我国地震科学技术发展现状与前景1
我国地震科学技术发展现状与前景1我国地震科学技术发展现状与前景1
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一、引言
邢台地震30多年了，经过中国地震科技工作者不懈的努力，我国的地震预测研究在观测、实验、理论等方面开展了大量的工作，通过对大地震震例研究，提出了以前兆分析为基础的预报新思路，并对一些特定类型的地震，做出了若干成功的预测预报，在地震预测预报方面居国际领先地位。但是，近40年的实践无情地证明，科学进展与地震实现预报的科学目标之间还存在着巨大的差距。最严峻的现实是：80年代末以来的最近10多年中世界各地发生的一系列灾难性地震，几乎都是在毫无预报的情况下发生的。如1988年12月7日前苏联亚美尼亚7.1级地震，其死亡人数达2.5万人，1990年6月21日伊朗鲁德巴尔7.6级大震死亡人数高达4万人，1993年9月30日印度德干高原的拉土耳6.5级地震也造成上万人死亡。尤其是1994年1月17日美国洛杉矶的北岭6.6级和1995年1月17日日本阪神7.1级地震，发生在科学技术和经济水平都是一流的两个地震预报研究大国，不但震前未有预报，而且造成人员伤亡（其中阪神地震的死亡人数超过6000人）和巨额经济损失（分别达200亿美元和1000亿美元）令国际社会震惊。另外，在一些预测要有强震发生而进行强化乃至应急的监测预报研究的地区，如预计20世纪70年代末就有可能发震的日本东海8级大震危险区，以及认为在1988年前后（正负3年）具有百分之九十五发震概率的美国帕克菲尔
德6级地震危险区等，科学家所预测的地震都迟迟没有发生。在德国和土耳其20世纪80年代联合举办的北安纳托利亚地震预报实验场，1999年8月17日也在震前没有预报的情况下，发生土耳其伊兹米特7.8级大地震，造成1万7千多人死亡和120亿美元的经济损失。
我国的情况与此类似，在早期，曾对1975年辽宁海城7.3级地震做出成功预报，并因此而取得了减少人员伤亡和经济损失的重大社会效益，但仅仅
一年之后，在对20世纪全球灾情最重的1976年唐山7.8级大震灾的预报中遭
受严重的挫折。
这些严峻的现实表明，大地震的预测预报是一个人类尚未解决的全球
性科学难题，其主要原因是：地球是一个复杂的巨系统，人类对地球的了解还
远远不够，目前对大陆地震孕育的构造背景、深部构造、震源区介质变形及震
源物理化学过程、强震触发机理等因素，以及对地震发生前可以观测到的各种
异常现象的内在机理还知之甚少或理解浅薄。
世界上最大的岛屿
经过几十年的探索和实践，国内外地震学家逐步认识到，应该提高对
地观测能力，运用高技术观测手段，获得更多的有效时空信息加深对地球全貌
的认识；加强基础研究，深化对强震机理的研究，探索地震前兆机理和前兆观
测中的基础性问题的研究。各国纷纷推出以观测为基础的科学计划，如日本建
装修大概要多少钱设全国地震、GPS、强震动、地电、地下流体观测网，并积极推进多个“地震预报计划”；美国科学家提出了“地球透镜计划”，最近美国NASA提出题为《生活在不安宁行星》的工作报告和对未来25年地球科学的展望并推荐发展战略。我国在“九五”期间建设全国数字化地震台网和地壳运动观测网络，实施国家
重点基础研究发展规划项目《大陆强震机理与预测》项目；“十五”期间将实
施耗资20多亿的科学工程——《中国地震数字化网络工程》项目。
一个引人注目的情况是，1994年美国加州北岭地震和1995年日本阪
神地震，虽然地震发生在经济发达、人口稠密地区，造成的经济损失极大，但
伤亡人数远远低于1999年土耳其伊兹米特地震、2001年印度古拉特邦地震；2003年阿尔及利亚地震，震级并不高却造成了比较大的人员伤亡和建筑物倒塌。这与发达国家高度重视结构抗震，采取措施设防有关，反映出，提高工程抗震
能力，震后及时、有效的救助是减轻地震灾害的重要途径。
随着经济的持续高速发展，地震灾害造成的损失也越来越大。我国是
一个地震灾害频繁发生的国家，如何有效地防御地震灾害，创造一个良好的生
存和生活环境的问题，越来越受到党和国家的重视，社会各阶层的关注，从科
学的角度有效防御地震灾害可能造成的影响和在地震来临时快速反应以及及时
有效的救助也成为地震部门的重要职责，列入工作体系。解决其中的科学技术
问题和社会科学问题也是整个防震减灾科技发展中的一个重要方面。
为了更好地依靠科技进步，推进防震减灾事业，促进地震科学的发展，从20世纪末开始。中国地震局科技委广泛听取专家意见，组织专家撰写当前地震科技以及相关领域的发展动态，并于2002年专门召
开中国地震局科技委全体会议，研讨21世纪地震科技发展战略，与会专家提出许多报告和建议。在这一基础上科技委办公室对专家们的意见进行了梳理并约请部分单位和专家，分地
震预报、地震学和地球内部物理学、地震地质与活动构造、地壳形变与现代大
地测量、抗震结构与地震工程、观测技术、地震前兆观测技术、地震实验研究
等9个方面撰写了反映这些领域前沿的最新动态和发展战略建议的书面材料，
在一些主要方面反映了防震减灾科技发展的现状、社会需求和发展趋势。以此
为基础整理形成了《我国地震科学技术发展现状与前景》，为领导和各部门当
前正在制定“我国地震科技工作发展规划”和建设防震减灾三大体系的各项工
