俞天任：为什么说“不要去预测地震”？

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俞天任：为什么说“不要去预测地震”？ 

原创 2017-08-09 俞天任 大家

文 | 俞天任

地震是能够造成生命财产损失最最惨重的自然灾害，因为地震的灾害甚至不限在震中及其周围区域，地震所引发的海啸甚至能威胁到远离震中数千上万公里之外的地方。

至今为止，影响范围最大的地震可能是1960 年5月发生的智利地震，那次地震引发的巨大海啸，穿过了整个太平洋，在夏威夷群岛、日本和俄罗斯都造成了巨大的生命财产损失。在1.7万公里之外的日本，海浪仍然高达6到8米，最大达8.1米。造成数百人死亡，冲毁房屋近4000所，沉没船只逾百艘，沿岸大量码头、港口及其设施被毁。在中国，这半个世纪以来发生在唐山和汶川的两次大地震所造成的巨大生命财产损失也使得人们闻震色变。

为了防止地震带来的巨大损失，人们很自然地寄期望于能做到像天气预报那样预测地震。实际上在世界不少地方也确实是在努力在企图攻克这个难关。但人类在预测地震问题上收效并不大，反而经常陷入选择艰难的困境。

日本是地震最频繁的国家之一，有人形容日本就像一只开启了震动模式的手机。在日本地震是如此的频繁以至于4级以下的地震甚至不会引起人们的反应。这些频繁的地震中不乏损失惨重的大地震，如1923年的东京大地震、1995年的阪神大地震和2011年的东日本大地震都是排上了地震损失排行榜的，特别是2011年东日本大地震引发海啸造成的福岛第一核电站事故的处理工作到现在几乎还是刚刚开始。

所以日本人对地震预报怀有特别的热情和渴望。

日本人于1967年开始认真地开始了预测地震的工作。1976年初中国成功地预报了辽宁海城地震，这件事给了日本人很大鼓舞。在当时的日本人看来，还很落后的发展中国家的中国都能够做到，自诩已经进入了发达国家行列的日本没有理由做不到。但是半年之后发生的唐山大地震又让日本人跌入了绝望的深渊。地震究竟能不能预测是经常在争论的问题之一，但到了最近这个问题干脆就发展成了应不应该预测地震了。最近东京大学的罗伯特·杰勒（Robert·Geller）教授干脆提出了“国家不应该支持地震预测的研究”的观点，在日本引起很大争议。

听起来很有意思，似乎没有任何理由说“不应该预测地震”，但实际上的判断并不是这么简单，地震预测给出的采信和选择已经完全超出了科学或者技术的范围，属于社会学和行政管理学的范畴。

当然这些困难也是人类现在所赖于预测地震的方法所造成的。现在预测地震的方法主要有三种手段，一种是地球物理学的方法，第二种是电磁场力学的方法，还有一种就是统计学的方法。这三种方法都还处于很原始的位置。

经常有人混淆了“地震预报”和“地震预警”的概念，地震预报是地震发生之前向人们预告地震将要发生，这样人们可以采取各种方法避开危险，而地震预警则是在地震发生之后抢在地震波到达之前告诉人们已经发生了地震，这样人们能有大概数秒的机会以采取各种手段逃生。

▲日本的地震预警

地震预报的这些方法中数地球物理学的方法最直观，最能说明问题。从理论上来说应该能够做到像天气预报那样地准确预测地震。但现在支撑着天气预报的是气象卫星、气象雷达、大量的数据积累和超级计算机，人们在预报天气时能在几千公里范围内以数米的尺度来进行观测，以及对各种天气现象机理的深度理解，所以除去近年来因为环境被破坏而导致的局部地区暴雨之外，人们已经能以很高的精度和满足度来预报天气了。

和对于地球之外大气层的认识以及监视手段相比，人们对于地球内部的认识以及监视手段可以说可怜到了几乎没有。使用现有的地球物理学知识，人们只能近似地推测出某个局部地区会不会发生大地震的概率，但无法准确地预报何时发生何种级别的地震。

使用电磁场力学可以间接地推知地球内部所发生的物理变化从而预测地震。当地球内部发生物理变化时肯定会影响到地球表面的电磁场发生变化，一些地震前夕动物异常行动或者环境异常变化的报告也可以用电磁场理论来解释。但问题是人们还不止到这两者之间缺失的函数的对应关系，无法建立查询索引。

有很多在地震之前观察到动物出现异常行动或者环境发生异常变化的报告。但是不少这些所谓“异常现象”的报告在更大程度上实际上受到了某种心理暗示的结果。比如一般在有人遇到了不虑事故的时候，其他人总能找到一些事故之前就似乎在暗示此人命运的所谓“反常行为”，比如一个懒于家务的人在今天出门之前打扫了房屋卫生什么的。人们总是倾向于相信任何事情都有前兆而忽略接受这位“懒人”其实偶尔也会打扫卫生什么的事实。其实不伴随异常现象的地震也很多，而且也经常能观察到不伴随地震的异常现象。但是这些异常现象很快就会被忘记，只有那些伴随了重大灾害的异常现象才会被人记忆，所以不能依靠这些“异常现象”来预测地震。

