據國家地震局消息，8月6日凌晨2點33分，山東平原縣發生5.5級地震，地震造成數百棟房屋建筑受損、數十人輕微傷，并導致多趟鐵路列車停運，給人民的生命財產安全帶來較大風險。地震發生后，多個國家級媒體發布相關文章，科普如何接收地震預警信息以及地震發生時的應對措施等應急管理辦法。

那么，地震可以被提前預警嗎？如果可以的話，提前多久能預測到？如果不能的話，又是為什么呢？

地震是一種地球運動引發的自然災害，每年有記錄的地震超過 20 萬次，它的突然來襲會造成極大的破壞和損失。為盡可能減少地震給人類社會帶來的影響，科學家們一直在努力研究地震的預測和應對技術。

本期的科技博聞，我們將與您共同探討關于地震預測的那些事。

震級

震級是表征地震強弱的量度，是劃分震源放出的能量大小的等級。單位是“里氏”，通常用字母M表示。釋放能量越大，地震震級也越大。震級每相差1.0級，能量相差大約32倍。

我國目前使用的震級標準，是國際上通用的里氏分級表，共分9個等級。一般小于2.5級的地震人無感覺，2.5級以上人有感覺。

●一般將小于1級的地震稱為超微震。

●M≥1級，小于3級的稱為弱震或微震。

● M≥3級，小于4.5級的稱為有感地震。

● M≥4.5級，小于6級的稱為中強震。

● M≥6級，小于7級的稱為強震。

● M≥7級，小于8級的稱為大地震。

● 8級以及8級以上的稱為巨大地震。

二

地震預測

地震預測主要是指在一定范圍內確定未來地震發生的時間、地點和震級。目前，通過全球地震監測網絡以及多種數據的記錄和分析，科學家僅可以實現對特定區域在特定時期內發生地震的可能性進行概率性的預測，由于地震的特殊性，準確地預測地震仍然極其困難。

其特殊性主要表現在：

●研究對象特殊。地震一般發生在地下數十千米深的地方，且是一個復雜的、非實體的地質—地球物理過程。

●現有的方法無法直接觀測。當今世界上最深的鉆孔（科拉超深鉆孔）是12千米多深，但相比于地震發生的深度依然尚淺。人們目前只能依靠地面的觀測資料，對地球內部的狀況進行反演和推測。

●難以實驗與模擬。地震是規模宏大的地下巖體破裂現象，其孕育過程跨越了幾十年甚至更長的時間，這一過程很難用經典物理學從本質上加以描述，也難以進行模擬。

●研究結果難以檢驗。地震的發生時間跨度、區域及對于不同地區、不同時期的孕震過程的機理差異很大，難以用重復實踐進行驗證。

美國地質勘探局（USGS）在其官網直言“目前不知道如何，并且在可預見的未來也不期望能知道如何準確預測地震”。

圖源：美國地質勘探局（USGS）官網

三

思路參考

雖然準確預測地震看起來似乎短期內無望，但是科學家仍然沒有放棄這一努力。

考慮到：

● 地震是地球板塊構造活動的結果，所以地震的發生一定和某些構造環境相關。

●地震不是孤立發生的，它只是整個構造活動過程中的一環，在地震發生之前還會發生其他事件。那么，如果能確認地震前所發生的事件，就可以利用它作為前兆來預測地震。

●地震的發生帶有隨機性且會受其他未知因素影響，與局部構造中的薄弱點分布和性質相關，但這些因素往往無法被提前預知。

根據以上三點考慮，一種地震預測的思路是將預測方法分為三類：地質方法、統計方法和前兆方法。三種方法互相結合會使得預測效果更好。

地質方法

以地震發生的地質構造條件為基礎，宏觀地估計地震發生地點和震級的一個方法。這種方法可被用于在大面積上劃分未來地震的危險地帶，確定不同危險程度的地區。但由于地質的時間尺度太大，關于地震發生時間的預測不能使用這一方法。

統計方法

從地震發生的記錄中總結可能存在的規律，推測發生某種強度地震的概率。統計方法的可靠程度取決于數據的積累量。

前兆方法

根據前兆現象來預測地震的方法。前兩種方法均有不足之處，若要明確地預測地震的發生地點、強度和時間，需要在一定程度上參考地震前兆。為了取得可靠的地震前兆（如地震波傳播、巖石氡氣排放、地磁場變化、電磁場變化、地面變形等），必須開展長期、廣泛的觀測和研究。

其他方法

現在也有科研團隊在研究利用水下傳感器、衛星、手機軟件以及人工智能來對地震的發生進行預測。

地震是一種破壞力強的自然災害，雖然我們現階段仍無法準確預測它，但隨著科技的不斷發展和進步，我們相信更多行之有效的預測和應對技術會為地震預測這一難題帶來新的解決方案。

編輯：黃飛