作中提供参考。二、地震预测预报 1地震预报：科学的挑战
世界上多震国前苏联、美国、日本和我国都于20世纪60年代开始地
震预报探索。从总体上看，40年来的科学进展与实现地震预报的目标之间还存
在很大的距离。一个最严峻的现实是，20世纪80年代末以来的最近10多年中
世界各地发生的一系列灾难性地震，几乎都是在毫无预报的情况下发生的。反之，在一些预测要有强震发生而进行强化乃至应急的监测预报研究的地区，如
预计20世纪70年代末就有可能发震的日本东海8级大震危险区，以及在1988
年前后具有百分之九十五发震概率的美国帕克菲尔德6级地震危险区等，科学
家所预测的地震都迟迟没有发生。我国曾对1975年海城7.3级地震做出成功预报，但在1976年唐山7.8级大震灾的预报中却遭到严重的挫折。
严峻的现实使人们认识到：地震预报是一个全球性科学难题。地震预
报的进展比初期预料的缓慢得多，地震预报的科学难度要比原先预料的困难得多。
首先，地球是一个复杂的巨系统，其内的一切过程是非线性的。面对
复杂的地震物理过程，人们还知之甚少。目前所提出的一些地震成因理论和地
震孕育模式，都还只是在最简化条件下的物理抽象，尽管在不同程度上勾画了
地震成因的图像，但离科学揭示地震孕育、发生规律还有很大的距离。因此，
目前的地震预报是在对地震孕育、发展、发生规律尚不清楚的情况下进行的。
这就从根本上制约了地震预报水平的提高。
其次，地震发生在地壳内部一、二十公里之下。地震科学家只能在地
球表面及其地表浅层利用数量有限、分布相当稀疏的台网开展地震活动和前兆
观测。利用这些在地表获取的很不完善、很不充足、有时还是很不精确的资料
去探测和反演地壳深部的震源过程显然困难重重。在目前情况下，无论是资料、方法、技术还是理论都还极不成熟。
蛇的成语地震预报的第三大困难是地震发生的小概率性。要获取足够多的大震
震例资料十分困难。因此，要在短期内积累足够多的震例资料并揭示其地震孕
育发生的规律也是不现实的。
2地震预报：面临新的机遇
2.1强烈的社会需求是地震预报研究的巨大推动力
根据20世纪资料统计，我国的大陆强震约占全球大陆地震三分之一，地震死亡人数约占全球的一半。随着经济发展和社会进步，地震对人类造成的
灾害愈来愈严重，当前我国正处于一个经济持续高速发展时期。我们将面临更
加严峻的地震灾害和十分紧迫而艰巨的防震减灾形势。地震预报正面临着日益
强烈的社会需求和进一步发展的宝贵机遇。
2.2高新技术运用为地震预报研究开拓新的领域
20世纪90年代以来，随着高新技术在地球科学中的应用，特别是空
间对地观测技术和数字地震观测技术的发展，给地震预测研究带来了历史性的
机遇。
近年来，一些国家已开展地震——卫星技术的研究，应用现有的卫星
信息开展了包括GPS、热红外、电离层、InSAR、重力、电磁波等方面的研究并
初步显示了其与地震活动有区域性和局域性的异常相关联的关系。从而也初步经典闽南语歌
显示了新技术在地震预报研究中可能的前景。
“九五”期间建立的国家数字地震台网和中国地壳运动观测网络均于2001年投入正式运行。此外，“九五’期间建立了GPS观测网络、区域数字地
震台网、数字地震前兆台网，并大力加强卫星遥感技术在地震监测中的应用研究。
2.3一系列全球性重大地球科学计划的实施为地震预报研究提供新的
基础
20世纪后期以来，国际上一些以地球科学为主的大型研究计划逐步实施，这些重大地球科学计划的实施，为人类探索地球、了解地球内部结构提供
了大量科学资料并取得了许多重要进展。
在地震学研究方面，继法国的“GEOSCOPE计划”和日本的“海神计划”之后，美国最近开展了直接围绕着与地震孕育发生相关联的一系列重要的科学
两台电脑如何联机问题的研究。勿庸置疑，这些基础性很强的研究计划，都将逐步为地震预报奠
定重要的基础。
在最近十几年中，我国也开展一系列重要的研究工作。这些研究为探
索我国大陆地震成因，如地震孕育的构造环境、构造变形、动力学条件、震源
细结构和物性条件提供了许多重要科学资料，为进一步探索震源孕育过程提供
了重要条件。正在实施中的国家重点基础研究发展规划项目（973项目）“大
陆强震机理与预测”则进一步从中国大陆强震的特殊背景出发，探寻大陆强震
沣预测理论，发展预测方法并应用于重要经济区的强震灾害评价。
2.4几十年来的研究与实践是地震预报未来新发展的宝贵财富
40年来全球开展有计划的地震预报的实践与科学积累包括：地震观测
系统的建设与发展，震例资料的积累和典型前兆的遴选，孕震模式和预报理论
的探索等。
在地震观测基础方面，建设了多学科的数字地震观测系统。在传统大
地测量和地壳形变观测的基础上，GPS观测网在世界各地建成，钻孔应变的观
测已在世界上十多个国家开展。世界各国的地震预报试验场，还建立了多学科
的地震前兆观测台网，开展地震前兆的综合观测。这些多学科地震观测系统的
建立和运行，对于检测地震物理过程、发展地震观测技术和推动地震预报研究
均起到重要作用。
在地震及其前兆观测和震例资料积累方面，我国在1966年以来已积累了近200个5级以上地震震例和大量前兆观测资料，并在此基础上总结了一些

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