至于统计学所发现的所谓“地震规律”就更加不靠谱了，因为这些规律背后确切的科学理由还没有被揭示出来，所以就只能说是偶然，无法认真使用。即使这些规律存在也只是到现在还存在，没有人知道这个地震数列的下一项是不是还符合这个规律。从理论上来说，只有到能用数学公式表示这个数列时才能预测下一项到底是什么，做不到就还不能预报。

日本是地震多发国家，资料比较齐全， 不少人使用这些历史资料来预测地震。一个很有名的例子是有人从1633年到1923年的地震统计资料中得出了在神奈川县小田原附近发生所谓“神奈川大地震”的时间间隔是73±0.9年的“规律”，从而预测一次地震发生的时间是1998年±3.1年，但是20年过去了，这个地震还没有发生，自然界似乎并不认可人类强加给他的这个规律。

美国也有同样的例子。加利福尼亚州有一个只有几十个人的小村庄帕克菲尔德（Parkfield），从19世纪开始以22年的准确周期发生着6级地震。上世纪八十年代美国地质调查局、加州地质调查局和大学联合进行了有名的“帕克菲尔德预报实验”，在1992年和1993年发布过最高的A阶段的地震预报，就是说72小时内发生地震的概率是30%。但到最后警报全部解除，实际上真正的地震在十几年后的2004年才发生，当然也就没能给出预报。

一般所说的“气象预报”必须同时具备了“时间”、“地点”和“强度”这三要素，而且有很高的精度。“地震预报”如果要成立的话，同样也需要这三要素的同时具备，再加上相当高的精度，否则就只是“预测”，而不是“预报”。

但在历史上确实有过很成功的地震预报的实例。最著名的就是辽宁海城地震，而且有不少成功还是可以重复的，即便在1976年那次造成巨大生命财产损失的唐山地震中，也确实有局部地区预报成功的范例。事实上有专家告诉过笔者，不算那些遍地撒豆式的胡乱预报，现在有严肃的根据的地震预报的成功率已经达到了25%。

如果判断这个数值到底是高还是低还是超出了科学技术的范围而是社会学以及行政管理学上的问题。必须承认，成功的地震预报基本上是不可复制的，起码是非常困难，这不是技术问题，而是行政问题。海城地震预报首先并不在于是否成功了，而是发出了预报，这与当时主管东北长官的特殊身份分不开，换了一个别的人不一定敢发这个预报。有人争辩说最主要还是有了预报数据，但这不是理由，事实上现在把这些预报数据放在任何别的行政长官的面前都很难使人同意发出地震预报。

美国科学院在1975年发表过一份名为《地震预报和公共政策》的报告，详细地讨论了地震预报的好处和缺点、公平性问题、法律上的问题和经济问题。这份报告指出了发布了预报之后造成的经济活动停滞、地价跌落、损害保险加入的困难、预报地区的疏散而造成的人口流失等问题。这些问题在上世纪九十年代发生过无法地震预报的希腊、墨西哥和秘鲁都发生了。

最有名的一次是美国科学家和气象学家布朗宁（Iben Browning）在1990年发表的当年12月2日或者3日，贯穿密西西比州、密苏里州和路易斯安那州的新马德里断层将会发生6.5-7.5级大地震的事件。美国学者们认为布朗宁的预报并无科学根据，但是布朗宁在人工智能和生物科学上有一定名声，他宣称他的结论是通过计算太阳和月亮对地球的引力而得到的，所以不少美国人相信这一结论，各级行政官员更是有60%以上接受这个结论，反对这个结论是需要勇气的。美国地震调查局在布朗宁预告的日期六个星期前正式否认了这个预测，但是为时已经太晚，没有能够及时制止混乱，还是造成了很大的损失。

而且，要反对一个公共预测也需要勇气。2009年4月意大利发生了6.3级的拉奎拉地震，造成了290人死亡，1500人受伤，数万人无家可归。事后当地的地震专家委员会的六位成员和一位主管防灾事物的政府职员被起诉，因为他们在这次地震的群发行前震发生造成了居民不安的时候发表了“近期发生大规模地震的可能性不大”的声明，后来因为这个声明而被追究过失致死罪，被判处六年有期徒刑，这也说明了这种预报的困难。

地震造成的灾害是很可怕的，但是对地震的恐慌也同样的可怕，特别是在人口稠密和经济发达地区更是这样。事实上这就说明了在唐山地震中青龙县能发预报而京津唐则不发的理由，采信成功率还很低的地震预报所带来的风险并不小于地震的风险。

上面所说的“25%的成功概率”还是严肃的概率，并不包括那些毫无根据的胡说八道以混得事后诸葛亮的那些“预报”。从地震，特别是大地震带来的损失来看，这个成功概率当然已经不低了，但对于轻易采信所带来的社会紧张以及经济停滞来说，这个概率还太低。很难比较预报正确的拯救效果和预报错误之后所造成混乱的损失。

罗伯特·杰勒教授的“国家不应该支持地震预测的研究”的观点就是从社会学和行政管理学的角度而提出来的。从这种角度出发，他认为与其将财力物力人力投放到这种不但短期看不到结果，而且只会徒增争论的研究，还不如将这些力量投放到能带来更好的效果的减灾方法研究以及提高地震预警精度的研究上去。

题图：日本小学中的防震训练

【作者简介】 

俞天任 | 腾讯·大家专栏作者，笔名“冰冷雨天”。