不再听从命令?官员们如何平衡大规模疏散混乱的已知风险与震动本身的风险?预测技术将完全形成和可靠的想法是海市蜃楼。

在地震学领域，人们常说地震不会杀死人，建筑物会。今天，科学家们在预测地震灾害方面已经足够好，最好的行动方案是加倍努力建造或改造建筑物、桥梁和其他基础设施，以便在任何已知有未来大地震风险的地区发生地面震动时，它们都是安全和有弹性的。至少在可预见的未来，这些预防措施将带来比地震预测手段所希望的更多的生命和财产节省的回报。