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1704437363 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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1704437365 秘鲁,利马
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1704437367 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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1704437369 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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1704437371 加利福尼亚州,帕克费尔德
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1704437373 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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1704437375 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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1704437377 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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1704437379 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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1704437381 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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1704437383 加利福尼亚州,莫哈韦沙漠
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1704437385 布雷迪和帕克菲尔德预测失败的案例,似乎让人们在一段时期内不愿再付出努力对地震进行预测,但在21世纪初,预测热情又强势回归,新发明的数据导向法在地震预测中颇为流行。
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1704437387 其中一个方法是由弗拉迪米尔·克里斯–布鲁克提出的。这位出生在苏联的地球物理学者年近90岁,现任加利福尼亚大学洛杉矶分校教授。克里斯–布鲁克作了很多努力推动地震成因理论的发展。1986年克里斯–布鲁克第一次招来恶名。那是在雷克雅未克的峰会上,里根总统和米哈伊尔·戈尔巴乔夫会面时,克里斯–布鲁克递交给里根一厚摞报告,报告中预测未来5年美国将会发生一次大地震,这一事件随后被人们解读为1989年撼动旧金山的洛马·普雷塔大地震。
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1704437389 2004年,克里斯–布鲁克和他的团队宣称已经在地震预测领域取得重大突破,通过辨识某一区域小地震发生的模式,可以预测到大地震。克里斯–布鲁克识别这些模式的方法复杂繁琐,晦涩难懂,用8个方程式代表已发生的地震,在可观测到的时空间隔里,几个方程式又彼此结合应用。该团队称,用这个方法,他们成功地预测到了2003年加州圣西蒙地震和日本北海道地震。
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1704437391 这只是克里斯–布鲁克和他的团队的一家之言,圣西蒙和北海道的地震预测究竟是不是在地震前就公布的,还不得而知。查阅学术大全数据库中与报纸相关的部分会发现,2003年的报纸对这两次大地震只字未提。评价一种预测方法是否成功,关键是要把“预测过去”和“预测未来”区分开,前者可以说是一个逆喻,很显然不能算作成功预测。
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1704437393 而2004年1月,克里斯–布鲁克则毫不掩饰地向公众公布了自己的又一项预测:在接下来的9个月内,加州南部的莫哈韦沙漠地区会发生一场震级至少为6.4级的地震。这个预测得到了广泛关注,《发现》杂志、《洛杉矶时报》以及其他很多主流出版物都为克里斯–布鲁克设置了专栏。施瓦辛格州长办公室也打来了电话,还召开了一次紧急会议。甚至连一向持怀疑态度的美国地质调查局当时都欣然对克里斯–布鲁克表示出一定的赞许,在其官网上肯定克里斯–布鲁克团队的工作是采取合理的方法所进行的地震预测研究。
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1704437395 但是,莫哈韦沙漠地区那一年并没有发生大地震,甚至将近10年过去了,该地区也没有发生过一次地震。克里斯–布鲁克团队仍在从事地震预测工作,对加州、意大利和日本的地震进行预测,但鲜有准确的时候。2010年一项调查发现,该团队提前公布的地震预测中只有3次准确,其他23次皆以失败收场。
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1704437397 印度尼西亚,苏门答腊岛
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1704437399 地震预测中的另一种错误是,认为某一地区绝对不可能发生某一级别的地震,但后来却发生了。戴维·鲍曼是克里斯–布鲁克以前的学生,现为加州州立大学富勒顿分校地质学系主任。2004年苏门答腊岛发生9.2级大地震,引发的海啸致使23万人丧生,此后,戴维·鲍曼将更多的精力投入地震预测。与克里斯–布鲁克的预测方法相同,鲍曼采取的也是数据导向法,利用中等级别的地震预测高级别的地震。然而,鲍曼的方法更加简捷巧妙,更加雄心勃勃,提出了“加速力矩释放”理论,试图测定某一个断层体系中不同点所受压力的大小。另外,和克里斯–布鲁克的方法不同的是,这一系统能预测断层中任意一点发生地震的可能性,不仅能预测到哪里会发生地震,还能预测到哪里不会发生地震。
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1704437401 起初,鲍曼和他的团队确实取得了一些成功:2005年3月,一场震级为8.6级的大余震袭击苏门答腊岛,震中就在鲍曼测出的高风险区域。然而,2006年鲍曼发表的一篇论文表明,在这一个断层中的另一个区域发生地震的可能性较低,这片区域位于印度洋,邻近印度尼西亚的明古鲁省。然而就在一年后的2007年9月,一系列地震就发生在这片区域,最高震级达到8.5级。幸运的是,这些地震离近海很远,伤亡较少,但却推翻了鲍曼的理论。
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1704437403 2007年“加速力矩释放”模型失败,鲍曼并没有像其他预测者那样责怪运气不好(其实,他的模型也考虑过明古鲁市附近可能会发生地震,只是认为可能性不大),而是重新检查了自己的模型,认定用这种方法预测地震是完全错误的,于是决定弃用。
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1704437405 “我是一个失败的预测者,”2010年鲍曼告诉我说:“我做了一件大胆却愚蠢的事。我进行了一个可试验的预测,我们应该这么做,可一旦出错,就要自食其果。”
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1704437407 鲍曼一直有一个想法,通过识别地震的成因——地质断层上累积的压力——对地震做出预测。实际上,鲍曼想要了解的是,在整个断层体系中,压力是如何变化和蔓延的。他的这一观点是受混沌理论的启发得来的。
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1704437409 混沌理论是一个可以制服的恶魔,气象预报员就成功地做到了这一点,至少在一定程度上做到了这一点。气象预报员对大气的理论认识要比地震学家对地壳的了解深刻得多,他们或多或少地知道天气是如何变化的,这种认识甚至深入到分子层面,但地震学家却没有这样的优势。
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1704437411 鲍曼评论道:“对气象系统的研究来说,想要了解大气变化是一件很简单的事,只要抬头看看天就好。而我们观察的是岩石,大多数研究对象都在地下15000米的地方,我们不能期望钻个洞探下去,说实话,那只是科幻电影中才有的情节。这是一个根本性的问题,我们没有办法直接测量地壳的压力。”
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