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图5–3A 意大利拉奎拉周边地区地震统计(2006年1月1日 ~2009年4月6日)
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另一个更有争议的例子是2011年发生在日本的大地震。在为日本东北部地区绘制地震分布图时(图5–3B),我们的第一印象是,这一地区的地震活动比意大利活跃很多。该地区地震发生的时间是否有模式可循呢?答案似乎是肯定的。例如,2008年中期,该地区发生了一系列震级为5.5~7.0级的地震,此后并没有发生更大的地震。但我们的确看到,2011年3月9日发生了一场格外剧烈的前震,震级为7.5级,55个小时后日本东北部发生了9.1级的大地震。
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图5–3B 日本东北部地区地震统计(2006年1月1日 ~2011年3月11日)
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然而,只有一半地震有可辨识的前震,海地那次地震就没有前震(见图5–3C)。在加勒比海的大部分地区,测量地震的仪器都相对落后,所以没有发生震级为2~3级地震的记录,但是美国或是其他地区的地震仪应该能够测量到所有记录在案的4级及以上级别的地震。该地区的最近一次4级地震发生在2005年,震级为7.0级的海地地震发生在5年后。也就说,这次记录并无预警作用。
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图5–3C 海地莱奥甘周边地区地震统计(2000年1月1日 ~2010年1月12日)
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更复杂的情况是错误的预警,误认为地震活动高发期是大地震的预警,结果却往往没有发生大地震。地震学家熟知的一个例子就是,2008年年初发生在内华达州里诺市的一系列小地震。里诺的地震群和2009年拉奎拉附近的地震群很相似,但结果却不一样。里诺的地震群中,最大的一次仅为5.0级,之后就没有更大的地震发生了。
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图5–3D 内华达州里诺周边地区地震统计(2006年1月1日 ~2011年12月31日)
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以上的数据让地震学家们感觉很难处理,但这只是冰山一角。数据似乎总处于一种让人陷入炼狱的状态,不是那么无规律,也不是那么可预测的。但这至少表明我们已经在探索的路上,并在地震预测方面取得了一些进步。但是,史上记载的关于地震预测的尝试,几乎全都是失败的。
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那些以失败收场的地震预测
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2009年,休出版了一本书,名为《预测不可预测之物:地震预测科学的混乱现状》,这是一本记载地震预测历程的书,它对预测行业的批判就像菲尔·特罗克对政治评论家的批判。因为在地震预测行业中,进步似乎太少,而错误警告却太多。
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秘鲁,利马
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在比较知名的案例中,有一例与地球物理学家布莱恩·布雷迪有关,这位地球物理学家拥有麻省理工学院博士学位,现任职于科罗拉多州矿业大学。布雷迪断言,1981年秘鲁首都利马会发生一场震级为9.2级地震,堪称有史记载的最高震级的地震之一。布雷迪的预测最初得到了地震学界的强力支持,他和一位美国地质调查局的科学家共同完成了这一预测的早期版本。但后来,他的理论变得太过复杂,最终这一理论可谓无所不包,从在研究中观察到的岩层突裂跨越到爱因斯坦相对论,认为相对论可以支持岩爆现象。同事们告诉布雷迪,这一理论已经超出了他们的理解能力,其实同事们是在委婉地告诉布雷迪,“你是个怪人”。1981年8月,布雷迪最后预测说,秘鲁会发生一连串地震,9.2级地震只是其中一次,最强震级会达到史上最大的9.9级。
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结果,有人将这一预测结果泄露给秘鲁媒体,引起了民众的恐慌,而这个看上去严肃认真的美国科学家似乎十分肯定秘鲁的首都将会变成一片废墟。秘鲁红十字会准备了100000个运尸袋,这一消息更是加剧了民众的恐慌,秘鲁首都的旅游收入和房价大幅下降。美国政府最终紧急派遣一个由科学家和外交官组成的小组前往秘鲁,以缓解当地的紧张气氛。然而,1981年并没有发生秘鲁大地震,甚至连小地震都没有,这一消息当时占据了各大报纸的头版。
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加利福尼亚州,帕克费尔德
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利马地震的错误预警给当地人在心理上和经济上都造成了巨大打击,却仍然没有阻挡地震学家继续追求“圣杯”的脚步。在利马的例子中,预测者布雷迪有点像一只孤独的狼,他独自做出预测,还有很多其他预测则得到了美国地质调查局和地震学界坚定不移的支持,只是这些支持多半徒劳无功。
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加利福尼亚的帕克菲尔德是被研究得最多的地震带之一,位于弗雷斯诺市和贝克斯菲尔德市之间的圣安地列斯断层上。帕克菲尔德似乎每隔22年就会发生一次地震:1857年发生一次,1881年发生一次,接下来就是1901年、1922年、1934年和1966年。一篇由美国地质调查局资助的论文设想这个趋势会继续下去,便大胆地预测在1983~1993年间会发生一次地震,最可能发生地震的时间是1988年。事实上,下一次大地震直到2004年才降临帕克菲尔德,与此前预测的时间相去甚远。
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帕克菲尔德的地震预测不仅是一个错误,似乎它还强化了一种关于地震的错误观点。这一观点认为地震的发生是有规律的,若某个地区一个时期内没有经历过地震,那迟早要“中招”。板块断层带受到挤压,导致地震发生,压力得到释放,随后又会持续累加直到再次得到释放,就像喷着废水的间歇喷泉,释放压力,恢复平静,如此往复循环。
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但断层系统其实相当复杂,像加利福尼亚这样的地区,处于多个断层上,每一个断层都有各自的分区和附属断层区。当板块某处发生地震时,该板块受到的压力得到释放,但压力却转移到相邻的断层上或是相同板块的其他区域。另外,除非发生地震,否则很难直接测量出板块所受的压力。
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也就是说,如果预测旧金山每35年会发生一次大地震,这并不意味着这些地震发生的间隔时间是均等的(类似1900年、1935年、1970年)。更加保险的做法是,假设旧金山地区每年发生地震的概率为1/35,不论前一次地震是何时发生的,这一概率都不会随着时间推移而发生太大的变化。
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加利福尼亚州,莫哈韦沙漠
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